问答题 一个蛋白或细胞器能够被溶酶体消耗降解提供能量,为什么会有这种现象?该现象的发生过程和生物学意义。无
【正确答案】

(1)这种现象产生的原因

正常的动物细胞为了维持细胞内环境的动态平衡,需要不断降解功能失常或不需要的细胞结构,如各种蛋白质、细胞器以及各种胞质组分。通常,寿命较短的蛋白质如调控蛋白等通过泛素-蛋白酶体系统进行降解;而寿命较长的蛋白质及细胞结构则通过细胞自噬途径,由溶酶体进行降解。

(2)该现象发生过程

细胞自噬是细胞中出现大的双层膜包裹的泡状结构,称为自噬体。其双层膜来自内质网或细胞质中的膜泡。其逐渐扩展,包裹细胞内待降解的细胞器或其他细胞内含物,然后闭合形成自噬体,进而与溶酶体融合,形成自噬溶酶体,内含物被消化分解。

(3)生物学意义

细胞自噬是促使细胞存活的自我保护机制。

①一方面,细胞面临代谢压力如营养或生长因子匮乏,或处于低氧环境中时,细胞通过降解自身蛋白大分子或细胞器,为细胞生存提供原材料或ATP;

②另一方面,细胞自噬具有自我“清理”功能,与泛素介导的蛋白降解途径不同,细胞自噬不仅能够降解错误折叠的蛋白质多聚物,还能够降解功能失常的整个线粒体、过氧化物酶体、高尔基体等细胞器;甚至可以清除细胞内的病原体。

因此,细胞自噬是进化过程中形成的一种重要的细胞保护机制。

【答案解析】