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1、第二章第二章 細(xì)胞膜及跨膜信號通訊細(xì)胞膜及跨膜信號通訊一、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)單純擴散(simple diffusion) (1)概念:一些脂溶性物質(zhì)由膜的高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)移動的過程。二、細(xì)胞膜的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能 (2)轉(zhuǎn)運的物質(zhì): o2、co2等氣體以及脂溶性小分子物質(zhì)。1、被動轉(zhuǎn)運易化擴散易化擴散(facilitated diffusion)(facilitated diffusion) (1) (1)概念概念: : 一些一些非脂溶性或脂溶解度甚小非脂溶性或脂溶解度甚小的物的物質(zhì)質(zhì), ,需需特殊膜蛋白質(zhì)特殊膜蛋白質(zhì)的的“幫助幫助”下下, ,由膜的高濃由膜的高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)移動的過程。度
2、一側(cè)向低濃度一側(cè)移動的過程。 (2)分類: 經(jīng)通道的易化擴散 k+,na+,ca2+等根據(jù)引起通道功能改變的條件的不同:n電壓門控通道(經(jīng)載體的易化擴散 葡萄糖、氨基酸等2 2、主動轉(zhuǎn)運、主動轉(zhuǎn)運(active transport)(active transport) 概念概念:指物質(zhì)指物質(zhì)逆逆濃度梯度或電位梯度的轉(zhuǎn)運過程。濃度梯度或電位梯度的轉(zhuǎn)運過程。 特點特點:需要額外消耗能量需要額外消耗能量, ,能量由分解能量由分解atpatp來提供;來提供; 依靠特殊膜蛋白質(zhì)依靠特殊膜蛋白質(zhì)( (泵泵) )的的“幫助幫助”; 是逆電是逆電- -化學(xué)梯度進(jìn)行的?;瘜W(xué)梯度進(jìn)行的。原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運原發(fā)性主動轉(zhuǎn)
3、運(簡稱:(簡稱:泵轉(zhuǎn)運泵轉(zhuǎn)運);); 如如: :nana+ +-k-k+ +泵泵 ( (排排3na3na+ +攝攝2k2k+ +,1 1分子分子atpatp分解供能分解供能) )、caca2+2+-mg-mg2+2+泵、泵、h h+ +-k-k+ +泵等泵等分類分類:通道轉(zhuǎn)運與鈉通道轉(zhuǎn)運與鈉-鉀泵轉(zhuǎn)運模式圖鉀泵轉(zhuǎn)運模式圖維持細(xì)胞外維持細(xì)胞外nana+ + o o高高、細(xì)胞細(xì)胞內(nèi)內(nèi)kk+ + i i高高原先原先的的不均勻分布狀態(tài)不均勻分布狀態(tài)2k2k+ +泵至細(xì)胞內(nèi)泵至細(xì)胞內(nèi);3na;3na+ +泵至細(xì)胞外泵至細(xì)胞外分解分解atpatp產(chǎn)生能量產(chǎn)生能量當(dāng)當(dāng)nana+ + i i/k/k+ +
4、o o激活激活鈉鈉- -鉀泵鉀泵: :繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運概念:多種物質(zhì)在進(jìn)行逆濃度梯度或電位梯度的跨膜轉(zhuǎn)運時,所需的能量不直接來自atp的分解,而是依靠na+在膜兩側(cè)濃度差,即依靠存儲在離子濃度梯度中的能量完成轉(zhuǎn)運,這種間接利用atp能量主動轉(zhuǎn)運過程稱為繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運。 n轉(zhuǎn)運對象:葡萄糖和氨基酸在小腸粘膜上皮及腎小管上皮細(xì)胞的重吸收;神經(jīng)遞質(zhì)在突觸間隙被神經(jīng)末梢重吸收;腎小管上皮細(xì)胞的na+-h+交換、na+-ca2+交換等。 n特點:間接利用細(xì)胞代謝產(chǎn)生的atp能量;介導(dǎo)轉(zhuǎn)運的膜蛋白為轉(zhuǎn)運體。如果被轉(zhuǎn)運的離子或分子都向同一方向運動,稱為,相應(yīng)的轉(zhuǎn)運體稱為同向轉(zhuǎn)運體;
5、如果被轉(zhuǎn)運的離子或分子彼此向相反方向運動,則稱為,相應(yīng)的轉(zhuǎn)運體稱為反向轉(zhuǎn)運體或交換體。 gsgsna+- gs 同向轉(zhuǎn)運載體同向轉(zhuǎn)運載體3、胞吞胞吞和和胞吐胞吐式轉(zhuǎn)運。式轉(zhuǎn)運。胞吞:當(dāng)細(xì)胞攝取大分子時,首先是大分子附著在細(xì)胞膜表面,這部分細(xì)胞膜內(nèi)陷形成小囊,包圍著大分子。然后小囊從細(xì)胞膜上分離下來,形成囊泡,進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部,這種現(xiàn)象叫胞吞。n 胞吞使一些不能穿過細(xì)胞的物質(zhì)如食物顆粒、蛋白質(zhì)大分子等,都能進(jìn)入細(xì)胞之中,形成液體或固體小泡(食物泡)。 胞吐:是指物質(zhì)由細(xì)胞排出的過程。如各種細(xì)胞的分泌活動,其分泌物大都在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形成,經(jīng)高爾基復(fù)合體加工,形成分泌顆?;蚍置谀遗?,漸漸向胞膜移動,貼靠以后膜
6、融合并出現(xiàn)裂孔,于是將內(nèi)容物一次性全部排空。 三、跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)方式大體有以下三類: 離子通道介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)酪氨酸激酶偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo) g蛋白偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)1、離子通道介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)化學(xué)門控通道:跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)中的受體本身就是離子通道。外界物質(zhì)與膜蛋白結(jié)合,引起蛋白構(gòu)型變化,使通道開放。如n型ach門控通道電壓門控通道:通道開放和關(guān)閉的因素是通道所在膜兩側(cè)跨膜電位的變化.如在神經(jīng)細(xì)胞和肌細(xì)胞膜上有a+、ca2+的電壓門控通道機械門控通道:通道開放和關(guān)閉的因素是機械刺激。如內(nèi)耳毛細(xì)胞2 2、g g蛋白耦聯(lián)受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白耦聯(lián)受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)n指細(xì)胞外與g蛋白耦聯(lián)
7、后,導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)信號分子(第二信使)濃度的改變,從而將細(xì)胞外信號傳遞到胞內(nèi)的過程。ng g蛋白耦聯(lián)受體蛋白耦聯(lián)受體:是最大的細(xì)胞膜受體家族。在分子結(jié)構(gòu)上都是有一條多肽鏈組成,其中含有次跨膜疏水區(qū)域,因此也稱次跨膜受體。ng g蛋白耦聯(lián)受體系統(tǒng)由蛋白耦聯(lián)受體系統(tǒng)由3 3部分組成部分組成n(1 1)識別外來化學(xué)調(diào)節(jié)因子并與之結(jié)合的受體;)識別外來化學(xué)調(diào)節(jié)因子并與之結(jié)合的受體;n(2 2)g g蛋白蛋白: :鳥甘酸結(jié)合蛋白。鳥甘酸結(jié)合蛋白。是可與鳥苷酸結(jié)合的蛋白的總稱。 g蛋白連接膜受體和細(xì)胞內(nèi)的效應(yīng)器(酶或離子通道) n(3 3)位于膜內(nèi)側(cè)的效應(yīng)器。酶或離子通道)位于膜內(nèi)側(cè)的效應(yīng)器。酶或離子通道n跨膜傳遞途徑:第二信使:細(xì)胞外信號分子作用于細(xì)胞膜后產(chǎn)生的
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