细胞膜动力学和跨膜信号通讯演示文稿

细胞膜动力学和跨膜信号通讯演示文稿1当前1页，总共48页。（优选）细胞膜动力学和跨膜信号通讯2当前2页，总共48页。3当前3页，总共48页。1.脂质(磷脂)：头（极性，亲水）尾（脂肪酸，非极性，疏水）2.蛋白质：表面蛋白，整合蛋白转运蛋白（膜通道，载体和离子泵）受体蛋白，酶等3.糖类：糖蛋白，糖脂，被细胞外化学物质识别并特异性结合，发挥作用。4当前4页，总共48页。5当前5页，总共48页。头：甘油+磷酸基团+碱基尾：两条脂肪酸(烃链)—通过两羟基与甘油连磷酸甘油酯酯键6当前6页，总共48页。二、细胞的跨膜物质转运(选择通透性)（一）单纯扩散：simplediffusion物质分子或离子遵循单纯的物理学定律从高浓度区域向低浓度区域移动的现象。

特点:①无饱和性②不依靠特殊膜蛋白质扩散通量：取决于膜两侧该物质的浓度梯度和该物质的脂溶性，如O2，CO2，尿素等可自由通透细胞膜。

7当前7页，总共48页。

水：极性小，可自由通过磷脂双分子层，从低渗透压区向高渗透压区移动。

水溶性分子：高度不通透，通过水孔蛋白特异通道进出细胞（相对分子量超200不通过）转运的物质：

H2O、O2、CO2、NH3、N2、尿素、乙醚、乙醇、类固醇类激素等少数几种。8当前8页，总共48页。（二）膜蛋白介导的跨膜转运1、被动运输passivetransport特点：①顺浓度或电-化学梯度进行②不耗能，依赖电-化学梯度所贮存的势能，但有膜蛋白参与。(如易化扩散)2、主动转运activetransport特点：①逆浓度梯度或电-化学梯度进行②需要消耗能量，由分解ATP来提供9当前9页，总共48页。1、被动运输，也称为易化扩散facilitateddiffusion①载体介导的易化扩散carrierfacilitateddiffusion②通道介导的易化扩散channelfacilitateddiffusion10当前10页，总共48页。①载体介导的易化扩散:(变构,102－104分子/s）

载体carrier：膜蛋白质，有一个或数个结合位点或功能性AA残基，能选择性的与底物结合，发生构象变化，实现物质的转运。如Gaa

特点：结构特异性高；饱和现象；竞争性抑制11当前11页，总共48页。12当前12页，总共48页。②通道介导的易化扩散:(门控,107－108离子/s)

通道channel：膜蛋白质，结构可在相应理化因子的作用下迅速的发生变化，被称为激活，随后迅速的失活。特点：有一定特异性，可以处于开放或关闭的不同功能状态，通透性变化快，迅速。13当前13页，总共48页。

电压门控通道

voltage-gatedchannel化学/配体门控通道

chemically/ligand-gatedchannel机械门控通道

mechanically-gatedchannel14当前14页，总共48页。电压门控通道15当前15页，总共48页。化学/配体门控通道16当前16页，总共48页。2、主动转运activetransport分类：

原发性主动转运primaryactivetransport

继发性主动转运secondaryactivetransport

17当前17页，总共48页。原发性主动转运：直接利用代谢产生的能量逆浓度和电势梯度跨膜转运。－－离子泵能量直接来自ATP的分解维持细胞内外离子的不均衡分布细胞外Na+是细胞内的10～15倍，细胞内K+是细胞外的40～50倍钠-钾泵(sodium-potassiumpump)的主动转运机制18当前18页，总共48页。19当前19页，总共48页。Na+-K+泵的分子结构2个α亚单位和1个β亚单位250KD分解1个ATP，排出3Na+，摄入2个K+Na+-K+泵的启动和活动强度与膜内出现较多的Na+和膜外出现较多的K+有关。Na+-K+泵活动时，泵出Na+和泵入K+这两个过程是同时进行或耦联在一起。Na+-K+泵活动的生理意义：形成和保持细胞内外Na+、K+不均衡分布及建立一种势能储备。为某些物质的继发性主动转运提供势能差。20当前20页，总共48页。21当前21页，总共48页。22当前22页，总共48页。Glu23当前23页，总共48页。2）Ca2+－ATPase:钙泵（Ca+-Mg+依赖式ATP酶）质膜：从胞质转运至胞外；在细胞器膜:从胞质转运至细胞器内（如内质网内）3）H+－ATPase:质膜中，将H+移出细胞4）H+/K+－ATPase:分解1个ATP，将泵出1个H+泵回1个K+24当前24页，总共48页。原发性主动转运25当前25页，总共48页。继发性主动转运：(转运能量不直接来源ATP)离子从高浓度向低浓度转运为被转运物质逆浓度的主动转运提供能量的转运方式。（不直接利用ATP分解释放的能量，而是利用膜内外其它离子的势能差所进行的主动转运）

同向转运：离子与被转运分子向同一方向移动。如肾小管中G,aa和Cl-与Na+的同向转运。

反向转运：如肾小管分泌H+、K+与Na+的反向转运。26当前26页，总共48页。同向转运symport27当前27页，总共48页。逆向转运antiport28当前28页，总共48页。（三）胞呑和胞吐1.胞呑（入胞）细胞外某些大分子物质或物质团块（如侵入体内的细菌、病毒、异物或血浆中脂蛋白颗粒、大分子营养物质等）进入细胞的过程。

29当前29页，总共48页。1.胞吞1)呑噬：物质大，膜内陷成小泡2)胞饮：液体或小物质A.胞吮(无选择性允许外液入胞)B.胞膜窖胞吮(受体介导，选择性，小面积膜内陷，能浓缩和内质化小分子物质)C.受体介导式胞呑：网格蛋白-有被小窝形式入胞是一种最重要的入胞形式，通过这种方式入胞的物质有50多种，包括血浆低密度脂蛋白颗粒、运铁蛋白、VitB12运输蛋白、多种生长调节因子、胰岛素、抗体和某些细菌毒素、病毒等。30当前30页，总共48页。Primarylysosomeendosomecoatedpit31当前31页，总共48页。入胞的基本过程：转运物质被细胞膜识别与转运物质相接触的膜发生内陷，并逐渐将其包绕转运物质和包绕它的膜进入胞浆内形成吞食泡吞食泡与溶酶体融合，其内容被酶消化32当前32页，总共48页。2.胞吐（出胞）一些大分子物质或固态、液态的物质团块由细胞排出的过程。囊泡膜成为质膜，内容物排出细胞主要见于细胞的分泌活动，如内分泌腺把激素分泌到细胞外液中，外分泌腺把酶原颗粒和黏液分泌到腺管的管腔中，以及神经细胞的轴突末梢把神经递质分泌到突触间隙中。33当前33页，总共48页。EndoplasmicreticulumGolgibodySecretivevesicleNucleusMitochondria出胞的基本过程：34当前34页，总共48页。35当前35页，总共48页。总结：跨膜物质转运膜的转运被动运输主动运输简单扩散：高浓度－低浓度：CO2O2易化扩散载体介导：Gaa通道介导：K＋Na＋Ca2＋

渗透扩散：水从溶质浓度低－浓度高原发性主动转运（离子泵）胞呑出胞（胞吐）呑噬胞饮：胞吮胞膜窖胞吮受体介导式胞呑继发性主动转运：靠间接提供能量的主动运输同向转运反向转运36当前36页，总共48页。主动转运协同转运离子通道K37当前37页，总共48页。第二节细胞间通讯和信号转导跨膜信号转导的两种高效机制:电信号化学信号信号传递方式：电化学信号通过细胞间连接在胞质间直接传递通过旁分泌自分泌或神经调质进行局部化学通讯电化学信号相结合的长距离通讯38当前38页，总共48页。

受体：是镶嵌在细胞膜表面或存在于细胞内的特异蛋白，能与化学信号（配体）特异性结合并引起生物学效应的特殊蛋白质。靶细胞：能与化学信号分子作用的细胞。39当前39页，总共48页。跨膜信号转导主要涉及三个环节：胞外信号的识别与结合信号转导胞内效应大体有以下三类方式离子通道介导的信号转导G蛋白偶联受体介导的信号转导酶偶联受体介导的信号转导40当前40页，总共48页。一、离子通道受体介导的跨膜信号传递(一)化学门控通道受化学分子控制，与膜电位变化没直接关系如ACh作用于ACh受体(二)电压门控通道对跨膜电位变化敏感41当前41页，总共48页。化学门控通道：nAChR谷氨酸受体天冬氨酸受体

γ-氨基丁酸受体甘氨酸受体ATP受体5-HT受体42当前42页，总共48页。电压门控过程：膜去极化通道蛋白构象变化通道开放离子跨膜转运结构：α:四个结构域β1β243当前43页，总共48页。一、离子通道介导的信号转导44当前44页，总共48页。二、G蛋白偶联受体介导的信号转导含氮类激素作用机制膜表面受体与膜内G蛋白偶联启动的。

三种特殊蛋白：受体蛋白：识别并结合外来化学因子(7次跨膜α螺