端粒的作用和功能(端粒是什么意思)
一、端粒是什么意思
“端粒学说其实就是可以用来解释细胞自然衰老、凋亡的机制的学说,端粒是在真核生物染色体末端的一段复合结构,能够维持染色体的结构完整
。端粒在细胞每一次的分裂以及复制的过程中,都会有一定的缩短,当缩短到一定程度,导致端粒内侧正常基因的DNA受到损伤,整个细胞就会出现异常,开始走向衰老和凋亡,
这是人体自然的新陈代谢机制,也是人体可以用来让异常细胞自然衰老、凋亡的机制。端粒学说是人体正常的机制,有利于人体新陈代谢和正常生理功能的维持。”
二、端粒是什么
很简单,端粒结构存在于线性染色体末端(有别于闭环形染色体,如大肠杆菌就不存在这个问题)。DNA复制过程中每条新生链的方向都是5'-3'(尚没有发现具有3'-5'聚合活性的DNA聚合酶),因为DNA聚合酶不能够从头合成新链,只能够延伸已有的链!所以,每次复制起始时(无论是先导链的连续合成起始,还是后随链每一次冈崎片段的起始)都要由引发酶(RNA聚合酶活性)从模板链上先合成一小段RNA引物,再由DNA聚合酶接着延伸。这些RNA引物存在于DNA片段之间,最后它们被切掉,由DNA聚合酶接着上一段DNA继续复制,最后由DNA连接酶使新和成的单链连接完整。
问题就出现了,因为DNA聚合酶不能够从头合成新链,只能够延伸已有的链!所以当染色体末端新合成的链5'-末端引物被切除之后,前面没有可以利用延伸的引物,这条链就被缩短了(两端存在相同的情况)。如此细胞分裂多次,每次伴随着DNA复制,端粒就越来越短。对于生殖细胞,因为端粒酶存在和端粒序列互补的序列(可提供从头合成的引物),所以端粒酶能够识别端粒结构,并重新合成端粒缺少的那段序列。由于端粒酶活性的存在,染色体端粒就被恢复到原来的状态。所以,生殖的端粒是正常的。
三、细胞端粒子
定义:端粒是存在于真核细胞线状染色体末端的一小段DNA-蛋白质复合体。
从定义上可以看出,端粒存在于染色体上,细胞核内,即细胞内。
作用:端粒结合蛋白一起构成了特殊的“帽子”结构,作用是保持染色体的完整性和控制细胞分裂周期。
从作用上可以看出,端粒在决定动植物细胞的寿命中起着重要作用,经过多代培养的老化细胞端粒变短,染色体也变得不稳定。细胞分裂次数越多,其端粒磨损越多,细胞寿命越短,即人体衰老时,细胞的分裂会变得缓慢,是因为端粒的磨损过多。两者表现出来的共同点就是数量减少即人体在衰老
四、端粒名词解释
端粒(telomere)是染色体末端的一段DNA序列,其主要功能是保护染色体免受损伤和稳定染色体的结构。每次细胞分裂时,端粒会缩短一定长度,当端粒缩短到一定程度时,细胞就会停止分裂或死亡。这是由于端粒长度的缩短会导致染色体的不稳定性和损伤,最终导致细胞衰老和死亡。因此,端粒被认为是细胞衰老和疾病的重要标志之一。
端粒的主要作用是保护染色体免受损伤和稳定染色体的结构。具体来说,端粒有以下几个作用:
1、保护染色体:端粒位于染色体的末端,起到“保护帽”的作用,可以防止染色体的末端被剪切或连接到其他染色体上,从而保护染色体不受损伤。
2、稳定染色体结构:端粒可以帮助维持染色体的结构和形态,保持染色体的稳定性,减少染色体断裂和重组的可能性。
3、调节细胞分裂:端粒长度的缩短是细胞衰老和死亡的一个重要因素。当端粒长度缩短到一定程度时,会触发细胞停止分裂或自我毁灭的信号,这是为了保护细胞免受端粒长度缩短所引起的损伤和不稳定性。
4、参与基因表达:端粒还可以影响基因的表达,从而调节细胞的功能和特性。