细胞的跨膜信号传递功能.ppt

第二节 细胞的跨膜信号传递功能,概念： 不同形式的外界信号作用于细胞时，通常并不进入细胞或直接影响细胞内过程，而是作用于细胞膜表面，通过引起膜结构中的一种或数种特殊蛋白质分子的变构作用，将外界环境变化的信息以新的信号形式传递到膜内，再引发被作用细胞相应的功能改变，包括细胞出现电反应或其它功能改变。,几种主要的跨膜信号转导方式 （一）通过具有特异感受结构的通道蛋白质完成的跨膜信号转导,1.化学门控通道 化学物质控制： 递质、 激素等 主要分布：肌细胞的终板膜、神经细胞的突触 后膜及某些嗅、味感受细胞的膜中。 作用：产生局部电位 例：终板膜化学门控通道,2.电压门控通道 主要分布： 神经轴突、骨骼肌、 心肌细 胞的一般细胞膜上。 作用： 产生动作电位,跨膜电位控制 例：钠通道,3. 机械门控通道,机械刺激通过某种机制使机械感受器细胞膜上的通道开放，产生感受器电位。 例：听觉毛细胞、肌梭等 各种门控通道完成的跨膜信号转导特点： （1）速度相对较快 （2）对外界作用出现反应的位点较局限。,（二）由膜的特异受体蛋白质、G-蛋白和膜的效应器酶组成的跨膜信号转导系统,第二信使学说,G蛋白-GDP 第一信使+R G蛋白-GTP 效应器酶 蛋白激酶 第二信使 及其他 第二信使前体 细胞功能改变,1. 肾上腺素+受体 Gs蛋白 激活腺苷 酸环化酶 ATP cAMP 一些蛋白质磷酸化 PKA 2. 乙酰胆碱+受体 Go蛋白 激活磷脂酶C 磷脂酰肌醇 三磷酸肌醇+二酰甘油 一些蛋白质磷酸化 PKC,1 第一信使：激素、递质等 2 效应器酶：腺苷酸环化酶、磷酯酶C等 3 第二信使：cAMP、IP3、DG、cGMP、 PG、钙离子等 第二信使学说,（三）由酪氨酸激酶受体完成的跨膜 信号转导 酪氨酸激酶受体： 膜外部分 跨膜a- 螺旋 膜内肽段 识别相应配体 酪氨酸残基磷酸化,肽类激素（如胰岛素）、细胞因子（如NGF） 细胞膜上酪氨酸激酶受体 膜内侧肽段的蛋白激酶被激活 酪氨酸残基磷酸化 细胞功能改变,第三节 细胞的兴奋性和生物电现象,一、兴奋性和刺激引起兴奋的条件 兴奋：活组织或细胞对刺激发生的反应。 细胞受刺激时产生动作电位。 兴奋性：组织或细胞对刺激发生反应的能力 细胞受刺激时产生动作电位的能力。,（二）刺激引起兴奋的条件和阈刺激,条件： 1 刺激强度 2 刺激持续时间 3 刺激强度-时间变化率 *刺激内向电流和外向电流 *离子内向电流和外向电流,阈刺激,阈值：刺激持续时间和强度-时间变化率 固定时，引起组织兴奋所需的最 小刺激强度。 阈 刺 激：强度等于阈值的刺激。 阈下刺激：强度小于阈值的刺激。 阈上刺激：强度大于阈值的刺激。,兴奋性的衡量指标：阈值,兴奋性1/阈值 例： 指 标 A肌肉 B肌肉 阈 值 0.7V 1.2V 兴奋性 较大 较小,（三）组织兴奋及其恢复过程 中兴奋性的变化,分 期 兴奋性 反 应 绝对不应期 零 对任何刺激不起反应 相对不应期 低于正常 对阈上刺激起反应 超 常 期 稍高于正常 对阈下刺激可起反应 低 常 期 稍低于正常 对阈上刺激起反应,绝对不应期,意义：连续刺激不可能引起AP的融合 AP产生的最大频率=1/绝对不应期 （理论值）,一、细胞的生物电现象 及其产生机制 （一）生物电现象的观察 和记录方法,（二）细胞的静息电位,静息电位： 细胞未受刺激时 膜两侧的电位差。,（三）细胞的动作电位,动作电位： 细胞受刺激时， 细胞膜在静息电 位基础上发生的 一次迅速而短暂 的可扩布性电位。,膜电位状态,极 化 静息电位存在时膜两侧保持的内负外正 的状态。 去极化 静息电位减小甚至消失的过程。 反极化 膜内电位由零变为正值的过程。 超射值 膜内电位由零到反极化顶点的数值。 复极化 去极化、反极化后恢复到极化的过程。 超