细胞基本功能(60)part1-简版.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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：,O,2,、,CO,2,、,NO,、,CO,、,N,2,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,物质的脂溶性（比如,CO,2,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,）,被动转运,主动转运,通道,介导,载体,介导,原发性主动转运（,离子泵,）,继发性主动转运（,联合转运体,）,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,-,、,Ca,2+,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,：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,(chemicallygated 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,3,.,主动转运,（,active transport,）,-1,离子泵,：,Na,+,-K,+,泵,（,Sodium-potassium Pump,）,是,NaK,+,依赖式,ATP,酶，当,细胞膜内,Na,+,和,膜外,K,+,浓度升高,时泵激活,耦联转运,Na,+,和,K,+,，每分解,1,分子,ATP,，,移出,3,个,Na,+,至细胞外，,2,个,K,+,移入,细胞内,逆电,-,化学梯度转运，消耗能量,哇巴因抑制其作用,化学本质和功能特点,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)-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,吞饮,液相入胞,受体介导入胞,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,神经递质,（,neurotransmitter,）,激素,（,hormone,）,细胞因子,（,cytokine,）,膜受体,跨膜和细胞内信号转导,+,信号物质,靶细胞产生生物学效应,胞内受体,+,胞内信号转导,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,不同门控因子,二、酶耦联受体介导,（一）酪氨酸激酶受体,（,tyrosine 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,）,或,激活胞质中的酪氨酸激酶,直接具有酪氨酸激酶的活性,识别相应配体,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,ATP,cAMP,改变,G,配体,受体,+,PKA,2.,受体,-G,蛋白,-PLC,途径,化学门控的,Ca,2+,释放通道,PLC,PIP,2,IP,3,DG,+,IP,3,受体,内质网或肌浆网中,Ca,2+,的释放,激活蛋白激酶,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,(IP,3,),、,二酰甘油,(DG),环磷酸鸟苷,(cGMP),Ca,2+,（三）气体分子参与的信号转导途径,精氨酸,NOS,NO,NO,：,GTP,cGMP,PKG,+,底物蛋白磷酸化,sGC,自由出入细胞膜,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,