第二节细胞的基本功能.ppt

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1、第二节细胞的基本功能现在学习的是第1页，共25页跨膜信号转导的概念跨膜信号转导的概念概念：概念：概念：概念：各类刺激信号通过改变靶细胞各类刺激信号通过改变靶细胞各类刺激信号通过改变靶细胞各类刺激信号通过改变靶细胞 膜上的蛋白质构型，从而引起膜上的蛋白质构型，从而引起膜上的蛋白质构型，从而引起膜上的蛋白质构型，从而引起 靶细胞功能改变的过程。靶细胞功能改变的过程。靶细胞功能改变的过程。靶细胞功能改变的过程。这一过程也可理解为跨膜信号这一过程也可理解为跨膜信号这一过程也可理解为跨膜信号这一过程也可理解为跨膜信号 传递。传递。传递。传递。现在学习的是第2页，共25页 一、一、G-蛋白耦联受体介导的信

2、号转导蛋白耦联受体介导的信号转导现在学习的是第3页，共25页(一一)G蛋白耦联受体蛋白耦联受体(G protein-linked receptor):促代谢型受体：促代谢型受体：肾上腺素能肾上腺素能和和受体受体Ach受体受体5羟色胺受体羟色胺受体嗅觉受体嗅觉受体视紫红质以及多肽类受体视紫红质以及多肽类受体细细 胞胞 的的 跨跨 膜膜 信信 号号 转转 导导 功功 能能现在学习的是第4页，共25页G蛋白耦联受体蛋白耦联受体：1000种左右种左右每种受体都是由一条每种受体都是由一条7次穿膜的肽链构成次穿膜的肽链构成,故故也称为也称为7次跨膜受体次跨膜受体胞外侧和跨膜螺旋内部有配体的结合部位胞外侧和

3、跨膜螺旋内部有配体的结合部位膜内胞质侧有结合膜内胞质侧有结合G蛋白的部位蛋白的部位蛋白耦联受体与配体结合后，通过构象变化结蛋白耦联受体与配体结合后，通过构象变化结合并合并激活激活G蛋白蛋白.细细 胞胞 的的 跨跨 膜膜 信信 号号 转转 导导 功功 能能 作作 用用 现在学习的是第5页，共25页细细 胞胞 的的 跨跨 膜膜 信信 号号 转转 导导 功功 能能现在学习的是第6页，共25页受体空间结构受体空间结构现在学习的是第7页，共25页（二）（二）G蛋白蛋白：鸟苷酸结合蛋白鸟苷酸结合蛋白（guanine nucleotide-binding protein），），简称简称G-蛋白，通常是指由蛋

4、白，通常是指由、三个亚单位形成的异源三聚体三个亚单位形成的异源三聚体G蛋白。蛋白。此外此外,还有一类单一亚单位的还有一类单一亚单位的G蛋白，称蛋白，称为为小小G蛋白蛋白。现在学习的是第8页，共25页G蛋白分类：蛋白分类：根据亚单位基因序列的同源性：根据亚单位基因序列的同源性：Gs、Gp、Gq、G12细细 胞胞 的的 跨跨 膜膜 信信 号号 转转 导导 功功 能能现在学习的是第9页，共25页特点特点：是其中的：是其中的亚单位同时具有结合亚单位同时具有结合GTP或或GDP的能力和的能力和GTP酶活性酶活性。分型：分型：失活型失活型和和激活型激活型。能互相转化，在信号转。能互相转化，在信号转导的级联

5、反应中起着导的级联反应中起着分子开关分子开关的作用。的作用。*细细 胞胞 的的 跨跨 膜膜 信信 号号 转转 导导 功功 能能现在学习的是第10页，共25页失失活活型型激激活活型型细细 胞胞 的的 跨跨 膜膜 信信 号号 转转 导导 功功 能能G蛋白激活后，可进一步激活膜蛋白激活后，可进一步激活膜的效应器蛋白，把信号向细胞内转导。的效应器蛋白，把信号向细胞内转导。作作 用用 ：现在学习的是第11页，共25页（三）（三）G蛋白效应器蛋白效应器（G protein effector）：指催化生成（或分解）第二信使的酶。指催化生成（或分解）第二信使的酶。主要有主要有:腺苷酸环化酶（腺苷酸环化酶（AC

6、）磷脂酶磷脂酶C（PLC）磷脂酶磷脂酶A2(PLA2)鸟苷酸环化酶鸟苷酸环化酶(GC)cGMP磷酸二酯酶磷酸二酯酶(PDE)细细 胞胞 的的 跨跨 膜膜 信信 号号 转转 导导 功功 能能现在学习的是第12页，共25页 作作 用用 通过生成或分解第二信使，实现细通过生成或分解第二信使，实现细胞外信号向细胞内转导；胞外信号向细胞内转导；细细 胞胞 的的 跨跨 膜膜 信信 号号 转转 导导 功功 能能现在学习的是第13页，共25页二、离子通道型受体介导的跨膜信号转导二、离子通道型受体介导的跨膜信号转导 根据根据 通道蛋白质通道蛋白质 感受外来刺激信号感受外来刺激信号的不同，可将之分为：的不同，可将

7、之分为：化学门控通道化学门控通道电压门控通道电压门控通道机械门控通道机械门控通道 现在学习的是第14页，共25页化学门控通道：化学门控通道：由某些由某些化学物质化学物质控制其开或关的通控制其开或关的通道。道。具有结构上的具有结构上的相似性相似性。如：如：N2型型Ach受体阳离子通道受体阳离子通道（一）配体门控通道介导的跨膜信号（一）配体门控通道介导的跨膜信号转导转导现在学习的是第15页，共25页 分分 布布 效效 应应 骨骼肌细胞终板膜骨骼肌细胞终板膜骨骼肌细胞终板膜骨骼肌细胞终板膜(N(N2 2受体受体受体受体)神经细胞的突触后膜神经细胞的突触后膜神经细胞的突触后膜神经细胞的突触后膜(N(N

8、1 1受体受体受体受体)某些嗅、味觉感受细胞的膜中某些嗅、味觉感受细胞的膜中某些嗅、味觉感受细胞的膜中某些嗅、味觉感受细胞的膜中终板电位终板电位终板电位终板电位突触后电位突触后电位突触后电位突触后电位感受器电位感受器电位感受器电位感受器电位细细 胞胞 的的 跨跨 膜膜 信信 号号 转转 导导 功功 能能(只能引起局部反应只能引起局部反应)现在学习的是第16页，共25页 研研 究究 细细 胞胞 的的 跨跨 膜膜 信信 号号 转转 导导 功功 能能始于：始于：始于：始于：运动神经运动神经运动神经运动神经乙酰胆碱乙酰胆碱乙酰胆碱乙酰胆碱骨骼肌兴奋骨骼肌兴奋骨骼肌兴奋骨骼肌兴奋（神经冲动）（神经冲动）

9、（神经冲动）（神经冲动）（终板膜）（终板膜）（终板膜）（终板膜）终板电位终板电位终板电位终板电位（AChAChAChACh）分子结构分子结构分子结构分子结构化学本质化学本质化学本质化学本质N-N-型乙酰胆碱门控通道蛋白质型乙酰胆碱门控通道蛋白质型乙酰胆碱门控通道蛋白质型乙酰胆碱门控通道蛋白质（化学门控通道）（化学门控通道）（化学门控通道）（化学门控通道）分子量为分子量为分子量为分子量为290KD290KD290KD290KD的五聚体蛋白质的五聚体蛋白质的五聚体蛋白质的五聚体蛋白质(2 2 2 2)在膜中形成梅花状通道样结构在膜中形成梅花状通道样结构在膜中形成梅花状通道样结构在膜中形成梅花状通道

10、样结构 两个两个两个两个 -亚单位可与两分子亚单位可与两分子亚单位可与两分子亚单位可与两分子ACh ACh 特异性特异性特异性特异性结合结合结合结合 通道蛋白质通道蛋白质通道蛋白质通道蛋白质N-N-受体受体受体受体烟碱烟碱烟碱烟碱现在学习的是第17页，共25页细细 胞胞 的的 跨跨 膜膜 信信 号号 转转 导导 功功 能能 由由4种不同的亚单位组成的种不同的亚单位组成的5聚体蛋白质，聚体蛋白质，形成一种结构为形成一种结构为2的梅花状通道样结构；的梅花状通道样结构；现在学习的是第18页，共25页细细 胞胞 的的 跨跨 膜膜 信信 号号 转转 导导 功功 能能AChACh 每个亚单位的肽链都要反复

11、贯穿膜每个亚单位的肽链都要反复贯穿膜4次；次；现在学习的是第19页，共25页细细 胞胞 的的 跨跨 膜膜 信信 号号 转转 导导 功功 能能在在5个亚单位中，个亚单位中，Ach的结合位点在的结合位点在亚单位上，结合后可引亚单位上，结合后可引起通道结构的开放起通道结构的开放,然后靠相应离子的易化扩散而完成跨膜然后靠相应离子的易化扩散而完成跨膜信号转导。信号转导。现在学习的是第20页，共25页细细 胞胞 的的 跨跨 膜膜 信信 号号 转转 导导 功功 能能兼有两方面作用：兼有两方面作用：1 1 1 1、化学门控通道化学门控通道化学门控通道化学门控通道 与与与与AChAChAChACh结合后通道开放

12、结合后通道开放结合后通道开放结合后通道开放2 2 2 2、受体蛋白质受体蛋白质受体蛋白质受体蛋白质 兼有受体样功能兼有受体样功能兼有受体样功能兼有受体样功能化学门控通道的特点化学门控通道的特点 既是通道同时又有受体功能既是通道同时又有受体功能既是通道同时又有受体功能既是通道同时又有受体功能 被激活时直接引起跨膜离子流动被激活时直接引起跨膜离子流动被激活时直接引起跨膜离子流动被激活时直接引起跨膜离子流动通道型受体通道型受体通道型受体通道型受体促离子型受体促离子型受体促离子型受体促离子型受体配体门控通道配体门控通道配体门控通道配体门控通道 （能与受体特异性结合的化学信号）（能与受体特异性结合的化学

13、信号）（能与受体特异性结合的化学信号）（能与受体特异性结合的化学信号）现在学习的是第21页，共25页（二）电压门控通道介导的跨膜信（二）电压门控通道介导的跨膜信号转导号转导 分分 布布 效效 应应 神经细胞、骨骼肌细胞、神经细胞、骨骼肌细胞、神经细胞、骨骼肌细胞、神经细胞、骨骼肌细胞、心肌细胞的表面膜中心肌细胞的表面膜中心肌细胞的表面膜中心肌细胞的表面膜中 细胞兴奋细胞兴奋细胞兴奋细胞兴奋（产生和传导动作电位）（产生和传导动作电位）（产生和传导动作电位）（产生和传导动作电位）特特 点点 蛋白质结构与化学门控通道相似，蛋白质结构与化学门控通道相似，蛋白质结构与化学门控通道相似，蛋白质结构与化学门

14、控通道相似，但存在对跨膜但存在对跨膜但存在对跨膜但存在对跨膜电位电位电位电位敏感的亚单位，敏感的亚单位，敏感的亚单位，敏感的亚单位，使其开放与关闭受电位控制。使其开放与关闭受电位控制。使其开放与关闭受电位控制。使其开放与关闭受电位控制。现在学习的是第22页，共25页（三）机械门控通道介导的跨膜信号转导（三）机械门控通道介导的跨膜信号转导 分分 布布 效效 应应 特特 点点 内耳毛细胞内耳毛细胞感受器电位感受器电位存在于一些特殊细胞的膜存在于一些特殊细胞的膜上，能感受机械性刺激并上，能感受机械性刺激并改变细胞的功能活动改变细胞的功能活动现在学习的是第23页，共25页对血管壁的牵张刺激对血管壁的牵张刺激-机械门控通道开放机械门控通道开放-CaCa+2+2内流内流-血管收缩血管收缩现在学习的是第24页，共25页(三三三三)酶受体介导的跨膜信号转导酶受体介导的跨膜信号转导酶受体介导的跨膜信号转导酶受体介导的跨膜信号转导 现在学习的是第25页，共25页