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膜结合细胞器与内膜系统 细胞生物学

膜系统中的结构是不断变化的,其各自的位置是处于流动状态。正是这种流动状态,将细胞的合成活动、分泌活动和内吞活动连成了一种网络结构, 在各内膜结构之间常常看到一些小泡来回穿梭,这些小泡分别是从内质网、高尔基体和细胞质膜上产生的,这就使内膜系统的结构处于一个动态平衡。

图9-3 真核细胞中生化合成、分泌和内吞作用的动态网络

  内膜系统将细胞中的生化合成、分泌和内吞作用连接成动态的、相互作用的网络。在内质网合成的蛋白和脂通过分泌活动进入分泌小泡运送到工作部位(包括细胞外);细胞通过内吞途径将细胞外的物质送到溶酶体降解。 

  ■ 膜结合细胞器的进化及其意义

  原核细胞没有膜结合细胞器, 真核细胞是由原核细胞进化而来, 那么, 膜结合细胞器是如何进化的呢?其意义何在?

  ● 内膜系统的进化

  真核细胞的膜结合细胞器的进化有两种途径,一种是线粒体和叶绿体的进化模式,即内共生途径。对于内膜系统来说,则是通过细胞质膜的内陷分化途径形成的。

  图9-4是关于核膜和内质网膜进化的可能途径的假说。细菌中的DNA是同膜结合在一起的,通过质膜的内陷将DNA包裹在一个膜结构中,并逐渐形成两层核膜。在古代的细菌中一些核糖体也是附着在质膜上,随着质膜的内陷和核膜的形成,核糖体就结合在核膜的外膜上逐渐进化形成内质网。这一模型较好地说明了为什么核膜是双膜结构,而且在外膜上有核糖体的存在。

图9-4 核膜和ER膜进化的可能途径

  ● 内膜系统形成的意义

  内膜系统的形成对于细胞的生命活动具有十分重要的意义。内膜系统的形成, 使得真核细胞内部结构复杂化了, 正是这种复杂化, 保证了细胞生命活动的顺利进行。

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