细胞基本功能(60)part1-简版.ppt

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1、第二章,细胞的基本功能,第一节,细胞膜的结构和物质转运功能,细胞膜脂质 磷脂类（70）胆固醇（30）糖脂类（少量）细胞膜蛋白 表面蛋白：附着于膜的内表面或外表面 整合蛋白：肽链一次或多次穿越脂质双层,细胞膜的糖类,如：载体、离子泵、通道、转运体,以糖脂、糖蛋白形式存在,一、膜的化学组成和分子结构,概念 脂溶性小分子物质直接通过膜脂质双层的顺浓度差的跨膜转运。如：O2、CO2、NO、CO、N2等气体，还有乙醇、部分类固醇类激素、尿素等。水也能以单纯扩散的方式跨膜转运。,二、物质的跨膜转运,单纯扩散（simple diffusion）,渗透(Osmosis),膜两侧的物质浓度差 通透性 物质的脂溶

2、性（比如CO2具有较大的脂溶性）分子大小及电荷,扩散量的影响因素,单纯扩散（simple diffusion）,二、物质的跨膜转运,膜蛋白介导的跨膜物质转运,介导物质转运的膜蛋白有：载体（carrier）：离子泵（ion pump）联合转运体或单转运体通道（channel）,二、物质的跨膜转运,易化扩散(facilitated diffusion)概念指非脂溶性或脂溶性很小的物质借助膜特殊蛋白质的帮助，顺浓度梯度进行的跨膜转运。,膜蛋白介导的跨膜物质转运,二、物质的跨膜转运,类型 经通道易化扩散:Na+、K+、Cl-、Ca2+等 经载体易化扩散：葡萄糖、氨基酸等,转运机制：亲水性孔道开放 特征

3、：离子选择性 门控特性,经通道易化扩散,A.电压门控通道（voltage-gated ion channel）通道的开、闭受膜两侧电位差控制的离子通称为。,经通道易化扩散,B.化学门控通道(chemically-gated ion channel）由某些化学物质影响和控制其开、闭的通道，称为。,经通道易化扩散,葡萄糖、氨基酸等转运机制：变构学说 特征：顺浓度梯度 饱和现象 较高的结构特异性 竞争性抑制,经载体易化扩散,原发性主动转运（primary active transport)概念：指离子泵利用分解ATP产生的能量将物质逆浓度梯度或电-化学梯度进行跨膜转运的过程 转运物质：通常是带电离子

4、,3.主动转运（active transport）-1,离子泵：Na+-K+泵（Sodium-potassium Pump）,原发性主动转运（primary active transport)-1,Jens C Skou由于发现钠钾泵与他人共同获得1997年诺贝尔化学奖,钠泵生理意义,造成细胞内高钾，胞内许多代谢反应必需维持胞质渗透压和细胞容积的相对稳定继发性主动转运的动力造成膜内外Na+和K+浓度差，是细胞生物电产生的前提其生电效应直接增大膜内负电位为Na+-H+交换提供动力，排出细胞内代谢产生的H+,维持细胞内的pH值稳定。,原发性主动转运（primary active transport

5、)-2,概念某物质的逆电-化学梯度的主动转运本身不直接消耗ATP，其驱动力来自原发性主动转运所形成的离子浓度梯度，这种间接利用ATP能量的主动转运过程称为。(2)由联合转运体介导完成，又称联合转运联合转运体同时要结合和转运2种分子或离子。包括同向或反向转运 转运物质：葡萄糖、氨基酸、离子等,继发性主动转运（secondary active transport）,出胞和入胞,1.入胞（exocytosis）胞外大分子或物质团块进入细胞的过程。,吞噬,液相入胞,二、物质的跨膜转运,2.出胞（endocytosis）胞内大分子或物质颗粒的外排称为。,出胞和入胞,有两种形式：持续性出胞（如黏液细胞分泌

6、黏液的过程）调节性出胞（如递质释放的过程）,小 结,脂溶性小分子物质 水溶性小分子物质和带电离子 大分子物质或颗粒物质,单纯扩散,膜蛋白介导的跨膜转运,出胞和入胞,第二节,细胞的跨膜信号转导,化学传递细胞间直接接触细胞间通道：缝隙连接,细胞间的信号传递,化学信号,信号物质,机械信号 电信号,几种重要的跨膜信号转导方式,离子通道受体介导酶耦联受体介导G蛋白耦联受体介导NO途径,一、离子通道受体介导,又名促离子型受体种类：化学门控通道电压门控通道机械门控通道细胞间缝隙连接,跨膜电流,带电离子跨膜移动,细胞功能改变,通道开放,膜两侧电位改变,二、酶耦联受体介导,（一）酪氨酸激酶受体（tyrosine

7、 kinase receptor）和酪氨酸激酶结合型受体,膜外部分+跨膜a-螺旋+膜内肽段,例如：胰岛素、肽类激素、细胞因子（如NGF）,配体（外来化学信号）,受体,受体-配体,G蛋白,激活的G蛋白,G蛋白效应器（酶或通道）,激活的G蛋白效应器,第二信使浓度改变,依赖于第二信使的酶或通道,激活或抑制,细胞膜,细胞质,（二）G蛋白耦联受体信号转导,（二）G蛋白耦联受体信号转导-主要途径,1.受体-G蛋白-AC途径,AC,G,配体+受体,+,PKA,2.受体-G蛋白-PLC途径,化学门控的Ca2+释放通道,PLC,PIP2,IP3,DG,+,IP3受体,内质网或肌浆网中Ca2+的释放,激活蛋白激酶

8、C(PKC),（二）G蛋白耦联受体信号转导-主要途径,G,配体+受体,+,第二信使（second messenger）定义：指激素、递质、细胞因子等信号分子（第一信使）作用于细胞膜后产生的细胞内信号分子，可把胞外信号分子携带的信息转入胞内调节对象：蛋白激酶、离子通道,第二信使学说的创立获1971年诺贝尔生理学和医学奖.G蛋白及其在细胞信号转导中的作用获1994年诺贝尔生理学和医学奖.,种类：环-磷酸腺苷(cAMP)三磷酸肌醇(IP3)、二酰甘油(DG)环磷酸鸟苷(cGMP)Ca2+,（三）气体分子参与的信号转导途径,NO：,NO生理功能的发现获1998年诺贝尔生理学和医学奖,（四）核受体介导的信号转导途径,例如：类固醇激素、维生素D3和甲状腺激素等,小结,几种主要的跨膜信号转导途径：G蛋白耦联受体信号通路主要途径第二信使的定义，常见种类,