关于分泌过程引起质膜面积动态变化的讨论

之前曾有博文讨论过这个问题，就是总有题目描述“随着分泌蛋白的合成和分泌过程发生，质膜的面积逐渐增大、内质网面积逐渐减小、高尔基体面积基本不变”。如果仅仅从分泌蛋白的合成和分泌过程来看当然对，但是对细胞整体而言，分泌细胞的作用就是分泌，难道质膜要无限大下去？

当然不会，解答问题有两个方面：内质网内联核膜、外联质膜使构成一个整体——也就是这些本来就是一个体系的，细胞膜系统；内吞的过程会减小质膜的面积。今天看到资料有进一步的解释，拿出来大家分享。

质膜上的特殊区域参与膜的再循环

由来自质膜上的小囊泡的逆向运动引起的膜的内化称为内吞。小囊泡(100nm)最初形成时被网格蛋白所包裹,之后它们很快离开这些包被,并再与其他的小管和囊泡相融合。内吞途径中的细胞器称为内体。当分泌的囊泡与质膜相融合,膜表面积必然会增大。那么,除非细胞也以同样的速度扩张,否则它需要通过一些膜再循环的途径使得膜表面积与细胞大小保持平衡。在分泌旺盛的细胞中,如根冠细胞,膜再循环的重要性得到了最好的诠释：根冠细胞分泌大量的黏多糖(黏液)作为润滑剂使根能顺利在泥土中生长。如果没有内吞作用使质膜不断通过再循环进入早期内体,含有黏多糖的大囊泡将与质膜融合造成膜表面积的过度增加。这些内体要么回到反面高尔基体被分泌,要么进入液泡前体中被水解。

内吞或内吞再循环在各类植物细胞中都会发生。对发生在质膜上的内吞的控制能够差异化地调控离子通道的数量,如气孔保卫细胞中的钾离子通道和根中的硼转运体。在植物的向地性作用中,特定的生长素转运体的内化能导致根中生长素含量的改变,从而引起根的弯曲。

具体见下图：

COP包被小泡从ER上萌发,并转运到高尔基体的顺面

潴泡带着它们的内含物顺向经过高尔基体垛堆

COPI包被小泡的逆向运动保证了酶在顺面、中间和反面潴泡堆的正确分布

未包被的小囊泡从反面高尔基膜萌发,并与质膜融合

内吞的网格蛋自包被小泡与前液泡区室融合

未包被的小泡从前液泡区室脱离,并将内含物带到溶酶小泡最终到达溶酶小泡的蛋自质通过网格蛋自包被小泡,从反面高尔基体分泌到液泡前体(PVC),然后被重新包装运送到溶酶小泡

内吞作用形成的网格蛋自包被小泡也可以脱离包被和通过早期循环小体进行再循环。通过早期循环小体直接与质限合或与反面高尔基体直接融合形成囊泡