基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能課件

1、第一節(jié)、細(xì)胞膜的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能方式：兩大類(lèi)小分子和離子：跨膜運(yùn)輸： 單純擴(kuò)散與膜蛋白介導(dǎo)的跨膜運(yùn)輸。大分子和顆粒物質(zhì)：膜泡運(yùn)輸；第六章 細(xì)胞的基本功能基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能1第一節(jié)、細(xì)胞膜的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能方式：兩大類(lèi)第六章 細(xì)胞的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能2基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能2一、被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)（一）單純擴(kuò)散（simple diffusion）定義：細(xì)胞外液和細(xì)胞內(nèi)液都是水溶液,脂溶性溶質(zhì)分子從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域通過(guò)細(xì)胞膜做跨膜運(yùn)動(dòng)或轉(zhuǎn)運(yùn)。影響因素：膜兩側(cè)的濃度差脂溶性程度其他因素如膜的性質(zhì)主體：氧氣和二氧化碳基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能3一、被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)（一）單純擴(kuò)散（simple

2、diffusio（二）、易化擴(kuò)散（facilitated diffusion）定義：非脂溶性物質(zhì)，在膜結(jié)構(gòu)中特殊蛋白質(zhì)分子的幫助下也能較容易的由高濃度一側(cè)通過(guò)膜向低濃度一側(cè)移動(dòng)。特點(diǎn)：從高濃度到低濃度蛋白質(zhì)分子本身結(jié)構(gòu)的特異性某種物質(zhì)的擴(kuò)散通量是變化的主體：葡萄糖 鈉離子 鉀離子 鈣離子 氯離子類(lèi)型：載體蛋白介導(dǎo)的運(yùn)輸 通道蛋白介導(dǎo)的運(yùn)輸基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能4（二）、易化擴(kuò)散（facilitated diffusion1. 載體介導(dǎo)的易化擴(kuò)散物質(zhì)與載體蛋白的位點(diǎn)結(jié)合,引起后者變構(gòu)將物質(zhì)移向另側(cè)。如葡萄糖、氨基酸等非離子物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)。具有結(jié)構(gòu)特異性、飽和現(xiàn)象和竟?fàn)幮砸种铺攸c(diǎn)。（葡萄糖、氨基酸

3、、核苷酸）基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能51. 載體介導(dǎo)的易化擴(kuò)散物質(zhì)與載體蛋白的位點(diǎn)結(jié)合,引起后者變2. 通道介導(dǎo)的易化擴(kuò)散離子通道蛋白（channel protein）：跨膜蛋白，中心親水性通道對(duì)離子具有高度的親和力，但不與離子結(jié)合。通道蛋白受電、化學(xué)因素剌激而變構(gòu)產(chǎn)生水相孔道(通道), 帶電離子經(jīng)通道順濃度移動(dòng)。體內(nèi)鈉、鉀、鈣等離子的跨膜擴(kuò)散, 均有其特異的通道蛋白參與, 分別稱(chēng)為鈉通道、鉀通道和鈣通道等。閘門(mén)：是通道蛋白的帶電分子或基團(tuán)（如羧基或磷酸基）所構(gòu)成，可調(diào)控通道的開(kāi)關(guān)。通道有開(kāi)放和關(guān)閉狀態(tài), 并由“閘門(mén)”控制。運(yùn)輸特點(diǎn)：順濃度梯度；速度快；高度選擇性：只允許一種離子通過(guò)（離子類(lèi)型

4、決定于通道直徑、形狀及通道內(nèi)部電荷的分布）；短暫開(kāi)放；不消耗能量；基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能62. 通道介導(dǎo)的易化擴(kuò)散離子通道蛋白（channel pro單純擴(kuò)散和易化擴(kuò)散均系順濃度差和電位差移動(dòng), 無(wú)需消耗能量, 稱(chēng)為被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)。如果轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)不帶電，其最終達(dá)到的平衡點(diǎn)是兩側(cè)濃度差為零。如果轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)是離子，則其最終的平衡點(diǎn)是電-化學(xué)勢(shì)為零，此時(shí)濃度差并不消失?；A(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能7單純擴(kuò)散和易化擴(kuò)散均系順濃度差和電位差移動(dòng), 無(wú)需消耗能量,二、主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)被運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)：特定的離子（K + 、Na + 、Ca2+等）細(xì)胞代謝必需的物質(zhì)。特點(diǎn)：逆物質(zhì)濃度梯度方向運(yùn)輸；消耗代謝能?；A(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)

5、胞的基本功能8二、主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)被運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)：基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能8（1）.原發(fā)性主動(dòng)運(yùn)輸定義：細(xì)胞通過(guò)本身的某種耗能過(guò)程，將某種物質(zhì)分子或離子由膜的低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)的過(guò)程。意義：建立一種勢(shì)能儲(chǔ)備，供細(xì)胞的其他耗能過(guò)程來(lái)用。* 依賴(lài)式ATP酶：本質(zhì)是細(xì)胞膜上的一種蛋白質(zhì)能分解ATP，使之釋放能量，以供轉(zhuǎn)運(yùn)?；A(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能9（1）.原發(fā)性主動(dòng)運(yùn)輸定義：細(xì)胞通過(guò)本身的某種耗能過(guò)程，將某Na + -K + -ATP酶： Na+ - K +泵基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能10Na + -K + -ATP酶： Na+ - K +泵基礎(chǔ)醫(yī)Na + -K + -ATP酶： Na+ - K +泵

6、作用：同時(shí)具有載體和ATP酶活性。催化ATP生成ADP，產(chǎn)生能量，經(jīng)可逆性的磷酸化與去磷酸化，泵出Na+和泵入K+。水解一個(gè)ATP分子所產(chǎn)生的能量可供泵出3個(gè)Na+ ，泵入2個(gè)K+ 。意義：使細(xì)胞內(nèi)高K+ , 利于細(xì)胞代謝活動(dòng)；建立鈉、鉀濃度勢(shì)能貯備是產(chǎn)生生物電的基礎(chǔ)；維持細(xì)胞內(nèi)外滲透壓平衡；也可用于其它物質(zhì)的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)(繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn))?；A(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能11Na + -K + -ATP酶： Na+ - K +泵作用：（2）.繼發(fā)性主動(dòng)運(yùn)輸定義：某些物質(zhì)主動(dòng)運(yùn)輸所需的能量是間接來(lái)自ATP 的分解?；A(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能12（2）.繼發(fā)性主動(dòng)運(yùn)輸定義：某些物質(zhì)主動(dòng)運(yùn)輸所需的能量是間接

7、繼發(fā)性主動(dòng)運(yùn)輸主體：葡萄糖、氨基酸等分類(lèi)：同向轉(zhuǎn)運(yùn)和逆向轉(zhuǎn)運(yùn)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能13繼發(fā)性主動(dòng)運(yùn)輸主體：葡萄糖、氨基酸等基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功三、出胞和入胞定義：大分子物質(zhì)或固態(tài)、液態(tài)物質(zhì)團(tuán)塊，可通過(guò)膜更為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)、功能改變，使之進(jìn)出細(xì)胞。實(shí)例：細(xì)胞的分泌活動(dòng)細(xì)菌、病毒或營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞受體介導(dǎo)式入胞基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能14三、出胞和入胞定義：基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能14入胞細(xì)胞表面發(fā)生內(nèi)陷，由胞膜把細(xì)胞外的大分子和顆粒物質(zhì)包圍成小泡，最后脫離細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程。吞噬作用（phagocytosis）吞飲作用（pinocytosis） 受體介導(dǎo)的入胞（receptor-

8、mediated endocytosis）基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能15入胞細(xì)胞表面發(fā)生內(nèi)陷，由胞膜把細(xì)胞外的大分子和顆粒物質(zhì)包圍成出胞大分子物質(zhì)或固態(tài)、液態(tài)物質(zhì)團(tuán)由細(xì)胞排出的過(guò)程。出胞入胞均要耗能，消耗線粒體氧化工程中形成的ATP?；A(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能16出胞大分子物質(zhì)或固態(tài)、液態(tài)物質(zhì)團(tuán)由細(xì)胞排出的過(guò)程。基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能17基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能17第二節(jié) 細(xì)胞的生物電現(xiàn)象生物電：一切活組織的細(xì)胞，在安靜狀態(tài)和活動(dòng)過(guò)程中均表現(xiàn)有電的變化，這種電的變化伴隨著細(xì)胞生命活動(dòng)出現(xiàn)。+-+-+去極化反極化復(fù)極化超極化基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能18第二節(jié) 細(xì)胞的生物電現(xiàn)象生

9、物電：一切活組織的細(xì)胞，在安靜狀一、靜息電位(RP)定義：未受刺激，細(xì)胞膜內(nèi)外側(cè)的電位差數(shù)值：膜外為零，膜內(nèi)電位在-10mV -100mV描述：膜的極化：內(nèi)負(fù)外正膜的去極化：膜內(nèi)負(fù)值減小膜的超極化：膜內(nèi)負(fù)值加大膜的復(fù)極化：先去極化，再向靜息電位數(shù)值恢復(fù)超射：高于零電位的部分基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能19一、靜息電位(RP)定義：基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能19RP的形成機(jī)理Na+K+泵生電作用K+平衡電位 K+i K+o K+外流 促進(jìn)K+外流的濃度勢(shì)能阻礙K+外流的電場(chǎng)力 K+的凈外流為零基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能20RP的形成機(jī)理Na+K+泵生電作用基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功動(dòng)作電位(AP)定

10、義：指膜受剌激時(shí)，在靜息電位基礎(chǔ)上產(chǎn)生的擴(kuò)布性電位變化。 波形：如圖，膜兩側(cè)電位的快速倒轉(zhuǎn)和復(fù)原：先快速去極化，后復(fù)極化峰電位：短促而尖銳的脈沖樣變化意義：是細(xì)胞興奮的標(biāo)志基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能21動(dòng)作電位(AP)定義：基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能21特點(diǎn)：全或無(wú)只有外加刺激達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)，動(dòng)作電位才能出現(xiàn)在同一細(xì)胞上的動(dòng)作電位的大小不隨刺激強(qiáng)度而改變，傳導(dǎo)距離而改變基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能22特點(diǎn)：全或無(wú)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能22生物電產(chǎn)生的機(jī)制（離子學(xué)說(shuō)）Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K

11、+K+K+K+K+K+K+K+A-A-A-A-A-A-A-A-A-Cl_Cl_Cl_Cl_Cl_Cl_Cl_Cl_Cl_Cl_Cl_Cl_Cl_A-A-細(xì)胞膜內(nèi)外離子分布的濃度差異為了保持細(xì)胞的興奮性，維持膜內(nèi)外鈉離子和鉀離子的濃度差異，細(xì)胞膜上的鈉鉀泵，可以把鈉離子運(yùn)出膜外，而把鉀離子運(yùn)回膜內(nèi)。這種轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程是逆濃度差進(jìn)行的，需要消耗能量。基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能23生物電產(chǎn)生的機(jī)制（離子學(xué)說(shuō)）Na+Na+Na+Na+Na+NAP的形成機(jī)理除極相(上升支)：剌激 鈉通道開(kāi)放 (通透性 ) - 電-化梯度-Na+內(nèi)流 膜除極 - 電-化學(xué)平衡 鈉平衡電位(超射) 復(fù)極相(下降支)：鈉通道很快失

12、活Na+通透性迅速 k+通道激活和k+外流 膜內(nèi)電位向負(fù) 值恢復(fù)達(dá)到原先靜息水平。后電位，負(fù)后電位，正后電位基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能24AP的形成機(jī)理除極相(上升支)：基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能2小結(jié)：神經(jīng)動(dòng)作電位的除極是Na+內(nèi)流, 復(fù)極是k+外流; 鋒電位是動(dòng)作電位的主要成分。復(fù)極完畢后，膜鈉泵活動(dòng), 以恢復(fù)兩側(cè)離子濃度，但不致改變膜兩側(cè)的電位差?；A(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能25小結(jié)：基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能25三、閾電位和局部興奮基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能26三、閾電位和局部興奮基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能26 （1）閾刺激是產(chǎn)生Ap的必須條件 可興奮組織（Rp） 閾電位 Ap 閾刺激、

13、閾上刺激 不需任何刺激 （2）閾強(qiáng)度為衡量組織興奮性高低的指標(biāo)，與興奮 性大小成反比。 （3）閾電位： 膜去極化到一臨界值，Na+ 通道爆發(fā) 性開(kāi)放產(chǎn)生Ap，此膜電位稱(chēng)閾電位?；A(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能27 （1）閾刺激是產(chǎn)生Ap的必須條件 可興奮組織（Rp） （4）局部電位及其特性 閾下刺激雖不能引起AP，但可引起膜電位有所變化。 閾下刺激少量Na+內(nèi)流產(chǎn)生低于閾電位的去極化局部反應(yīng). 局部反應(yīng)（電位）：閾下電流刺激時(shí)產(chǎn)生的電緊張電位和由膜自身產(chǎn)生的電活動(dòng)（部分Na+通道開(kāi)放）疊加在一起的膜去極化電位?；A(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能28（4）局部電位及其特性基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能28特性：a

14、、等級(jí)性：其去極化幅度大小與閾下刺激大小呈 正比非“全或無(wú)”現(xiàn)象。b、衰減性：其去極化幅度隨傳布距離而叫電 緊張性擴(kuò)布（electrotonic propagation）c、總和現(xiàn)象 空間（spatial summation）：在同一細(xì)胞的不 同 部位閾下刺激引起的局部電位可疊加在一起。 時(shí)間（temporal summation）：在同一細(xì)胞上先后 的刺激引起的局部電位也可疊加在一起。d、無(wú)不應(yīng)期 總和或疊加后的局部電位若閾電位，則產(chǎn)生AP。 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能29特性：基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能29基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能30基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能30四、興奮過(guò)程中興奮性的變

15、化絕對(duì)不應(yīng)期( absolute refractory period)大多數(shù)鈉通道失活可興奮組織在經(jīng)歷由刺激引起的時(shí)間內(nèi)，不能接受新的刺激。相對(duì)不應(yīng)期(relative refractory period)一些鈉通道開(kāi)始恢復(fù) 比閾刺激大的刺激，才能引起新的興奮。超常期( superanormal period)膜電位接近閾電位興奮性高于正常比閾刺激小的刺激，就能引起新的興奮。低常期(subnormal period)膜電位遠(yuǎn)離閾電位興奮性低于正?；A(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能31四、興奮過(guò)程中興奮性的變化絕對(duì)不應(yīng)期( absolute r電壓箝技術(shù)將膜電位固定在一個(gè)特定的水平，記錄膜電流的變化；觀

16、察膜電導(dǎo)的指標(biāo)/計(jì)算膜電導(dǎo)；基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能32電壓箝技術(shù)將膜電位固定在一個(gè)特定的水平，記錄膜電流的變化；基Theory-與電壓鉗基本相同；trait-鉗制和記錄的僅僅是微吸管電極尖端下所限定的面積只有幾平方微米的一片膜；高阻抗封接；Func-可記錄到單個(gè)離子通道電流；Sig-證實(shí)離子通道的存在和活動(dòng)特性；膜片箝技術(shù)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能33Theory-與電壓鉗基本相同；膜片箝技術(shù)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的五、興奮在同一細(xì)胞上的傳導(dǎo) 神經(jīng)沖動(dòng)的傳導(dǎo)（局部電流學(xué)說(shuō)）基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能34五、興奮在同一細(xì)胞上的傳導(dǎo)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能34兩種神經(jīng)纖維傳導(dǎo)的特點(diǎn)有髓神經(jīng)纖維：跳

17、躍式，故速度快。無(wú)髓神經(jīng)纖維：無(wú)髓鞘和郎飛結(jié)，故其傳導(dǎo)為非跳躍式，速度慢?；A(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能35兩種神經(jīng)纖維傳導(dǎo)的特點(diǎn)有髓神經(jīng)纖維：跳躍式，故速度快。無(wú)髓神一、直接通訊二、間接通訊第三節(jié) 細(xì)胞通訊基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能36一、直接通訊二、間接通訊第三節(jié) 細(xì)胞通訊基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的神經(jīng)肌接頭超微結(jié)構(gòu)圖基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能37神經(jīng)肌接頭超微結(jié)構(gòu)圖基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能37神經(jīng)肌接頭超微結(jié)構(gòu)圖神經(jīng)末梢AP到來(lái)軸突末梢去極化，膜上Ca+通道開(kāi)放Ca+內(nèi)流Ca+啟動(dòng)突觸小泡出胞，ACh釋放ACh經(jīng)間隙擴(kuò)散ACh與終板膜上ACh受體結(jié)合終板膜上化學(xué)門(mén)控通道開(kāi)放，對(duì)Na+、K+的（尤其

18、是Na+）透性增加Na+內(nèi)流，K+外流終板膜去極化，終板電位總和肌細(xì)胞產(chǎn)生AP鄰近肌細(xì)胞去極化達(dá)閾電位基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能38神經(jīng)肌接頭超微結(jié)構(gòu)圖神經(jīng)末梢AP到來(lái)軸突末梢去極化，膜上C三、細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo) 外界信號(hào)作用于細(xì)胞膜表面，膜結(jié)構(gòu)中一種或多種特殊蛋白質(zhì)分子發(fā)生變構(gòu)，外環(huán)境變化的信息以新的信號(hào)形式傳導(dǎo)到膜內(nèi)，引發(fā)靶細(xì)胞相應(yīng)的功能改變，如電反應(yīng)?；A(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能39三、細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能39信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)（signal transduction）外界刺激信號(hào)細(xì)胞膜中的蛋白質(zhì)膜內(nèi)反應(yīng)信號(hào)物質(zhì)：激素、神經(jīng)遞質(zhì)、細(xì)胞因子等；根據(jù)作用方式進(jìn)行分類(lèi)：疏水性的：類(lèi)固醇激素

19、、維生素D、甲狀腺激素；擴(kuò)散透過(guò)胞膜，與胞內(nèi)受體結(jié)合，發(fā)揮作用；親水性的：作用于胞膜表面的蛋白質(zhì)，通過(guò)級(jí)聯(lián)反應(yīng)，信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，產(chǎn)生生物學(xué)效應(yīng)?；A(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能40信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)（signal transduction）外界刺激信分類(lèi)膜表面受體主要有三類(lèi)：離子通道型受體（ion-channel-linked receptor）；G蛋白耦聯(lián)型受體（G-protein-linked receptor）；酶耦聯(lián)的受體（enzyme-linked receptor） 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能41分類(lèi)膜表面受體主要有三類(lèi)：基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能41基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能42基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本

20、功能421、離子通道跨膜信號(hào)傳遞1、定義： 物質(zhì)可以通過(guò)細(xì)胞膜上的通道蛋白質(zhì)可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程，從而實(shí)現(xiàn)細(xì)胞之間、細(xì)胞與外界刺激信號(hào)之間的信號(hào)傳遞?；A(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能431、離子通道跨膜信號(hào)傳遞1、定義：基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能通道類(lèi)型配體閘門(mén)通道：閘門(mén)的開(kāi)關(guān)受化學(xué)物質(zhì)調(diào)節(jié)。如乙酰膽堿通道。電壓閘門(mén)通道：閘門(mén)的開(kāi)關(guān)受膜電壓的控制。如Na+ 、K+ 、Ca2+ 通道等。 機(jī)械力閘門(mén)通道：閘門(mén)的開(kāi)關(guān)受機(jī)械力的牽張控制?；A(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能44通道類(lèi)型配體閘門(mén)通道：閘門(mén)的開(kāi)關(guān)受化學(xué)物質(zhì)調(diào)節(jié)?；A(chǔ)醫(yī)學(xué)2版基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能45基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能45（1）化學(xué)門(mén)控通道定義：只

21、有某種化學(xué)信號(hào)出現(xiàn)時(shí)，通道才會(huì)與之特異性結(jié)合，再打開(kāi)。然后出現(xiàn)相應(yīng)離子的易化擴(kuò)散，從而完成信號(hào)的跨膜傳遞。實(shí)例：ACh（乙酰膽堿） N型Ach受體 N型通道基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能46（1）化學(xué)門(mén)控通道定義：只有某種化學(xué)信號(hào)出現(xiàn)時(shí)，通道才會(huì)與之基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能47基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能47（2）電壓門(mén)控通道定義：外界刺激信號(hào)為電壓變化，引起膜電位的改變，使通道開(kāi)放，造成離子流動(dòng)或其他胞內(nèi)功能的改變。實(shí)例：神經(jīng)和肌細(xì)胞膜上的Ca 2+通道-動(dòng)作電位*主要與動(dòng)作電位的形成有關(guān)*Na + ，K + ， Ca 2+通道基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能48（2）電壓門(mén)控通道基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基

22、本功能48基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能49基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能49（3）機(jī)械門(mén)控通道定義：外界的機(jī)械性信號(hào)，直接激活膜中的機(jī)械門(mén)控通道，引起細(xì)胞跨膜電位的變化。實(shí)例：內(nèi)耳毛細(xì)胞頂部的聽(tīng)毛受到切向力作用時(shí)，會(huì)發(fā)生短暫的感受器電位?；A(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能50（3）機(jī)械門(mén)控通道基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能50神經(jīng)肌接頭超微結(jié)構(gòu)圖神經(jīng)末梢AP到來(lái)軸突末梢膜上Ca+通道開(kāi)放Ca+內(nèi)流Ca+啟動(dòng)突觸小泡出胞，ACh釋放ACh經(jīng)間隙擴(kuò)散ACh與終板膜上ACh受體結(jié)合終板膜上化學(xué)門(mén)控通道開(kāi)放，對(duì)Na+、K+的（尤其是Na+）透性增加Na+內(nèi)流，K+外流終板膜去極化，終板電位總和肌細(xì)胞產(chǎn)生AP鄰近肌細(xì)胞去

23、極化達(dá)閾電位基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能51神經(jīng)肌接頭超微結(jié)構(gòu)圖神經(jīng)末梢AP到來(lái)軸突末梢膜上Ca+通道2、 G蛋白耦聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)（一）定義： 化學(xué)信息物質(zhì)與胞膜上的特異性受體結(jié)合，激活膜內(nèi)的G-蛋白，然后激活或抑制膜內(nèi)的效應(yīng)器蛋白，引起信使的生產(chǎn)增加或減少，蛋白激酶的活性改變，影響胞內(nèi)功能，最終調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的功能。（二）組成： 受體蛋白：又名G-蛋白耦聯(lián)受體 1、作用：與外界化學(xué)信號(hào)作特異性結(jié)合。 2、 結(jié)構(gòu)：7次跨膜受體 3、name-促代謝型受體； 4、eg-腎上腺素能受體、乙酰膽堿受體、5-羥色胺受體、嗅覺(jué)受體、視紫紅質(zhì)以及多數(shù)肽類(lèi)激素的受體等；基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能522、 G

24、蛋白耦聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)（一）定義： 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2* G蛋白1、結(jié)構(gòu)：三個(gè)亞單位，2、分類(lèi)：激活型蛋白- 亞單位結(jié)合GTP 失活型蛋白- 亞單位結(jié)合GDP3、how- 當(dāng)外信號(hào)與受體結(jié)合后，受體便與G蛋白的亞單位結(jié)合，失活型G蛋白發(fā)生構(gòu)象變化， 變成激活型G蛋白；同時(shí)， 亞單位與-亞單位分離，與活化受體分離， -亞單位和亞單位- GTP兩部分均進(jìn)一步激活膜的效應(yīng)器蛋白。亞單位具有GTP酶活性，可將GTP水解生成GDP，并與GDP和-亞單位相繼結(jié)合，形成失活型G蛋白，終止信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。4、func-分子開(kāi)關(guān)；基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能53* G蛋白1、結(jié)構(gòu)：三個(gè)亞單位，基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞第二信使Wha

25、t-信號(hào)分子作用于細(xì)胞膜后產(chǎn)生的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)分子；環(huán)一磷酸腺苷(cAMP)三磷酸肌醇(IP3)二酰甘油(DG)環(huán)一磷酸鳥(niǎo)苷(cGMP)鈣離子Func-調(diào)節(jié)靶蛋白（蛋白激酶和離子通道）構(gòu)象變化為基礎(chǔ)的級(jí)聯(lián)反應(yīng)和細(xì)胞功能改變。基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能54第二信使What-信號(hào)分子作用于細(xì)胞膜后產(chǎn)生的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)分子* 膜的效應(yīng)器酶Func-其激活或抑制，引起胞漿中信使的生成增加或減少；Eg-腺苷酸環(huán)化酶(AC)，-環(huán)一磷酸腺苷(cAMP)磷脂酶C(PLC)，-磷酸磷脂酰肌醇磷脂酶A2(PLA2)，鳥(niǎo)苷酸環(huán)化酶(GC)，-環(huán)一磷酸鳥(niǎo)苷(cGMP)cGMP磷酸二酯酶(PDE)；基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能

26、55* 膜的效應(yīng)器酶Func-其激活或抑制，引起胞漿中信使的（一）cAMP信號(hào)通路 細(xì)胞外信號(hào)與相應(yīng)受體結(jié)合，調(diào)節(jié)腺苷酸環(huán)化酶活性，通過(guò)第二信使cAMP水平的變化，將細(xì)胞外信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)胞內(nèi)信號(hào)；基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能56（一）cAMP信號(hào)通路 細(xì)胞外信號(hào)與相應(yīng)受體結(jié)合，基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2組分.激活型激素受體（Rs）或抑制型激素受體（Ri）；.活化型調(diào)節(jié)蛋白（Gs）或抑制型調(diào)節(jié)蛋白（Gi）；.腺苷酸環(huán)化酶（Adenylyl cyclase，AC）：是相對(duì)分子量為150KD的糖蛋白，跨膜12次。在Mg2+或Mn2+的存在下，腺苷酸環(huán)化酶催化ATP生成cAMP。.蛋白激酶A（Protein Kinase

27、 A，PKA）：活化的蛋白激酶A催化亞基可使細(xì)胞內(nèi)某些蛋白的絲氨酸或蘇氨酸殘基磷酸化，改變這些蛋白的活性，進(jìn)一步影響到相關(guān)基因的表達(dá)。 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能57組分.激活型激素受體（Rs）或抑制型激素受體（Ri）；基礎(chǔ)激素G蛋白耦聯(lián)受體G蛋白腺苷酸環(huán)化酶cAMP依賴(lài)cAMP的蛋白激酶A基因調(diào)控蛋白基因轉(zhuǎn)錄 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能58激素G蛋白耦聯(lián)受體G蛋白腺苷酸環(huán)化酶cAMP依賴(lài)ccAMPPKA 靶蛋白 磷酸化靶基因 轉(zhuǎn)錄腺苷酸環(huán)化酶受體2受體 M受體GsGiAdenylyl cyclase signal transduction pathway基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能59cAMP

28、PKA 靶蛋白 磷酸化靶基因 轉(zhuǎn)錄腺苷不同細(xì)胞對(duì)cAMP信號(hào)途徑的反應(yīng)速度不同，在肌肉細(xì)胞1秒鐘之內(nèi)可啟動(dòng)糖原降解為葡糖1-磷酸，而抑制糖原的合成，促進(jìn)葡萄糖生成。在某些分泌細(xì)胞，需要幾個(gè)小時(shí)，激活的PKA 進(jìn)入細(xì)胞核，將CRE結(jié)合蛋白磷酸化，調(diào)節(jié)相關(guān)基因的表達(dá)。CRE（cAMP response element ）是DNA上的調(diào)節(jié)區(qū)域。 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能60不同細(xì)胞對(duì)cAMP信號(hào)途徑的反應(yīng)速度不同，基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的Reaction- 4，5-二磷酸磷脂酰肌醇（PIP2）水解1，4，5-三磷酸肌醇（IP3）和二酰基甘油（DG）；Process-胞外信號(hào)分子與細(xì)胞表面G蛋白耦聯(lián)型受體

29、結(jié)合，激活質(zhì)膜上的磷脂酶C（PLC-），導(dǎo)致，IP3和DG為兩個(gè)第二信使；胞外信號(hào)轉(zhuǎn)換為胞內(nèi)信號(hào)；Where-質(zhì)膜上；Name- “雙信使系統(tǒng)”（double messenger system）（二）磷脂酶C途徑 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能61Reaction- 4，5-二磷酸磷脂酰肌醇（PIP2）水解IP3與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的IP3配體門(mén)鈣通道結(jié)合，開(kāi)啟鈣通道，使胞內(nèi)Ca2+濃度升高。激活各類(lèi)依賴(lài)鈣離子的蛋白。DG結(jié)合于質(zhì)膜上，可活化與質(zhì)膜結(jié)合的蛋白激酶C（Protein Kinase C，PKC）。PKC以非活性形式分布于細(xì)胞溶質(zhì)中；當(dāng)細(xì)胞接受刺激，產(chǎn)生IP3，使Ca2+濃度升高，PKC便轉(zhuǎn)位到質(zhì)

30、膜內(nèi)表面，被DG活化（圖8-22），PKC可以使蛋白質(zhì)的絲氨酸/蘇氨酸殘基磷酸化；不同的細(xì)胞產(chǎn)生不同的反應(yīng)，如細(xì)胞分泌、肌肉收縮、細(xì)胞增殖和分化等。 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能62IP3與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的IP3配體門(mén)鈣通道結(jié)合，開(kāi)啟鈣通道，使胞內(nèi) 靶蛋白 磷酸化靶基因 轉(zhuǎn)錄1受體 AngII受體PIP2PKCCa2GqIP3DGPLCPhospholipase C signal transduction pathway基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能63 靶蛋白 磷酸化靶基因 轉(zhuǎn)錄1受體 Ang（三）其它1化學(xué)感受器中的G蛋白氣味分子與化學(xué)感受器中的G蛋白耦聯(lián)型受體結(jié)合，可激活腺苷酸環(huán)化酶（AC），產(chǎn)生環(huán)

31、一磷酸腺苷(cAMP)，開(kāi)啟cAMP門(mén)控陽(yáng)離子通道，引起鈉離子內(nèi)流，膜去極化，產(chǎn)生神經(jīng)沖動(dòng)，最終形成嗅覺(jué)或味覺(jué)?；A(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能64（三）其它1化學(xué)感受器中的G蛋白基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能2視覺(jué)感受器中的G蛋白 黑暗條件下，視桿細(xì)胞(或視錐細(xì)胞)中環(huán)一磷酸鳥(niǎo)苷（ cGMP ）濃度較高，cGMP門(mén)控鈉離子通道開(kāi)放，鈉離子內(nèi)流，引起膜去極化，突觸持續(xù)向次級(jí)神經(jīng)元釋放遞質(zhì)。視紫紅質(zhì)（rhodopsin, Rh）為7次跨膜蛋白，含一個(gè)11順-視黃醛。是視覺(jué)感受器中的G蛋白耦聯(lián)型受體，光照使Rh視黃醛的構(gòu)象變?yōu)榉词剑琑h分解為視黃醛和視蛋白（opsin），構(gòu)象改變的視蛋白激活G蛋白（tran

32、sducin, Gt），G蛋白激活cGMP磷酸二酯酶，將細(xì)胞中的cGMP水解。從而關(guān)閉鈉通道，引起細(xì)胞超極化，產(chǎn)生視覺(jué)?？梢?jiàn)胞內(nèi)cGMP水平下降的負(fù)效應(yīng)信號(hào)起傳遞光刺激的作用?；A(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能652視覺(jué)感受器中的G蛋白 黑暗條件下，視桿細(xì)胞(或視錐細(xì)胞)視覺(jué)感受器的換能反應(yīng)光信號(hào)Rh激活Gt活化cGMP磷酸二酯酶激活胞內(nèi)cGMP減少Na+離子通道關(guān)閉離子濃度下降膜超極化神經(jīng)遞質(zhì)釋放減少視覺(jué)反應(yīng)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能66視覺(jué)感受器的換能反應(yīng)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能663、酶耦聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程：化學(xué)信號(hào)與受體在膜外側(cè)肽鏈結(jié)合，受體在膜內(nèi)側(cè)肽段的蛋白激酶被激活，肽鏈自身和靶蛋

33、白質(zhì)的酪氨酸殘基磷酸化，引發(fā)細(xì)胞內(nèi)效應(yīng)。主體：肽類(lèi)激素（胰島素、細(xì)胞因子）基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能673、酶耦聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程：化學(xué)信號(hào)與受體在膜外側(cè)肽鏈分類(lèi)本身具有激酶活性，如肽類(lèi)生長(zhǎng)因子（EGF，PDGF，CSF等）受體；本身沒(méi)有酶活性，但可以連接非受體酪氨酸激酶，如細(xì)胞因子受體超家族。Trait-通常為單次跨膜蛋白；接受配體后發(fā)生二聚化而激活，起動(dòng)其下游信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。已知六類(lèi)：受體酪氨酸激酶、酪氨酸激酶連接的受體、受體酪氨酸磷脂酶、受體絲氨酸/蘇氨酸激酶受體鳥(niǎo)苷酸環(huán)化酶、組氨酸激酶連接的受體（與細(xì)菌的趨化性有關(guān)）?；A(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能68分類(lèi)本身具有激酶活性，如肽類(lèi)生長(zhǎng)因子（

34、EGF，PDGF，CS1）、酪氨酸激酶分類(lèi)：受體酪氨酸激酶，為單次跨膜蛋白，在脊椎動(dòng)物中已發(fā)現(xiàn)50余種；胞質(zhì)酪氨酸激酶，如Src家族、Tec家族、ZAP70、家族、JAK家族等；核內(nèi)酪氨酸激酶如Abl和Wee?；A(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能691）、酪氨酸激酶分類(lèi)：基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能69受體酪氨酸激酶（receptor protein tyrosine kinases，RPTKs）胞外區(qū)是結(jié)合配體結(jié)構(gòu)域，配體是可溶性或膜結(jié)合的多肽或蛋白類(lèi)激素，包括胰島素和多種生長(zhǎng)因子。胞內(nèi)段是酪氨酸蛋白激酶的催化部位，并具有自磷酸化位點(diǎn)。基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)2版細(xì)胞的基本功能70受體酪氨酸激酶（receptor protein tyros 配體（如EGF）在胞外與受體結(jié)合并引起構(gòu)象變化，導(dǎo)致受體二聚化（dimerization）形成同源或異源二聚體，在二聚體內(nèi)彼此相互磷酸化胞內(nèi)段酪氨酸殘基，激活受體本身的酪氨