分子、细胞与组织2

1、对通道进行调控的主要机制以癫痫和心律失常为例讨论题：2.1组员：郑思悦3147109010徐 思3147109012王 凡3147109018吴萧俊3147109019穿膜运输的原理离子通道和转运体蛋白的比较离子通道的门控因素癫痫致死性心律失常穿膜运输的原理物质通过细胞质膜的转运途径物质的跨膜运输是细胞维持正常生命活动的基础之一。 被动运输（易化扩散） 穿膜运输 主动运输：Na+-K+泵、Ca2+泵、协同运输 胞吞作用：胞饮作用、吞噬作用 膜包运输 胞吐作用单纯扩散 diffusion simple 如果不考虑扩散时间，不带电小分子都可以顺其浓度梯度跨越脂双层实际上可以自由经脂双层扩散的物质只

2、有2类：疏水（脂溶性）小分子 （脂溶性愈小，扩散愈慢）氧、苯不带电的极性小分子 （质量愈大，扩散愈慢）乙醇、甘油所以，葡萄糖、氨基酸、无机离子不能通过单纯扩散完成跨膜运输膜蛋白介导的运输 transport mdie par les protines membranaires 1. 取决于一套特殊的膜转运蛋白活性；2. 取决于质膜脂双层的疏水性特征。葡萄糖、氨基酸、核苷酸、无机离子输都能实现跨膜运（顺着或逆着其浓度梯度）。这些运输由膜蛋白介导，这些膜蛋白被称为膜运输蛋白。膜转运蛋白：载体蛋白、通道蛋白转运体蛋白通道蛋白Protines porteuses Protines canalaires

3、膜转运蛋白载体蛋白及其功能载体蛋白是存在于细胞膜上的多次跨膜的蛋白分子，可介导被动与主动运输，具有通透酶性质。每种载体蛋白能与特定的溶质分子结合，通过一系列构象的改变介导溶质分子的跨膜转运。转运体蛋白介导的主动运输离子梯度驱动力：通过偶联运输使一种物质的下坡带动另一种物质的上坡偶联转运体 ATP驱动泵： ATP水解提供能量光驱动泵：光提供能量(细菌)偶联转运体ATP驱动泵光驱动泵能量来源 sources dnergieNa+ -K+泵 组成和作用Composition et effet2个K+入细胞逆电化学梯度运输!3个Na+出细胞通道蛋白及其功能通道蛋白 通道蛋白所介导的被动运输不需要与溶质

4、分子结合，它横跨膜形成亲水通道，允许适宜大小的分子和带电荷的离子通过。通道蛋白的特点被动运输速率很高 受调控 门控 - 电压、递质 ouverture contrle par la tension, un ligand 离子通道和转运体蛋白的比较转运体蛋白Protines porteuses与所运物质结合,然后自身构象改变将物质在膜另一侧释放。主动或被动运输，与所运物质互相作用较强,运输速度较慢离子、氨基酸、 单糖、核苷酸等通道蛋白Protines canalaires形成跨膜的充水通道让所运物质通过。被动运输，与所运物质互相作用较弱，运输速度较快各种离子、水离子通道和转运体蛋白的比较运输原理

5、运输特点所运物质离子通道的门控因素离子通道的门控因素电压门控化学门控机械门控 电压门控受膜电位控制膜电位变化 构象变化 通道开放或关闭 化学门控受相应化学信号（配体）控制配体与受体结合 构象变化 通道开放配体与受体解离 构象变化 通道关闭 机械门控受机械信号控制机械牵张力 构象变化 通道开放 04癫痫癫痫癫痫( pilepsie) 是一种由大脑神经元异常放电所引起的以短暂中枢神经系统功能失常为特征的慢性脑部疾病，以肌肉抽搐和(或)意识丧失为重要表现。目前发现多种编码电压门控性钠离子通道的基因突变与癫痫的发生有关。可以遗传的染色体和基因定位已经明确的癫痫近40 种。癫痫SCN1B突变 01SCN

6、1A突变02全面性癫痫伴热性惊厥附加症（Generalized epilepsy with febrile seizures plus ，GEFS+）为常染色体显性遗传。家族成员中存在热性惊厥和多种癫痫发作形式，如失神发作、肌阵挛发作等，每个受累者可以有一种或者几种发作形式。在 1998 年，Wallace 等报道了一个澳大利亚大家族，至少有 26 名成员患 GEFS+。位于 19q13.1 区的钠通道 1 亚单位编码基因（SCN1B）的 第 3 外显子第 387 位核苷酸发生一个 C-G 的点突变，使第 121 位氨基酸由高度保守的半胱氨酸变为色氨酸1、SCN1B 突变该突变发生在1亚基和亚

7、基的二硫键连接处，破坏蛋白二级结构，影响了 亚基对 亚基动力学的调节功能，导致Na + 通道的反复开放，从而引起神经元持久过度兴奋。这是钠离子通道辅助亚基突变引起的人类神经系统疾病的首次报道，该发现孕育了“离子通道病”的概念。SCN1A 突变(错义突变)钠通道跨膜蛋白的部分氨基酸被替换蛋白功能降低GABA能中间神经元抑制作用减弱神经网络兴奋性增强大脑内兴奋和抑制作用失衡2.SCN1A基因的突变致死性心律失常05细胞膜离子通道功能异常是导致心脏电生理异常的原因之一, 近年来发现越来越多的心脏结构正常的心性猝死与遗传缺陷相关, 可能的机制为基因突变导致离子通道相关蛋白功能异常。基因缺陷者有遗传性心律失常疾病, 为猝死的高危人群。离子通道与心律失常CPVT儿茶酚胺源性室性心动过速ARVC致心律失常性右心室心肌病Brugada 综合征LQTSQT间期延长综合征疾病包括CPVT 的特征为患者心脏无明显器质性病变, 在运动时