细胞膜动力学和跨膜信号通讯

关于细胞膜动力学和跨膜信号通讯第1页，讲稿共40页，2023年5月2日，星期三

一、细胞膜的结构液态镶嵌模型fluidmosaicmodelSingerandNicholson，1972

以液态的脂质双分子层为基架，其中镶嵌着具有不同分子结构和不同生理功能的球形蛋白质。第一节细胞膜超微结构及物质跨膜转运第2页，讲稿共40页，2023年5月2日，星期三第3页，讲稿共40页，2023年5月2日，星期三二、细胞膜的物质运输功能（一）单纯扩散simpletransport（二）膜蛋白介导的跨膜转运

protein-facilitatedtransport（三）入胞endocytosis和出胞exocytosis第4页，讲稿共40页，2023年5月2日，星期三（一）单纯扩散simplediffusion特点:①无饱和性②不依靠特殊膜蛋白质转运的物质：

H2O、O2、CO2、NH3

、N2、尿素、乙醚、乙醇、类固醇类激素等少数几种。第5页，讲稿共40页，2023年5月2日，星期三（二）膜蛋白介导的跨膜转运1、被动运输passivetransport特点：①顺电-化学梯度进行②不耗能，依赖电-化学梯度所贮存的势能2、主动转运activetransport特点：①逆电-化学梯度进行②需要消耗能量，由分解ATP来提供第6页，讲稿共40页，2023年5月2日，星期三1、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

channelfacilitateddiffusion第7页，讲稿共40页，2023年5月2日，星期三①载体介导的易化扩散

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。特点：结构特异性高；饱和现象；竞争性抑制第8页，讲稿共40页，2023年5月2日，星期三第9页，讲稿共40页，2023年5月2日，星期三②通道介导的易化扩散

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。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-gatedchannel第10页，讲稿共40页，2023年5月2日，星期三电压门控通道第11页，讲稿共40页，2023年5月2日，星期三化学/配体门控通道第12页，讲稿共40页，2023年5月2日，星期三2、主动转运activetransport分类：

原发性主动转运

primaryactivetransport

继发性主动转运

secondaryactivetransport

第13页，讲稿共40页，2023年5月2日，星期三主动转运的类型：原发性主动转运（Primaryactivetransport）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)的主动转运机制第14页，讲稿共40页，2023年5月2日，星期三Na+-K+泵的分子结构2个α亚单位和1个β亚单位250KDNa+-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。第15页，讲稿共40页，2023年5月2日，星期三其他较为重要的主动转运机制

钙泵（Ca+-Mg+依赖式ATP酶）

H+泵（H+-K+依赖式ATP酶）第16页，讲稿共40页，2023年5月2日，星期三原发性主动转运第17页，讲稿共40页，2023年5月2日，星期三第18页，讲稿共40页，2023年5月2日，星期三继发性主动转运secondaryactivetransport

小肠上皮细胞和肾小管上皮细胞对葡萄糖，氨基酸等营养物质的转运。转运机制：定义：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。go第19页，讲稿共40页，2023年5月2日，星期三CavitymembraneSidemembraneBasementmembraneEntericcavityCellinterspace第20页，讲稿共40页，2023年5月2日，星期三High[K+]iHigh[Na+]oβαα第21页，讲稿共40页，2023年5月2日，星期三继发性主动转运同向转运symport第22页，讲稿共40页，2023年5月2日，星期三逆向转运antiport第23页，讲稿共40页，2023年5月2日，星期三(三)入胞

和出胞第24页，讲稿共40页，2023年5月2日，星期三入胞和出胞式物质转运

endocytosisandexocytosis

大分子物质或固态、液态的物质团块。第25页，讲稿共40页，2023年5月2日，星期三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。受体介导式入胞：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。第26页，讲稿共40页，2023年5月2日，星期三Primarylysosomeendosomecoatedpit第27页，讲稿共40页，2023年5月2日，星期三入胞的基本过程：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，其内容被酶消化第28页，讲稿共40页，2023年5月2日，星期三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。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。出胞的基本过程：第29页，讲稿共40页，2023年5月2日，星期三EndoplasmicreticulumGolgibodySecretivevesicleNucleusMitochondria第30页，讲稿共40页，2023年5月2日，星期三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:电信号化学信号大体有以下三类信号传递方式(P20)

电or化学细胞间隙直接或间接传递自分泌旁分泌局部通讯电and化学第31页，讲稿共40页，2023年5月2日，星期三（2）受体作用受体（receptor）(P20)存在于细胞膜上或细胞内的能与特定的化学物质如神经递质、激素、药物等进行特异性结合并引起生物学效应的特殊蛋白质。第32页，讲稿共40页，2023年5月2日，星期三ExtracellularsignalIntracellularReceptor第33页，讲稿共40页，2023年5月2日，星期三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第34页，讲稿共40页，2023年5月2日，星期三离子通道介导的信号转导第35页，讲稿共40页，2023年5月2日，星期三G蛋白偶联受体介导的信号转导第36页，讲稿共40页，2023年5月2日，星期三第37页，讲稿共40页，2023年5月2日，星期三第38页，讲稿共40页，2023年5月2日，星期三酶偶联受体介导的信号转导酪氨酸激酶