大分子蛋白质过细胞核时耗能吗,具体过程是什么?

大分子蛋白质过细胞核时耗能吗,具体过程是什么?
大分子蛋白质过细胞核时耗能吗,具体过程是什么?

大分子蛋白质过细胞核时耗能吗,具体过程是什么?
是需要耗能的.大分子蛋白质进出细胞核是通过核孔复合体（NPC）进出的.核孔复合体的的“吊篮”模型决定了这种运输是个主动运输过程,所以是耗能的.具体的,可以参考翟中和版的细胞生物学中的关于核孔复合体相关章节.

大分子蛋白质通过细胞核需要通过核孔，此过程需要耗能。
不同生物的核孔具有相同结构，并以核孔复合体的形式存在。它的内外口径约为70～80纳米，通道的直径约为9纳米。核膜孔内外口的周边均有对称排列的8个球状颗粒，其直径约15纳米；中央尚有一个中心颗粒，直径约30纳米。中心颗粒与球状颗粒之间有细丝相连。核孔通道中还有一些无定形物质。核膜孔的数目、分布和密度与细胞代谢活性有关，核质与细胞质之间物质...

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大分子蛋白质通过细胞核需要通过核孔，此过程需要耗能。
不同生物的核孔具有相同结构，并以核孔复合体的形式存在。它的内外口径约为70～80纳米，通道的直径约为9纳米。核膜孔内外口的周边均有对称排列的8个球状颗粒，其直径约15纳米；中央尚有一个中心颗粒，直径约30纳米。中心颗粒与球状颗粒之间有细丝相连。核孔通道中还有一些无定形物质。核膜孔的数目、分布和密度与细胞代谢活性有关，核质与细胞质之间物质交换旺盛的部位核膜孔数目多。可见，核膜孔在调节核与细胞质的物质交换中有一定的作用。 　　
核孔复合体在核的有选择性的物质转运中起重要作用 。蛋白质分子都是在细胞质中合成的（细胞质中的核糖体是蛋白质合成的机器）。大分子的蛋白质通过核孔进入细胞质中。核孔对大分子的进入是有选择性的，如mRNA分子的前体在核内产生后，只有经过加工成为mRNA并与蛋白形成复合物后才能通过。大分子凭借自身的核定位信号和核孔复合体上的受体蛋白结合而实现的“主动转运”过程。
核孔复合体功能
1）核质交换的双向选择性亲水通道
双功能：被动扩散和主动运输
双向性： 入核和出核
2）通过核孔复合体的被动运输
一般10nm的分子可以被动运输的方式自由出入核孔复合体，有的则由于含有信号序列或者和其它的分子结合成大分子而不能自由出入核孔复合体。
3）通过核孔复合体的主动运输
通过核孔复合体的主动运输主要是指亲核蛋白的入核，RNA分子及核糖核蛋白颗粒（SNP）出核运输，具有高度的选择性，并且是双向的选择性表现在以下三个方面：
①对运输颗粒大小的限制；
②是信号识别和载体介导的过程；
③双向性：蛋白质的入核；RNA和核糖体亚单位的出核。
4）亲核蛋白与核定位信号
亲核蛋白（karyophilic protein）
在细胞质内合成后，需要或能够进入细胞核内发挥功能的一类蛋白质，进入核之后一直滞留在其中执行功能；穿梭于核质之间行驶功能。
核定位信号 (nuclear localization signal，NLS)：核质蛋白的C端有一个信号序列，可引导蛋白质进入细胞核
5）亲核蛋白入核转运的步骤
结合：需NLS识别并结合importin；
转运：需GTP水解提供能量
6）核质蛋白向细胞核的输入可描述如下：①蛋白与NLS受体，即imporin α/β二聚体结合；②货物与受体的复合物与NPC胞质环上的纤维结合；③纤维向核弯曲，转运器构象发生改变，形成亲水通道，货物通过；④货物受体复合体与Ran-GTP结合，复合体解散，释放出货物；⑤与Ran-GTP结合的imporin β，输出细胞核，在细胞质中Ran结合的GTP水解，Ran-GDP返回细胞核重新转换为Ran-GTP；⑥imporin α在核内exportin的帮助下运回细胞质
7）转录产物RNA的核输出
转录后的RNA通常需加工、修饰成为成熟的RNA分子后才能被转运出核。
RNA聚合酶I转录的rRNA分子：以RNP的形式离开细胞核，需要能量；
RNA聚合酶III转录的5s rRNA与 tRNA的核输出由蛋白质介导；
RNA 聚合酶II转录的hn RNA，在核内进行5’端加帽和3’端附加多聚A序列以及剪接等加工过程，然后形成成熟的mRNA出核，5’端的m7GpppG“帽子”结构对mRNA的出核转运是必要的；
细胞核中既有正调控信号保证mRNA的出核转运，也有负调控信号防止mRNA的前体被错误地运输，后者与剪接体(spliceosome)有关。
mRNA的出核转运过程是有极性的，其5’端在前，3’端在后。
核输出信号 (Nuclear Export Signal，NES)：RNA分子的出核转运需要蛋白分子的帮助，这些蛋白因子本身含有出核信号。
入核转运与出核转运之间有某种联系，它们可能需要某些共同的因子

收起

不耗能。通过核孔进出细胞核