細(xì)胞膜的功能二大分子跨膜運(yùn)輸

一、內(nèi)吞作用（一）吞噬作用

（二）吞飲作用

（三）受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用二、外吐作用三、運(yùn)輸小泡的類型當(dāng)前1頁，總共42頁。內(nèi)吞作用endocytosis又稱入胞作用，是通過質(zhì)膜的變形運(yùn)動將細(xì)胞外物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)入細(xì)胞內(nèi)的過程。

一、內(nèi)吞作用當(dāng)前2頁，總共42頁。endocytosis當(dāng)前3頁，總共42頁。根據(jù)入胞物質(zhì)的不同大小以及入胞機(jī)制的不同可分為三類:

（一）吞噬作用（phagocytosis

）（二）吞飲作用（pinocytosis

）（三）受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用一、內(nèi)吞作用當(dāng)前4頁，總共42頁。（一）吞噬作用1、吞入物通常是較大的顆粒,如微生物或較大的細(xì)胞殘片;2、形成的囊泡叫吞噬體,直徑一般大于250nm。3、吞噬作用只限于幾種特殊的細(xì)胞類型，如變形蟲和一些單細(xì)胞的真核生物通過吞噬作用從周圍環(huán)境中攝取營養(yǎng)。在大多數(shù)高等動物細(xì)胞中,吞噬作用是一種保護(hù)措施而非攝食的手段。當(dāng)前5頁，總共42頁。（一）吞噬作用4、吞噬是一種需要信號觸發(fā)的過程。吞噬細(xì)胞表面有特化的受體,被激活的受體向細(xì)胞內(nèi)傳遞吞噬信號。5、吞噬作用需要微絲及其結(jié)合蛋白的幫助.當(dāng)前6頁，總共42頁。當(dāng)前7頁，總共42頁。巨噬細(xì)胞正在吞噬衰老的紅細(xì)胞當(dāng)前8頁，總共42頁。1、吞入的物質(zhì)通常是液體或溶解物。細(xì)胞外基質(zhì)中存在的任何分子和顆粒都可以通過吞飲作用被細(xì)胞吞入。2、所形成的小囊泡的直徑小于150nm。3、吞飲作用通常是從膜上的特殊區(qū)域開始的,形成一個小窩，最后形成一個小泡。4、是一種非選擇性的連續(xù)攝取細(xì)胞外基質(zhì)中液滴的過程。5、需要網(wǎng)格蛋白的幫助。

（二）吞飲作用當(dāng)前9頁，總共42頁。吞飲作用和吞噬作用的區(qū)別類別物質(zhì)胞吞泡的大小轉(zhuǎn)運(yùn)方式胞吞泡形成機(jī)制吞飲作用溶液小于150nm連續(xù)的過程網(wǎng)格蛋白和接合素蛋白吞噬作用大顆粒大于250nm受體介導(dǎo)的信號觸發(fā)過程微絲和結(jié)合蛋白當(dāng)前10頁，總共42頁。（三）受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用

receptor-mediatedendocytosis

一種特殊類型的內(nèi)吞作用，主要是用于攝取特殊的生物大分子。大約有50種以上的不同蛋白，包括激素、生長因子、淋巴因子和一些營養(yǎng)物都是通過這種方式進(jìn)入細(xì)胞。

當(dāng)前11頁，總共42頁。（三）受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用

receptor-mediatedendocytosis被吞入的物質(zhì)首先同細(xì)胞質(zhì)膜的受體蛋白結(jié)合,同受體結(jié)合的物質(zhì)稱為配體(ligand)。配體即是經(jīng)受體介導(dǎo)被內(nèi)吞的特異性大分子。當(dāng)前12頁，總共42頁。配體(ligand)同受體結(jié)合的物質(zhì)稱為配體。配體即是經(jīng)受體介導(dǎo)被內(nèi)吞的特異性大分子。配體可分為四大類:Ⅰ.營養(yǎng)物,如轉(zhuǎn)鐵蛋白、低密度脂蛋白(LDL)等;Ⅱ.有害物質(zhì),如某些細(xì)菌;Ⅲ.免疫物質(zhì),如免疫球蛋白、抗原等;Ⅳ.信號物質(zhì),如胰島素等多種肽類激素等。

當(dāng)前13頁，總共42頁。受體介導(dǎo)內(nèi)吞的基本過程

①配體與膜受體結(jié)合形成一個小窩(pit);②小窩逐漸向內(nèi)凹陷，然后同質(zhì)膜脫離形成一個有被小泡;③有被小泡的外被很快解聚,形成無被小泡,即初級內(nèi)體;④初級內(nèi)體與溶酶體融合,吞噬的物質(zhì)被溶酶體的酶水解。

當(dāng)前14頁，總共42頁。當(dāng)前15頁，總共42頁。1、胎兒攝入抗體的過程2、機(jī)體清除有害物質(zhì)的過程3、特異攝取膽固醇的過程（三）受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用receptor-mediatedendocytosis當(dāng)前16頁，總共42頁。胎兒血管胚胎卵黃囊襯細(xì)胞1、胎兒攝入抗體的過程當(dāng)前17頁，總共42頁。2、機(jī)體清除有害物質(zhì)的過程肝細(xì)胞含半乳糖末端的糖蛋白半乳糖受體含半乳糖末端的糖蛋白經(jīng)過受體介導(dǎo)的入胞作用進(jìn)入肝臟細(xì)胞被溶酶體清除當(dāng)前18頁，總共42頁。3、特異攝取膽固醇的過程膽固醇是動物細(xì)胞質(zhì)膜的基本成份,也是固醇類激素的前體。由于膽固醇是疏水性分子,它在血液中是以大的脂蛋白的顆粒被運(yùn)輸?shù)?。根?jù)脂蛋白的密度分為四種類型:極低密度的脂蛋白(verylow-densitylipoprotein,VLDL)中等密度脂蛋白(intermediatedensitylipoprotein,IDL)低密度脂蛋白(LDL)高密度脂蛋白(highdensitylipoprotein,HDL)當(dāng)前19頁，總共42頁。各種密度脂蛋白的電鏡照片當(dāng)前20頁，總共42頁。LDL的結(jié)構(gòu)

LDL是一種球形顆粒的脂蛋白，直徑為22nm,核心是1500個膽固醇酯；外面由800個磷脂和500個未酯化的膽固醇分子包裹,由于外被脂分子的親水頭露在外部，使LDL能夠溶于血液中；最外面有一個相對分子質(zhì)量為55kDa的蛋白，叫輔基蛋白(apolipoproteinB-100),它能夠與特定細(xì)胞的表面受體結(jié)合。

當(dāng)前21頁，總共42頁。LDL顆粒結(jié)構(gòu)示意圖當(dāng)前22頁，總共42頁。當(dāng)前23頁，總共42頁。LDL受體蛋白

LDL受體蛋白是一個單鏈的單次跨膜糖蛋白,由839個氨基酸組成,跨膜區(qū)為22個疏水的氨基酸。LDL受體蛋白合成后被運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞質(zhì)膜,即使沒有相應(yīng)配體的存在,LDL受體蛋白也會在細(xì)胞質(zhì)膜集中濃縮并形成被膜小窩,當(dāng)血液中有LDL顆粒,可立即與LDL的apoB-100結(jié)合形成LDL-受體復(fù)合物。當(dāng)前24頁，總共42頁。當(dāng)前25頁，總共42頁。受體介導(dǎo)的LDL內(nèi)吞過程當(dāng)前26頁，總共42頁。

二、外吐作用外吐作用(exocytosis),也稱細(xì)胞的分泌活動。動植物細(xì)胞將在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成而又非內(nèi)質(zhì)網(wǎng)組成部分的蛋白和脂通過小泡運(yùn)輸?shù)姆绞浇?jīng)過高爾基體的進(jìn)一步加工和分選運(yùn)送到細(xì)胞內(nèi)相應(yīng)結(jié)構(gòu)、細(xì)胞質(zhì)膜以及細(xì)胞外的過程稱為細(xì)胞的分泌。

當(dāng)前27頁，總共42頁。

二、外吐作用分泌活動可以分為兩種∶一種為分泌的物質(zhì)主要是供細(xì)胞內(nèi)使用;另一種是要通過與細(xì)胞質(zhì)膜的融合進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)膜或運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞外。當(dāng)前28頁，總共42頁。細(xì)胞分泌活動的過程

細(xì)胞分泌活動是非常重要的生命現(xiàn)象，整個過程涉及三道關(guān)卡，這三道關(guān)卡，嚴(yán)格地控制著產(chǎn)品的質(zhì)量。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：相當(dāng)于生產(chǎn)基地。高爾基體：相當(dāng)于產(chǎn)品的精加工和質(zhì)量檢測分配部門。細(xì)胞質(zhì)膜：相當(dāng)于海關(guān)。當(dāng)前29頁，總共42頁。細(xì)胞的分泌與內(nèi)吞作用

當(dāng)前30頁，總共42頁。1、組成型分泌（固有分泌）constitutivepathwayofsecretion2、調(diào)節(jié)型分泌（誘導(dǎo)型分泌）regulatedpathwayofsecretion細(xì)胞分泌的兩種形式蛋白質(zhì)從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)經(jīng)高爾基體到細(xì)胞表面的物質(zhì)運(yùn)輸是通過運(yùn)輸小泡和外吐作用不斷進(jìn)行的。這種分泌活動分為兩種類型，組成型和調(diào)節(jié)型。

當(dāng)前31頁，總共42頁。組成型和調(diào)節(jié)型分泌活動

當(dāng)前32頁，總共42頁。組成型分泌途徑運(yùn)輸小泡持續(xù)不斷地從高爾基體運(yùn)送到細(xì)胞質(zhì)膜，并立即與膜融合，將運(yùn)輸泡中的蛋白質(zhì)釋放到細(xì)胞外；此過程不需要信號的觸發(fā),它存在于所有類型的細(xì)胞中。組成型分泌途徑從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)經(jīng)高爾基體到細(xì)胞表面的物質(zhì)運(yùn)輸是自動地進(jìn)行的。給細(xì)胞外提供酶、生長因子和細(xì)胞外基質(zhì)成分，以及為細(xì)胞質(zhì)膜提供膜整合蛋白和膜脂。組成型分泌小泡通常稱為運(yùn)輸泡(transportvesicles)。是由高爾基體反面網(wǎng)絡(luò)對組成型分泌蛋白的識別分選后形成的。

當(dāng)前33頁，總共42頁。調(diào)節(jié)型分泌途徑見于某些特化的細(xì)胞，如內(nèi)分泌細(xì)胞。在這些細(xì)胞中,調(diào)節(jié)型分泌小泡成群地聚集在質(zhì)膜下，只有在外部信號的觸發(fā)下，質(zhì)膜產(chǎn)生胞內(nèi)信使后才和質(zhì)膜融合，分泌內(nèi)容物。調(diào)節(jié)型途徑中形成的小泡稱為分泌泡(secretoryvesicles)。調(diào)節(jié)型分泌有兩個特點(diǎn):一是具有選擇性;二是具有濃縮作用,可使被運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)濃度提高200倍。

當(dāng)前34頁，總共42頁。三、運(yùn)輸小泡的類型

在細(xì)胞分泌和內(nèi)吞過程中,從膜上形成的小泡通常由不同的蛋白質(zhì)包被，因此稱為被膜小泡(coatedvesicles),有三種類型的被膜小泡。（一）網(wǎng)格蛋白小泡(clathrin-coatedvesicle）（二）COPⅡ被膜小泡(COPⅡcoatedvesicle)（三）COPⅠ被膜小泡(COPⅠcoatedvesicle)當(dāng)前35頁，總共42頁。（一）網(wǎng)格蛋白小泡從反面高爾基體網(wǎng)絡(luò)出芽形成的選擇性的分泌小泡,包括溶酶體酶運(yùn)輸小泡,以及細(xì)胞質(zhì)膜中由受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用形成的內(nèi)吞泡都是由網(wǎng)格蛋白參與形成的網(wǎng)格蛋白小泡。這些小泡的表面都包裹一層聚合的網(wǎng)格蛋白。網(wǎng)格蛋白小泡參與反面高爾基體和質(zhì)膜之間的選擇性分泌和內(nèi)吞活動。當(dāng)前36頁，總共42頁。網(wǎng)格蛋白(clathrin)

網(wǎng)格蛋白(clathrin)是一種進(jìn)化上高度保守的蛋白質(zhì)，由相對分子質(zhì)量為180kDa的重鏈和相對分子質(zhì)量為35～40kDa的輕鏈組成二聚體,三個二聚體形成包被的基本結(jié)構(gòu)單位--三聯(lián)體骨架(triskelion),稱為三腿蛋白(three-leggedprotein)。許多三腿復(fù)合物再組裝成六邊形或五邊形網(wǎng)格結(jié)構(gòu),即包被亞基,然后由這些網(wǎng)格蛋白亞基組裝成披網(wǎng)格蛋白小泡。

當(dāng)前37頁，總共42頁。網(wǎng)格蛋白的三腿復(fù)合物網(wǎng)格蛋白包被亞基披網(wǎng)格蛋白小泡

當(dāng)前38頁，總共42頁。銜接蛋白

有被小泡的另一類重要蛋白