04-细胞膜物质的跨膜运输与信号转导课件.ppt

第四章 细胞膜、物质跨膜运输与信号转导 ;单位膜：指任何生物膜在电镜下都呈现“两暗一明”三层结构，这三层结构称为单位膜。;一、细胞膜的化学组成;膜 脂;;脂 肪 酸;P;Cell membrane - Structure;;3、胆固醇;;（二）膜蛋白执行细胞膜的多种功能;;;细胞表面（cell surface）：是以质膜为主体，包括质膜和质膜外侧的细胞外被和质膜内侧的胞质溶胶层共同组成的一个多功能复合结构体系。;——流动性和不对称性;（一）不对称性;2、膜蛋白分布的不对称性; 糖蛋白、糖脂上的低聚糖残基均位于膜的非胞质侧。;4.细胞膜内侧面分布有微管、微丝;;3.影响膜脂流动性的因素;4、膜蛋白的流动性;小鼠细胞;三、细胞膜的分子结构模型;;;1.生物膜是由流动的脂质双分子层构成膜的连续主体。;; Jain & White (1977) 要点： 流动的脂质双分子层中存在许多大小不同、刚性较大、彼此独立移动的脂质区(有序结构的板块)； 有序结构的板块之间被流动的脂质区(无序结构的板块)所分割； 生物膜是因不同流动性的板块镶嵌而成的动态结构。;细胞膜的物质运输 ;;能进行简单扩散的物质： 脂溶性物质如苯、醇、甾类激素以及O2、N2等； 某些极性分子(如水、尿素、甘油、CO2等)，不带电荷，分子小；;肺泡与肺毛细血管之间的气体交换;二、膜转运蛋白介导的跨膜运输 ;膜转运蛋白 ;;配体门控通道 电压门控通道 应力激活通道;;典型配体门控通道：乙酰胆碱受体;(2)电压门控通道; ;;（三）载体蛋白介导的主动运输;1 ATP驱动泵：钠钾泵;化学组成：;细 胞 内;工作效率;Ca2＋泵——Ca2＋- ATP酶;2、离子浓度驱动的协同运输;共运输（同向运输）：物质运输方向与Na+转移方向相同，如小肠上皮细胞、肾小管上皮细胞对葡萄糖、氨基酸的吸收;对向运输：物质运输方向与Na+转移方向相反 举例 动物细胞Na+/H+交换载体（利用Na+顺浓度内流排出细胞内的H+以调节细胞内PH值） Na+/Ca++交换载体（利用Na+内流排出细胞内的Ca++）; ; 壁细胞分泌盐酸时其质膜上多种转运蛋白的协同作用; 小分子物质 跨膜运输;;;;;;;;;;;;膜的融合与断裂、耗能;;1 吞噬作用;1.概念：是细胞通过受体的介导摄取细胞外专一性 蛋白质或其他化合物的过程。 2. 特点： 1.存在配体－受体的识别、结合过程，特异性极强 2. 具有选择浓缩作用，不需要吞入大量细胞外液； 3.网格蛋白包被的膜泡(coated vesicle)运输； ;低密度脂蛋白颗粒;;有被小窝（coated pit）：是质膜上受体集中的特定区域，此区域质膜向内凹陷，内表面覆盖一层由网格蛋白和衔接蛋白组成的毛刺状电子致密物。 ;被;网格（笼形）蛋白包被的膜泡 ;受体向有被小窝集中与LDL结合，有被小窝凹陷、缢缩形成有被小泡进入细胞；有被小泡迅速脱去外被形成无被小泡；无被小泡与内体融合，在内体酸性环境下LDL与受体解离；受体经转运囊泡返回质膜，被重新利用。含LDL的内体与溶酶体融合，LDL被分解释放出游离胆固醇。;二、胞吐作用;; (一) 连续性分泌; (二) 受调分泌;第四节 细胞膜与信号转导;二 受体： 是一类存在于胞膜或胞内的特殊蛋白质，能够特异性识别并结合胞外信号分子，进而激活胞内一系列生化反应，使细胞对外界刺激产生相应的效应。;膜受体;膜受体的结构;膜受体的分类;G蛋白偶联受体; 2. G蛋白（鸟苷酸结合蛋白） 共同特征： 1）αβγ三个亚基组成 2）α亚基能结合GTP 或GDP，具有GTP酶活性 功能：构象改变后可激活 效应蛋白，使后者活化， 实现信号转导。 效应蛋白： 腺苷酸环化酶（AC）、 鸟苷酸环化酶（GC） 磷脂酶C 、离子通道;;3）G蛋白激活: ?亚基结合GTP G蛋白异三聚体解离，变为 ?和βγ亚基两部分，并沿着细胞膜扩散，作用于下游效应蛋白，完成信号从胞外传递到胞内 ;静息状态;三 细胞内信使：第二信使 受体被激活后在细胞内产生的、能介导信号转导的活性物质，又称为第二信使。;1998年R．Furchgott等三位美国科学家因对NO信号转导机制的研究而获得诺贝尔生理和医学奖。;第五节 细胞膜异常与疾病;载体蛋白异常与疾病;离子通道异常与疾病;家族性高胆固醇血症;受体缺乏：受体数目缺少; 家族性高胆固醇血症临床特点： 1.高胆固醇血症。 患者血浆中胆固醇水平较正常人高出6－8