細(xì)胞的基本功能次課詳解

細(xì)胞的基本功能次課詳解演示文稿目前一頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)優(yōu)選細(xì)胞的基本功能次課目前二頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology第二章細(xì)胞的基本功能一、細(xì)胞膜(cellmembrane)的結(jié)構(gòu)概述包被整個(gè)細(xì)胞最外層的薄膜，又稱質(zhì)膜(plasmamembrane)，使胞質(zhì)與外部環(huán)境相分隔（一）脂質(zhì)雙分子層1、膜的脂質(zhì)組成：主要由磷脂(phospholipid)和膽固醇(cholesterol)組成，還有少量鞘脂以脂質(zhì)雙層的形式存在于細(xì)胞膜2、特點(diǎn)：脂質(zhì)雙層中的脂質(zhì)成分呈不對(duì)稱分布膜具有流動(dòng)性目前三頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology第二章細(xì)胞的基本功能（二）細(xì)胞膜的蛋白根據(jù)功能，膜蛋白可分為：酶蛋白、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白、受體蛋白等根據(jù)在膜上存在的形式，可分為：表面蛋白（20%-30%）和整合蛋白（70%-80%）。（三）細(xì)胞膜的糖類（細(xì)胞的天線）質(zhì)膜中糖類主要是與膜蛋白或膜脂質(zhì)結(jié)合，生成糖蛋白或糖脂結(jié)合于糖蛋白或糖脂上的糖鏈僅存在于細(xì)胞膜的外側(cè)ABO血型：A型與B型，僅寡糖鏈中一個(gè)糖基不同（P81)。目前四頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)第二章細(xì)胞的基本功能目前五頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology第二章細(xì)胞的基本功能二、細(xì)胞質(zhì)(ctyoplasm)填充于細(xì)胞膜和細(xì)胞核之間的半透明膠狀物質(zhì)，由基質(zhì)和其中的細(xì)胞器構(gòu)成（一）細(xì)胞器1、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(endoplasmicreticulum,ER)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(rER)：膜表面分布著大量的核糖體，主要功能是合成分泌性的蛋白和多種膜蛋白光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(sER)：表面無核糖體，是脂類合成的重要場(chǎng)所目前六頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)構(gòu)目前七頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology第二章細(xì)胞的基本功能2、核糖體（ribosome)：蛋白質(zhì)合成目前八頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology第二章細(xì)胞的基本功能3、高爾基復(fù)合體(Golgicomplex)將內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的蛋白質(zhì)進(jìn)行加工、分類和包裝，然后分別運(yùn)送到細(xì)胞特定部位或分泌到細(xì)胞外內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的脂類一部分也要經(jīng)過高爾基體向細(xì)胞質(zhì)膜和溶酶體膜等部位運(yùn)輸細(xì)胞內(nèi)糖類合成的工廠目前九頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology第二章細(xì)胞的基本功能4、溶酶體(lysosome)：細(xì)胞內(nèi)的消化作用5、線粒體(mitochondria)：細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)氧化還原的重要場(chǎng)所，為細(xì)胞進(jìn)行各種生命活動(dòng)提供能量目前十頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology第二章細(xì)胞的基本功能6、中心體(centrosome)：參與細(xì)胞有絲分裂，與細(xì)胞分裂過程中紡錘體的形成、染色質(zhì)的移動(dòng)有關(guān)有絲分裂并不難間前中后末相連（間期）復(fù)制合成又生長(zhǎng)（前期）膜仁消失現(xiàn)兩體（中期）形定數(shù)晰赤道齊（后期）點(diǎn)裂體增移兩極（末期）兩消兩現(xiàn)質(zhì)分離目前十一頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology第二章細(xì)胞的基本功能7、微絲(microfilament)：與細(xì)胞質(zhì)運(yùn)動(dòng)、肌肉收縮、微絨毛收縮、胞內(nèi)運(yùn)輸、胞質(zhì)分裂環(huán)及細(xì)胞信號(hào)傳遞有關(guān)8、微管(microtuble)：構(gòu)成細(xì)胞的支架，參與細(xì)胞形態(tài)的維持、細(xì)胞運(yùn)動(dòng)及細(xì)胞分裂、胞內(nèi)運(yùn)輸?shù)饶壳笆?yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology第二章細(xì)胞的基本功能（二）基質(zhì)細(xì)胞中除去可分辨的細(xì)胞器以外的膠狀物質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中含有與中間代謝有關(guān)的多種酶類以及與維持細(xì)胞形態(tài)和細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸有關(guān)的細(xì)胞質(zhì)骨架結(jié)構(gòu)細(xì)胞與環(huán)境、細(xì)胞質(zhì)與細(xì)胞核，以及細(xì)胞器之間的物質(zhì)運(yùn)輸、能量交換和信息傳遞等都要通過細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)來完成，很多重要的中間代謝反應(yīng)也在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行目前十三頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology第二章細(xì)胞的基本功能三、細(xì)胞核細(xì)胞遺傳和代謝的中心DNA復(fù)制、RNA轉(zhuǎn)錄與加工在核內(nèi)進(jìn)行,蛋白質(zhì)翻譯則局限在細(xì)胞質(zhì)中1、核膜：細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)的分界膜，上有核孔2、核仁：rRNA合成、加工和核糖體亞單位的組裝場(chǎng)所目前十四頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology第二章細(xì)胞的基本功能3、染色質(zhì)與染色體：染色質(zhì)：間期細(xì)胞核內(nèi)由DNA、組蛋白、非組蛋白及少量RNA組成的線性結(jié)構(gòu)，是間期細(xì)胞遺傳物質(zhì)存在的形式染色體：細(xì)胞在有絲分裂或減數(shù)分裂過程中，由染色質(zhì)絲發(fā)生螺旋化、濃縮而成的棒狀結(jié)構(gòu)目前十五頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology第二章細(xì)胞的基本功能染色質(zhì)經(jīng)過4級(jí)包裝，共壓縮了8400倍。從DNA到核小體壓縮7倍→從核小體到螺線管壓縮6倍→從螺線管到超螺線管壓縮40倍→從超螺線管到染色體壓縮5倍。目前十六頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology第二章細(xì)胞的基本功能第二節(jié)細(xì)胞的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)一、物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)（一）單純擴(kuò)散（脂溶性高、分子量小的物質(zhì)）是一種簡(jiǎn)單的物理擴(kuò)散，沒有生物學(xué)的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制參與擴(kuò)散的方向和速度取決于物質(zhì)在膜兩側(cè)的濃度差和膜對(duì)該物質(zhì)的通透性擴(kuò)散的最終結(jié)果是該物質(zhì)在膜兩側(cè)的濃度差消失以脂質(zhì)雙層為骨架的細(xì)胞膜，對(duì)各種物質(zhì)的通透性取決于它們的脂溶性、分子大小和帶電狀況例如：O2、N2、CO2、乙醇、尿素等目前十七頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)不需要載體無飽和性無競(jìng)爭(zhēng)性單純擴(kuò)散Simplediffusion順濃度差轉(zhuǎn)運(yùn)不消耗能量第二章細(xì)胞的基本功能目前十八頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology第二章細(xì)胞的基本功能（二）膜蛋白介導(dǎo)的擴(kuò)膜轉(zhuǎn)運(yùn)經(jīng)載體經(jīng)通道原發(fā)性繼發(fā)性被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)膜蛋白介導(dǎo)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)帶電離子、分子量較大的水溶性分子不需耗能需耗能目前十九頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology第二章細(xì)胞的基本功能1、被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)（1）經(jīng)載體易化擴(kuò)散主要物質(zhì)：葡萄糖、氨基酸、核苷酸等許多重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)）載體：貫穿脂質(zhì)雙層的整合蛋白，結(jié)合變構(gòu)轉(zhuǎn)運(yùn)特征：轉(zhuǎn)運(yùn)的方向始終是順濃度梯度的，轉(zhuǎn)運(yùn)速度比僅從溶質(zhì)物理特性所預(yù)期的要快得多由于膜上載體和載體結(jié)合位點(diǎn)的數(shù)目都是有限的，因此轉(zhuǎn)運(yùn)速率會(huì)出現(xiàn)飽和現(xiàn)象載體與溶質(zhì)的結(jié)合具有化學(xué)結(jié)構(gòu)特異性化學(xué)結(jié)構(gòu)相似的溶質(zhì)經(jīng)同一載體轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)會(huì)出現(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)性抑制目前二十頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)需要載體飽和性競(jìng)爭(zhēng)性經(jīng)載體易化擴(kuò)散Facilitateddiffusion順濃度差轉(zhuǎn)運(yùn)不消耗能量第二章細(xì)胞的基本功能目前二十一頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology第二章細(xì)胞的基本功能（2）經(jīng)通道易化擴(kuò)散主要物質(zhì)：離子離子通道：介導(dǎo)經(jīng)通道易化擴(kuò)散的膜蛋白，是一類貫穿脂質(zhì)雙層的、中央帶有親水性孔道的膜蛋白特征：離子選擇性：據(jù)此可分為鈉通道、鈣通道、鉀通道、氯通道、非選擇性陽(yáng)離子通道等門控特性：據(jù)此可分為電壓門控通道（Na、K、Ca、Cl離子等）、化學(xué)門控通道（乙酰膽堿等）、機(jī)械門控通道（水孔蛋白）等目前二十二頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology第二章細(xì)胞的基本功能目前二十三頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology第二章細(xì)胞的基本功能目前二十四頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology第二章細(xì)胞的基本功能2、主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)（1）原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)定義：細(xì)胞直接利用代謝產(chǎn)生的能量將物質(zhì)（通常是帶電離子）逆濃度梯度或電位梯度進(jìn)行跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的過程介導(dǎo)原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)過程的膜蛋白稱為離子泵。具有水解ATP的能力，可將細(xì)胞內(nèi)的ATP水解為ADP，并利用高能磷酸鍵儲(chǔ)存的能量完成離子的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)目前二十五頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology第二章細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與生理例如：鈉-鉀泵，簡(jiǎn)稱鈉泵，也稱Na+-K+-ATP酶，鈉泵每分解1分子ATP，可排出3個(gè)Na+，轉(zhuǎn)入2個(gè)K+造成細(xì)胞內(nèi)高K+濃度，是胞質(zhì)內(nèi)許多代謝反應(yīng)必需的造成膜內(nèi)外Na+和K+的濃度差，是細(xì)胞生物電活動(dòng)產(chǎn)生的前提條件能維持胞質(zhì)滲透壓和細(xì)胞容積的相對(duì)穩(wěn)定對(duì)維持細(xì)胞內(nèi)pH的穩(wěn)定也具有重要的意義形成的膜內(nèi)外Na+濃度差也是Na+-Ca2+交換的動(dòng)力，因此在維持細(xì)胞Ca2+濃度的穩(wěn)定中也起重要的作用可增加膜內(nèi)電位的負(fù)值，在一定程度上影響靜息電位的數(shù)值Na+在膜兩側(cè)的濃度差也是其它許多物質(zhì)（如葡萄糖、氨基酸等）繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)的動(dòng)力目前二十六頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology鈉泵活動(dòng)造成膜內(nèi)外離子不均衡分布:胞外[Na+]>胞內(nèi)[Na+],胞內(nèi)[K+]>胞外[K+]目前二十七頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology第二章細(xì)胞的基本功能目前二十八頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)ActiveTransport逆濃度差轉(zhuǎn)運(yùn)消耗能量需要載體飽和性競(jìng)爭(zhēng)性第二章細(xì)胞的基本功能目前二十九頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology第二章細(xì)胞的基本功能（2）繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)定義：許多物質(zhì)在進(jìn)行逆濃度梯度或電位梯度的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)，所需的能量并不直接來自ATP的分解，而是來自Na+在膜兩側(cè)的濃度勢(shì)能差，后者是鈉泵利用分解ATP釋放的能量建立的，這種間接利用ATP能量的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)過程稱為繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)通常是由一種稱為轉(zhuǎn)運(yùn)體的膜蛋白利用細(xì)胞膜兩側(cè)的Na+濃度梯度完成的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)例如：葡萄糖和氨基酸在小腸黏膜上皮的吸收以及腎小管上皮被重吸收的過程神經(jīng)遞質(zhì)在突觸間歇被神經(jīng)末梢重?cái)z取的過程甲狀腺上皮細(xì)胞的聚碘過程目前三十頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology第二章細(xì)胞的基本功能（1）同向轉(zhuǎn)運(yùn)：被轉(zhuǎn)運(yùn)的離子或分子都向同一方向運(yùn)動(dòng)，稱為同向轉(zhuǎn)運(yùn)，相應(yīng)轉(zhuǎn)運(yùn)體稱為同向轉(zhuǎn)運(yùn)體如：葡萄糖在小腸黏膜的重吸收就是通過Na+-葡萄糖同向轉(zhuǎn)運(yùn)體完成的目前三十一頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology第二章細(xì)胞的基本功能（2）反向轉(zhuǎn)運(yùn)：被轉(zhuǎn)運(yùn)的離子或分子彼此向相反方向運(yùn)動(dòng)，稱為反向轉(zhuǎn)運(yùn)，相應(yīng)轉(zhuǎn)運(yùn)體稱為反向轉(zhuǎn)運(yùn)體如：Na+-Ca2+交換體，三個(gè)Na+進(jìn)入胞內(nèi)和1個(gè)Ca2+排出胞外的化學(xué)計(jì)量進(jìn)行活動(dòng)的。其功能是利用膜兩側(cè)Na+的濃度差將細(xì)胞內(nèi)的Ca2+排出細(xì)胞，以維持胞質(zhì)內(nèi)較低的游離Ca2+濃度目前三十二頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology第二章細(xì)胞的基本功能目前三十三頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)不需要載體無飽和性無競(jìng)爭(zhēng)性單純擴(kuò)散Simplediffusion順濃度差轉(zhuǎn)運(yùn)不消耗能量第二章細(xì)胞的基本功能目前三十四頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)需要載體飽和性競(jìng)爭(zhēng)性經(jīng)載體易化擴(kuò)散Facilitateddiffusion順濃度差轉(zhuǎn)運(yùn)不消耗能量第二章細(xì)胞的基本功能目前三十五頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)ActiveTransport逆濃度差轉(zhuǎn)運(yùn)消耗能量需要載體飽和性競(jìng)爭(zhēng)性第二章細(xì)胞的基本功能目前三十六頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)比較目前三十七頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology第二章細(xì)胞的基本功能（三）出胞和入胞1、出胞胞質(zhì)內(nèi)大分子物質(zhì)以分泌囊泡的形式排出細(xì)胞的過程，如激素、神經(jīng)遞質(zhì)的釋放目前三十八頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)第二章細(xì)胞的基本功能2013年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)的三位科學(xué)家解開了調(diào)控運(yùn)輸物在正確時(shí)間投遞到細(xì)胞中正確位置的分子原理。RandySchekman發(fā)現(xiàn)了囊泡傳輸所需的一組基因；JamesRothman闡明了囊泡是如何與目標(biāo)融合并傳遞的蛋白質(zhì)機(jī)器；ThomasSüdhof則揭示了信號(hào)是如何引導(dǎo)囊泡精確釋放被運(yùn)輸物的。目前三十九頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology第二章細(xì)胞的基本功能2、入胞大分子物質(zhì)或物質(zhì)的團(tuán)塊（細(xì)菌、細(xì)胞碎片等）借助于與細(xì)胞膜形成吞噬泡或吞飲泡的方式進(jìn)入細(xì)胞的過程，并分別稱為吞噬和吞飲吞噬：物質(zhì)顆粒或團(tuán)塊進(jìn)入細(xì)胞的過程，形成的吞噬泡直徑較大（1-2um），只發(fā)生在一些特殊的細(xì)胞，如單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞等吞飲：可在幾乎所有細(xì)胞發(fā)生，形成的吞飲泡直徑較?。?.1-0.2um）目前四十頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology第二章細(xì)胞的基本功能（一）G蛋白偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)（二）

離子通道型受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)（三）

酶偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)（四）

招募型受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)（五）

核受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)水溶性配體脂溶性配體第三節(jié)細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)目前四十一頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology第二章細(xì)胞的基本功能（一）G蛋白偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)1、G蛋白偶聯(lián)受體：?jiǎn)我坏亩嚯逆?，肽鏈?00－500個(gè)氨基酸殘基組成N端位于細(xì)胞外表面，C端在胞膜內(nèi)側(cè)整個(gè)肽鏈有7個(gè)跨膜螺旋區(qū)，因此也稱為七次跨膜受體胞外側(cè)包括N末端（長(zhǎng)度和序列再不同受體變化很大）、細(xì)胞外環(huán)及鼓出表面的跨膜區(qū)組成，決定了與配體的結(jié)合胞內(nèi)側(cè)則與G蛋白的激活有關(guān)目前四十二頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology第二章細(xì)胞的基本功能目前四十三頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)結(jié)構(gòu)特征：①受體大小類似性:大多數(shù)受體的分子量在50kDa左右,由350-500氨基酸組成②結(jié)構(gòu)域一致性:超家族成員的多肽鏈都具有7個(gè)疏水性的α螺旋區(qū)(每一螺旋區(qū)由約20個(gè)氨基酸殘基組成)反復(fù)7次穿越細(xì)胞膜。N端在胞外、C端在胞內(nèi)③氨基酸殘基保守性:在多肽鏈分子中有20多個(gè)保守性氨基酸殘基、某些保守性氨基酸殘基種類及位置也表現(xiàn)出一致性。如N端都含有潛在的糖基化位點(diǎn)，在第2第3胞外環(huán)區(qū)(O2、O3)存在雙硫鍵，在第3胞內(nèi)環(huán)區(qū)(i3)有磷酸化位點(diǎn)，C端的i4區(qū)均富含絲氨酸(Ser)和蘇氨酸(Thr).④序列同源性:受體超家族間享有一定程度的序列同源性目前已克隆的G蛋白耦聯(lián)的受體和受體亞型有上百種

G蛋白耦聯(lián)的受體目前四十四頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology2、G蛋白G蛋白全稱為GTP結(jié)合蛋白或GTP結(jié)合調(diào)節(jié)蛋白，是G蛋白偶聯(lián)型受體的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中的第一個(gè)信號(hào)傳遞分子，在受體與效應(yīng)蛋白之間起傳遞信息作用G蛋白位于細(xì)胞內(nèi)側(cè)，是由α、β和γ三個(gè)亞基構(gòu)成的三聚體不同來源的β和γ亞基十分相似，而α亞基結(jié)構(gòu)不同（目前已發(fā)現(xiàn)20多種），形成了不同的G蛋白現(xiàn)在已知的G蛋白有Gs（激活cAMP）、Gi（抑制cAMP）、Go（調(diào)節(jié)Ca2＋通道）、Gq（激活磷脂酶C）、Gk（調(diào)節(jié)K+通道）等第二章細(xì)胞的基本功能目前四十五頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology第二章細(xì)胞的基本功能目前四十六頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiologyα亞基具有多個(gè)活化位點(diǎn)，包括：可與受體結(jié)合并受其活化調(diào)節(jié)的部位與βγ亞基相結(jié)合的部位GDP或GTP結(jié)合部位與下游效應(yīng)分子相互作用的部位等等α亞基還具有GTP酶活性：α亞基結(jié)合GDP時(shí)是無活性狀態(tài)，而與GTP結(jié)合時(shí)則為有活性狀態(tài)，進(jìn)而可以作用于效應(yīng)酶。而GTP的水解則又使其返回?zé)o活性狀態(tài)，即G蛋白循環(huán)第二章細(xì)胞的基本功能目前四十七頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology目前四十八頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)PhysiologyG蛋白偶聯(lián)受體作用模式配體與膜受體結(jié)合，導(dǎo)致受體變構(gòu)變構(gòu)的受體在胞漿側(cè)與G蛋白結(jié)合G蛋白激活：原來結(jié)合在α亞基的GDP被GTP取代，而使α亞基與βγ二聚體分離而表現(xiàn)出活性激活的G蛋白激活或抑制質(zhì)膜上一定的效應(yīng)酶改變了活性的效應(yīng)酶可催化（或抑制）一種小分子物質(zhì)（即胞內(nèi)信使或稱第二信使）的產(chǎn)生或減少第二信使作用與一定的蛋白質(zhì)（效應(yīng)蛋白，多為酶類），并通過后者去引發(fā)特定的生物學(xué)效應(yīng)目前四十九頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)PhysiologyTheG-proteinconsistsof3subunits,a,

b

andg.b

andgarecloselyassociated.Thosesubunitsexistindifferenttypes,activatingvarioustargetsGDP=guanosinediphosphateG蛋白偶聯(lián)受體作用模式目前五十頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)PhysiologyTheligand(anagonist)bindstothereceptor(R)TheaunitinteractswiththereceptorG蛋白偶聯(lián)受體作用模式目前五十一頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)PhysiologyGTP(guanosinetriphosphate)replacesGDPG蛋白偶聯(lián)受體作用模式目前五十二頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)PhysiologyTheaandbgunitsactivateenzymesThoseenzymesproducesecondmessengers.ThisamplifiesthesignalG蛋白偶聯(lián)受體作用模式目前五十三頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)PhysiologyTheagonistleavesthereceptorTheGTPishydrolysedintoGDPG蛋白偶聯(lián)受體作用模式目前五十四頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)PhysiologyThethreesubunitsofG-proteinre-associatetogetherG蛋白偶聯(lián)受體作用模式目前五十五頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)BasicOperationModeofG-proteins目前五十六頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)目前五十七頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology第二信使定義：激素、遞質(zhì)、細(xì)胞因子等信號(hào)分子（第一信使）作用于細(xì)胞膜后產(chǎn)生的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)分子，它們可以把細(xì)胞外信號(hào)分子攜帶的信息轉(zhuǎn)入胞內(nèi)較重要的第二信使有：環(huán)一磷酸腺苷（cAMP）、三磷酸肌醇（IP3）、二酰甘油（DG）、環(huán)一磷酸鳥苷（cGMP）、Ca2+和花生四烯酸（AA）等它們調(diào)節(jié)的靶蛋白主要是各種蛋白激酶和離子通道，產(chǎn)生以靶蛋白構(gòu)象變化為基礎(chǔ)的級(jí)聯(lián)反應(yīng)和細(xì)胞功能改變目前五十八頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology目前五十九頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology受體-G蛋白-AC途徑激素

受體G蛋白腺苷酸環(huán)化酶（AC）cAMP蛋白激酶A（PKA）酶或功能蛋白磷酸化生物學(xué)效應(yīng)調(diào)節(jié)細(xì)胞的物質(zhì)代謝和基因表達(dá)，并影響細(xì)胞的增殖與分化AC催化ATP生成cAMPAC目前六十頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)cAMP依賴性蛋白激酶（PKA）

PKA由兩個(gè)亞基組成，一個(gè)亞基是催化亞基，具有催化蛋白質(zhì)磷酸化的作用；另一個(gè)亞基是調(diào)節(jié)亞基，是催化亞基的抑制物。當(dāng)調(diào)節(jié)亞基與催化亞基結(jié)合時(shí)，酶呈無活性狀態(tài)。cAMP的效應(yīng)是與調(diào)節(jié)亞基結(jié)合，使后者發(fā)生變構(gòu)而脫離催化亞基，從而使催化亞基進(jìn)入激活狀態(tài)?；罨问降拇呋瘉喕贏TP的作用下，使細(xì)胞中的相應(yīng)底物磷酸化，從而改變這些蛋白質(zhì)的功能：有些被激活，有些則被抑制。目前六十一頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology受體-G蛋白-AC途徑目前六十二頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)SignalamplificationbyG-protein-coupledsecondmessengercascades目前六十三頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology（二）離子通道受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)離子通道受體也稱促離子型受體，受體蛋白本身就是離子通道，通道的開放或關(guān)閉不僅涉及離子本身的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)，而且可實(shí)現(xiàn)化學(xué)信號(hào)的擴(kuò)膜轉(zhuǎn)導(dǎo)。它們的開放或關(guān)閉直接受配體的控制，其配體主要為神經(jīng)遞質(zhì)。主要位于突觸后膜上。當(dāng)配體與受體結(jié)合后，分子構(gòu)象改變，使離子通道打開或關(guān)閉，選擇性的促進(jìn)或抑制細(xì)胞膜內(nèi)外離子的快速流動(dòng)，產(chǎn)生去極化或超極化，在幾個(gè)毫秒內(nèi)引起膜電位變化，從而傳遞信息，產(chǎn)生生物效應(yīng)包括：化學(xué)門控通道，如N（煙堿）型Ach受體電壓門控通道，如心肌細(xì)胞T管膜上的L型鈣通道機(jī)械門控通道目前六十四頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology目前六十五頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology離子通道受體的典型代表－乙酰膽堿受體的結(jié)構(gòu)模式乙酰膽堿受體是由5個(gè)同源性很高的亞基構(gòu)成，包括2個(gè)α亞基，1個(gè)β亞基，1個(gè)γ亞基的和1個(gè)δ亞基。每一個(gè)亞基都是一個(gè)四次跨膜蛋白，分子量約60kd，約由500個(gè)氨基酸殘基構(gòu)成。推測(cè)跨膜部分為四條α螺旋結(jié)構(gòu)，其中一條α螺旋含較多的極性氨基酸，就是由于這個(gè)親水區(qū)的存在，使五個(gè)亞基共同在膜中形成一個(gè)親水性的通道。乙酰膽堿的結(jié)合位點(diǎn)位于α亞基上。目前六十六頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology目前六十七頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology（三）酶偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與G蛋白偶聯(lián)受體不同，受體分子的胞質(zhì)側(cè)自身具有酶的活性，或者可直接結(jié)合并激活胞質(zhì)中的酶而不需要G蛋白參與1、酪氨酸激酶受體2、鳥苷酸環(huán)化酶受體目前六十八頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)為一次跨膜蛋白，其胞外部分為配體結(jié)合區(qū)，中間有跨膜區(qū)，胞內(nèi)部分含有蛋白酪氨酸激酶的催化結(jié)構(gòu)域。蛋白酪氨酸激酶受體與配體結(jié)合后往往形成二聚體，繼而發(fā)生酶活性的增高，使受體胞內(nèi)部分的酪氨酸磷酸化增強(qiáng)，磷酸化的受體酶活性進(jìn)一步增強(qiáng)。此外更重要的是，磷酸化的受體可以慕集含有SH2結(jié)構(gòu)域的信號(hào)分子，從而將信號(hào)傳遞至下游分子。蛋白酪氨酸激酶受體目前六十九頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology目前七十頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology第二章細(xì)胞的基本功能第四節(jié)細(xì)胞的生物電現(xiàn)象神經(jīng)、肌肉等組織具有高度精確和快速產(chǎn)生與傳播信號(hào)的能力，這種快速的信號(hào)傳播是通過電信號(hào)實(shí)現(xiàn)的，這種電信號(hào)產(chǎn)生與傳播都是由于細(xì)胞膜內(nèi)、外兩側(cè)的電變化引起的目前七十一頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology第二章細(xì)胞的基本功能一、靜息電位及其產(chǎn)生的機(jī)制1、靜息電位安靜情況下細(xì)胞膜內(nèi)外兩側(cè)存在的外正內(nèi)負(fù)且相對(duì)平穩(wěn)的電位差。內(nèi)負(fù)外正的靜息電位骨骼肌：-90mV神經(jīng)細(xì)胞：-70mV平滑肌細(xì)胞：-55mV紅細(xì)胞：-10mV目前七十二頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology第二章細(xì)胞的基本功能2、極化：靜息電位存在時(shí)細(xì)胞膜電位內(nèi)負(fù)外正的狀態(tài)超極化：靜息電位增大去極化：靜息電位減小反極化：去極化至零電位后膜電位進(jìn)一步變?yōu)檎担▋?nèi)正外負(fù)），其中膜電位高于零電位的部分稱為超射復(fù)極化：細(xì)胞膜去極化后再向靜息電位方向恢復(fù)的過程目前七十三頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology目前七十四頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology鈉泵活動(dòng)造成膜內(nèi)外離子不均衡分布:胞外[Na+]>胞內(nèi)[Na+],胞內(nèi)[K+]>胞外[K+]目前七十五頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology第二章細(xì)胞的基本功能3、靜息電位產(chǎn)生的機(jī)制：K+外流形成的平衡機(jī)制細(xì)胞內(nèi)K+濃度遠(yuǎn)高于細(xì)胞外，靜息狀態(tài)下表現(xiàn)為K+經(jīng)通道易化擴(kuò)散外流隨著K+外流，逐漸造成膜兩側(cè)形成電位差，即膜內(nèi)電位較膜外為負(fù)這種電位差能阻止K+的進(jìn)一步外流，當(dāng)K+外流造成膜兩側(cè)的電勢(shì)梯度足以對(duì)抗由于濃度梯度所引起的K+外流時(shí)，K+的跨膜流動(dòng)達(dá)到平衡此時(shí)，膜對(duì)K+的跨膜凈通量為零，膜兩側(cè)的電位差也穩(wěn)定于某一相對(duì)恒定水平，此時(shí)的跨膜電位稱為K+平衡電位（Ek），即靜息電位目前七十六頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology目前七十七頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology第二章細(xì)胞的基本功能二、動(dòng)作電位及其產(chǎn)生的機(jī)制1、動(dòng)作電位細(xì)胞在靜息電位基礎(chǔ)上接受有效刺激后產(chǎn)生的一個(gè)的可向遠(yuǎn)處傳播的膜電位波動(dòng)。鋒電位后電位負(fù)后電位正后電位目前七十八頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology第二章細(xì)胞的基本功能2、動(dòng)作電位產(chǎn)生的機(jī)制：Na+內(nèi)流所致當(dāng)膜受到一個(gè)閾上刺激時(shí)，Na+通道激活由于膜內(nèi)外存在電位差和Na+在膜內(nèi)外存在的巨大濃度梯度，細(xì)胞外的Na+迅速內(nèi)流，使細(xì)胞膜迅速去極化，構(gòu)成鋒電位的升支膜電位逐漸由原來的內(nèi)負(fù)外正狀態(tài)反轉(zhuǎn)為內(nèi)正外負(fù)，這一電勢(shì)差阻止了Na+的進(jìn)一步內(nèi)流，并最終達(dá)到新的平衡（鋒值），此時(shí)膜兩側(cè)的電位差相當(dāng)于Na+的平衡電位在Na+通道開放同時(shí)，K+也被激活開放，其開放速率比Na+慢，K+的外流對(duì)抗了Na+的內(nèi)流隨著Na+通道的逐漸失活，K+的外流超過Na+的內(nèi)流，膜電位又逐漸恢復(fù)的靜息狀態(tài)目前七十九頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology目前八十頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)膜主要對(duì)K+通透↓細(xì)胞內(nèi)外K+勢(shì)能差↓K+經(jīng)通道易化擴(kuò)散↓擴(kuò)散出的K+形成阻礙K+繼續(xù)擴(kuò)散的電場(chǎng)力↓K+的濃度差動(dòng)力和電場(chǎng)力阻力平衡靜息電位RestingPotential:胞內(nèi)胞外目前八十一頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)刺激后,膜對(duì)Na+通透↓膜內(nèi)外Na+勢(shì)能貯備↓

Na+經(jīng)通道易化擴(kuò)散↓擴(kuò)散的Na+抵消膜內(nèi)負(fù)電位,形成正電位↓直至正電位增加到足以對(duì)抗由濃度差所致的Na+內(nèi)流動(dòng)作電位ActionPotential：胞內(nèi)胞外目前八十二頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)

鈉平衡電位(+50~+70mV)離子平衡電位

鉀平衡電位(-90~-100mV)目前八十三頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology第二章細(xì)胞的基本功能刺激神經(jīng)或肌肉引起動(dòng)作電位的產(chǎn)生需要一定的強(qiáng)度，能引起動(dòng)作電位的最小刺激強(qiáng)度，稱為刺激的閾值“全或無”性質(zhì)：刺激強(qiáng)度未達(dá)到閾值，動(dòng)作電位不會(huì)發(fā)生；刺激達(dá)到閾值后，就引發(fā)動(dòng)作電位。動(dòng)作電位一經(jīng)出現(xiàn)，其幅度就達(dá)到一定的數(shù)值，不會(huì)因刺激的增強(qiáng)而隨之增大?？蓚鞑バ裕簞?dòng)作電位產(chǎn)生后，并不局限于受刺激部位，而是迅速向周圍傳播，使整個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞膜都依次產(chǎn)生動(dòng)作電位，動(dòng)作電位在同一細(xì)胞上的傳播是不衰減的目前八十四頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology第二章細(xì)胞的基本功能3、動(dòng)作電位的傳導(dǎo)：通過局部電流沿細(xì)胞膜傳導(dǎo)動(dòng)作電位一經(jīng)產(chǎn)生便可沿著細(xì)胞膜不衰減地傳導(dǎo)至整個(gè)細(xì)胞，這是動(dòng)作電位的一個(gè)重要特征在動(dòng)作電位發(fā)生部位，細(xì)胞膜外的電位較兩端靜息部位膜外側(cè)的電位為負(fù)，而膜內(nèi)則相對(duì)校正這種電位差在動(dòng)作電位發(fā)生部位和鄰近的靜息部位間產(chǎn)生局部電位這個(gè)局部電流對(duì)于膜的未興奮部位將是一個(gè)有效刺激，于是引起鄰近部位膜動(dòng)作電位的發(fā)生。如此，動(dòng)作電位便通過局部電流沿細(xì)胞膜傳導(dǎo)目前八十五頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology目前八十六頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology第二章細(xì)胞的基本功能三、組織的興奮和興奮性（一）興奮與興奮性1、興奮：細(xì)胞對(duì)刺激發(fā)生反應(yīng)的過程，是動(dòng)作電位的產(chǎn)生過程2、可興奮細(xì)胞：凡在受刺激后能發(fā)生動(dòng)作電位的細(xì)胞，如神經(jīng)細(xì)胞、肌細(xì)胞和腺細(xì)胞3、細(xì)胞的興奮性：可興奮細(xì)胞受刺激后產(chǎn)生動(dòng)作電位的能力4、刺激：細(xì)胞所處外環(huán)境因素的變化5、閾刺激或閾強(qiáng)度：在一定時(shí)間內(nèi)，能使組織發(fā)生興奮的最小刺激強(qiáng)度，一般可作為衡量細(xì)胞興奮性的指標(biāo)閾刺激，表明興奮性，反之興奮性目前八十七頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology第二章細(xì)胞的基本功能（二）細(xì)胞興奮后興奮性的變化1、絕對(duì)不應(yīng)期：在興奮發(fā)生的當(dāng)時(shí)以及興奮后最初的一段時(shí)間，無論施加多強(qiáng)的刺激也不能使細(xì)胞再次興奮處在絕對(duì)不應(yīng)期的細(xì)胞，閾刺激無限大，表明失去興奮性2、相對(duì)不應(yīng)期：在絕對(duì)不應(yīng)期之后，細(xì)胞的興奮性逐漸恢復(fù)，在一定時(shí)間內(nèi)，受刺激后可發(fā)生興奮，但刺激強(qiáng)度必須大于原來的閾強(qiáng)度相對(duì)不應(yīng)期是細(xì)胞興奮性從無到有直至接近正常的一個(gè)恢復(fù)時(shí)期3、超常期和低常期：相對(duì)不應(yīng)期后，有的細(xì)胞還會(huì)出現(xiàn)興奮性的波動(dòng)，即輕度的高于正常水平或低于正常水平目前八十八頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十七點(diǎn)生理學(xué)Physiology第二章細(xì)胞的基本功能第五節(jié)肌細(xì)胞的收縮一、興奮由神經(jīng)向肌肉的傳遞（一）神經(jīng)－肌肉接頭骨骼肌的神經(jīng)肌肉接頭是由運(yùn)動(dòng)神經(jīng)末梢和與它接觸的骨骼肌細(xì)胞膜形成的神經(jīng)軸突末梢稱為接頭前膜，與其相對(duì)的肌膜稱為終板膜，二者間有間隔約50nm的接頭間隙軸突末梢含有許多囊泡，