胞吐作用

发生的部位

胞吐作用发生在细胞膜上，细胞内形成的囊泡（常来自高尔基体）在此释放其内容物。当细胞内产生的物质太大、无法通过载体蛋白或通道蛋白穿过细胞膜时，就会用到胞吐作用。

最依赖胞吐作用的是分泌细胞：释放消化酶的胰腺细胞、释放黏液的肠道杯状细胞、释放胰岛素等激素的内分泌细胞，以及释放神经递质的神经元轴突末梢。在每一种情况下，产物都先在细胞内被包装好，只有当囊泡到达细胞膜时才成批离开细胞。

输入与输出

• 输入：装有产物的分泌囊泡，产物先在粗面内质网上合成，再由高尔基体出芽形成囊泡。
• 输入：线粒体有氧呼吸产生的 ATP，用于让囊泡沿细胞骨架移动并驱动膜融合。
• 输入：触发释放的信号，例如到达突触的神经冲动，或胰腺细胞感受到的血糖升高。
• 输出：酶、激素、黏液或神经递质等产物，一次性释放到细胞外。
• 输出：囊泡膜，它并入细胞膜并增加细胞膜的表面积。
• 输出：ADP 与磷酸，返回线粒体重新合成 ATP。

步骤

1. 产物在粗面内质网上合成，并被运送到高尔基体进行修饰与包装。
2. 含有待释放物质的囊泡从高尔基体出芽形成。
3. 囊泡利用 ATP 提供的能量，穿过细胞质向细胞膜移动。
4. 囊泡膜与细胞膜的内表面接触。
5. 两层膜融合，使囊泡向细胞外打开。
6. 囊泡内容物被释放到细胞外。
7. 囊泡膜并入细胞膜，补充胞吞作用时失去的膜。

为何重要及如何调控

胞吐作用让细胞能够分泌自身制造的物质，例如腺细胞分泌的消化酶、激素，或在突触处释放的神经递质。由于细胞膜必须主动移动并融合，胞吐作用需要呼吸作用提供的能量，这与被动的扩散和渗透不同。

这一过程受信号调控，而不是持续进行。胰腺 β 细胞把胰岛素储存在囊泡中，只在血糖升高时才释放。

突触前末梢储存神经递质，只在神经冲动到达、钙离子进入并触发膜融合时才释放。这种调控使细胞能在数秒内作出反应，因为产物早已制成，只需释放即可。

胞吐作用还与胞吞作用保持平衡。每一个通过胞吞作用进入的囊泡都会带走一小块细胞膜；每一个在胞吐作用中融合的囊泡则把膜补回来。

若没有这种交换，吞噬细胞会缩小，而分泌细胞会膨胀。

如何考查

题目可能要求描述胞吐作用的各阶段，解释为何分泌旺盛的细胞（如腺细胞）含有大量线粒体，或把胞吐作用与突触处神经递质的释放联系起来。

一种常见的结构题给出分泌细胞的示意图，要求按顺序说出细胞器：粗面内质网、高尔基体、囊泡、细胞膜。另一种题目要求预测加入呼吸抑制剂后分泌会发生什么变化，以此检验你是否知道该过程是主动的。

在论述题中，胞吐作用常作为比较物质被动运输与主动运输这一较大答案中的一个段落出现。

常见误解

考试风格例题

题目。 一名学生观察两种细胞的电子显微照片。

细胞 P 来自胰腺，含有发达的粗面内质网、明显的高尔基体、细胞膜附近的大量囊泡以及许多线粒体。细胞 Q 是成熟的红细胞，不含上述任何细胞器。

(a) 说出细胞 P 释放消化酶所用的过程名称。(b) 解释细胞 P 中所列的细胞器如何协同完成这一过程。

(c) 解释为何细胞 Q 无法进行同样的过程。

参考答案。 (a) 胞吐作用。

(b) 酶是蛋白质，因此由粗面内质网上的核糖体合成。它们被运送到高尔基体，在那里被修饰并包装成分泌囊泡。

囊泡移动到细胞膜并与之融合，把酶释放到细胞外。线粒体提供 ATP，因为囊泡的移动和膜的融合是主动过程，需要能量。

(c) 细胞 Q 没有核糖体或粗面内质网来合成蛋白质，没有高尔基体把蛋白质包装进囊泡，也没有线粒体提供 ATP，因此无法形成囊泡并通过胞吐作用释放。

来源:SRC-DSKP-EN

常见问题