第二细胞的基本功能精要.ppt

第二章 细胞的基本功能 磷脂、胆固醇和糖脂都是双嗜性分子。磷脂一端的磷酸和碱基、胆固醇分子中的羟基以及糖脂分子中的糖链都是亲水性极性基团，分子另一端的脂肪酸烃链则属于疏水性非极性基团 。 膜脂质双层中的脂质构成是不对称的，含氨基酸的磷脂（磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸和磷脂酰肌醇）主要分布在膜的近胞质的内层，而磷脂酰胆碱的大部分和全部糖脂都分布在膜的外层。 表面蛋白质：通过肽链中带电氨基酸残基与脂质的极性基团以静电引力相结合或以离子键与膜中的整合蛋白相结合，附着于膜的内表面。红细胞膜内的骨架蛋白 整合蛋白质：肽链可以一次或反复多次贯穿整个脂质双分子层，具有双嗜性，疏水的α-螺旋正好与膜内疏水性烃基相吸引，而亲水的肽链两端则露出在膜的两侧。载体、通道、离子泵 （三）出胞和入胞 一、离子通道受体介导的跨膜信号转导 思 考 题 细胞膜物质转运的几种方式的概念、特征及其机制。 细胞膜跨膜信息转导的几种主要形式。 同向协同转运 反向协同转运 1、出胞 胞质内的大分子物质以分泌囊泡的形式排出细胞外的过程。主要见于细胞的分泌活动以及神经细胞轴突末梢的递质释放活动。 2、入胞 大分子物质或物质团块（如细菌、细胞碎片等）借助于细胞膜形成吞噬泡或吞饮泡的方式进入细胞的过程。 第二节 细胞的跨膜信号转导 细胞的跨膜信号转导 不同形式的外界信号作用于细胞表面，通过引起膜结构中特殊蛋白质分子的变构作用，将外界环境信息以新的信号形式传向膜内，引起靶细胞产生相应的生物学效应的过程。 跨膜信号转导特征： 细胞外信号作用受体后会引起一系列信号分子的顺序激活，然后引发细胞功能的改变； 信号放大的作用； 不同细胞的跨膜信号转导都是通过少数几类转导途径实现的。 离子通道受体介导的跨膜信号转导 G蛋白偶联受体介导的跨膜信号转导 酶偶联受体介导的跨膜信号转导 化学门控离子通道 电压门控离子通道 机械门控离子通道 二、 G蛋白偶联受体介导的跨膜信号转导 EW Sutherland(1915-1974) 1971 Nobel Prize in Physiology or Medicine 1957年 美国药理和生理学家 肝细胞膜碎片 肾上腺素 耐热小分子物质 肝细胞的细胞质 糖原分解 完整 肝细胞 环磷酸腺苷 cAMP cyclic adenosine monophosphate 第二信使 second messenger 20世纪80年代 美国科学家 1994 Nobel Prize in Physiology or Medicine EH Fischer EG Krebs 1992 Nobel Prize in Physiology or Medicine 20世纪60年代 美国生化学家 （一）G蛋白偶联受体信号通路的组成 G蛋白偶联受体 鸟苷酸结合蛋白（G蛋白） G蛋白效应器 第二信使 蛋白激酶、离子通道 1、G蛋白偶联受体 由一条7次穿越细胞膜的肽链构成，肽链的N末端在细胞外，C末端在细胞内，肽链在穿膜过程中形成3个细胞外凸环和3个细胞内凸环。与配体相结合的部位位于受体分子的胞外侧或跨膜螺旋的内部，而与G蛋白结合的部位位于胞质侧，受体可通过与配体结合后的构象变化来结合和激活G蛋白。 2、鸟苷酸结合蛋白（G蛋白） Gs、Gi/o、Gq、Gt、Gg、G12等 3、G蛋白效应器 离子通道 酶：腺苷酸环化酶、磷脂酶C、磷脂酶A2、磷酸二酯酶等 4、 第二信使 5、靶蛋白 细胞外信号分子作用于细胞膜后产生的细胞内信号分子， 如cAMP、cGMP、IP3、DG、NO、Ca2+，作用是将细胞外信号分子作用于细胞膜的信息传递给细胞内的靶蛋白。 离子通道 蛋白激酶 丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶 酪氨酸蛋白激酶 受体-G蛋白-AC信号通路、 受体-G蛋白-PLC信号通路 、受体-G蛋白-离子通道信号通路 1、受体-G蛋白-AC信号通路 （二）G蛋白偶联受体介导的信号通路 2、受体-G蛋白-PLC信号通路 许多配体与G蛋白偶联受体结合后可激活另一种G蛋白Gq，Gq可激活细胞膜上的磷脂酶C(PLC)，PLC再将膜脂质中的二磷酸磷脂酰肌醇(PIP2)迅速水解为三磷酸肌醇(IP3)和二酰甘油(DG)。 3、受体-G蛋白-离子通道信号通路 G蛋白还可以直接地或通过第二信使调节离子通道的活动间接地来实现信号转导。 少量G蛋白可以直接调节离子通道的活动。如心肌细胞膜上的M2型乙酰胆碱受体与ACh结合后，可激活Gi。Gi活化后生成的α-GTP复合物和β-γ二聚体都能激活ACh门控