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细胞的基本结构和功能.ppt

细胞的基本结构和功能

tong不了情
2012-11-30 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《细胞的基本结构和功能ppt》,可适用于自然科学领域

第二章细胞的基本功能第一节细胞膜的结构与物质转运功能第二节细胞的跨膜信号转导第三节细胞的生物电现象第四节肌细胞的收缩功能第一节细胞膜的结构和物质转运功能一、细胞膜的结构(fluidmosaicmodel)~nm(一)脂质双分子层液态的脂质双分子层磷脂胆固醇小于。体温下呈液态具有流动性。(二)细胞膜蛋白质镶嵌或贯穿于脂质双分子层中膜功能执行者。表面蛋白peripheralprotein:~整合蛋白integralprotein:~(三)细胞膜糖类寡糖或多糖链形成糖脂或糖蛋白。有些作为抗原决定族=免疫信息(血型)有些作为膜受体的“可识别”部分能特异地与激素递质等结合。二、细胞膜的跨膜物质转运功能离子、小分子物质大分子蛋白质等物质液滴团块性固体物质等的进出细胞膜。(一)单纯扩散(simplediffusion)单纯扩散:一些脂溶性物质顺浓度差或电位差的跨膜物质转运。如:COO等。、浓度差、通透性:物质通过细胞膜的难易程度(二)易化扩散(facilitateddiffusion)一些不溶于脂质或溶解度甚小的物质在细胞膜上一些特殊蛋白质的帮助下由细胞膜的高浓度的一侧向低浓度的一侧转运。如:葡萄糖氨基酸及各种离子等。可分为载体介导和通道介导的易化扩散两种类型。、载体介导的易化扩散(carrierfacilitateddiffusion)与小分子的有机物如葡萄糖、氨基酸等转运有关。速度:~s。特点:()结构特异性()饱和现象(saturation)()竞争性抑制(competitiveinhibition)、通道介导的易化扩散channelmediatedfacillateddiffusion与离子的易化扩散有关推测在蛋白质内部出现了一条贯穿膜内外的水相孔道。Na,K,Ca,Cl等离子的转运。特点:()高度选择性()转运速度快:~s()顺浓度、电位梯度转运。存在非门控通道始终处于开放状态。被动转运(passivetransport)单纯扩散和易化扩散过程中物质顺电化学梯度进行跨膜转运细胞本身无须消耗能量。(三)主动转运(activetransport)细胞通过本身的某种耗能过程将物质的分子或离子由膜的低浓度一侧移向高浓度一侧的过程称为主动转运。分为原发性和继发性主动转运两种类型。细胞直接利用代谢产生的能量将物质逆浓度差(或电位差)转运的过程。由离子泵(ionpump)介导离子泵的本质为ATP酶(ATPase)如钠泵、钙泵。原发性主动转运(primaryactivetransport)神经细胞和骨骼肌细胞Na浓度的膜外、膜内之比为K浓度的膜内、膜外之比为钠泵:又称钠钾泵(sodiumpotassiumpump)是NaK依赖式ATP酶。钠钾泵sodiumpotassiumpump是具有ATP酶活性可分解ATP释放能量用以逆电化学梯度跨膜转运Na、K细胞内的Na↑和细胞外K↑均可激活其酶活性消耗能量约占人体代谢产能的。为生电性即每分解一分子ATP可泵出个Na同时泵入个K生理意义:保持细胞内、外NaK不均衡分布为细胞电活动的发生提供势能储备细胞内高K是代谢活动的必要条件维持细胞正常的渗透压及形态建立Na浓度势能储备协助营养物质的继发性主动转运继发性主动转运(secondaryactivetransport)指物质转运过程中间接利用钠泵活动所建立的跨膜势能进行逆浓度梯度的转运方式。同相转运(symport):被转运物与Na转运方向相同。逆相转运(antiport):被转运物与Na转运方向相反。出胞和入胞主要涉及大分子和物质团块的跨膜物质转运是更复杂的、伴有膜结构改变的主动转运方式。(四)出胞(exocytosis)和入胞(endocytosis)细胞排出某些大分子或团块物质过程。如内分泌细胞分泌激素外分泌细胞分泌酶原黏液神经细胞释放递质。细胞分泌时囊泡被运到细胞内表面与胞膜融合再向胞外开口将内容物排出。、出胞(exocytosis)是指细胞外大分子或物质团块(如细菌等)进入细胞的过程。物质被细胞膜识别并互相接触接触处细胞膜向内凹陷并把物质包裹起来然后膜融合断裂形成包含摄入物的小泡。入胞有种类型:、入胞(endocytosis)①吞噬(phagocytosis):只发生在特殊细胞如单核细胞巨噬细胞中性粒细胞。②吞饮(pinocytosis):可发生在几乎所有的细胞。吞饮又可分为液相入胞和受体介导式入胞。受体介导式入胞:被转运物质与膜表面特异性受体蛋白相互作用而引起的入胞过程如Insulin、大分子营养物质的入胞。第二节细胞的跨膜信号转导功能一、细胞间的信号传递方式(一)化学性传递  某一细胞兴奋后通过释放某种化学物质作用于相邻细胞的受体引起另一细胞随之兴奋称化学性传递。、化学信号<>神经递质<>激素<>细胞因子、受体在化学传递过程中化学信号物质大多数并不进入各自的靶细胞而是选择性地同靶细胞膜上的特异受体结合通过细胞膜跨膜信号转导间接地引起靶细胞的活动发生变化。受体类型:膜受体胞浆受体核受体(二)直接电传递(一)G蛋白耦联受体介导的信号转导、G蛋白耦联受体及其家族分子<>G蛋白耦联受体:最大的细胞表面受体家族共有多种受体由一条次穿膜的肽链构成膜外侧有配体的结合部位胞浆侧有结合G蛋白的部位通过与配体结合后的构象变化来结合和激活G蛋白。二、细胞的跨膜信号转导AC蛋白激酶活化功能蛋白质活化细胞生物效应HHHH<>G蛋白:也称GTP结合蛋白是耦联膜受体与效应器的一种特定蛋白由α、β和γ三个亚单位组成其中α亚单位具有鸟苷酸的结合位点和GTP酶活性。非活化的G蛋白在膜内与受体分离其α亚单位结合一分子的GDP当配体与受体结合后受体构象改变从而激活G蛋白此时α亚单位与GDP解离结合一分子GTP并与另两个亚单位分离继而激活其靶蛋白。<>G蛋白效应器:A、催化生成第二信使的酶:包括:腺苷酸环化酶(AC)磷脂酶C(PLC)磷酸二脂酶(PDE)磷脂酶A等B、离子通道:<>第二信使:它是激素、递质、细胞因子等信号分子作用于细胞膜后细胞内产生的信号因子间接地把细胞外信号转入细胞内。包括cAMP、三磷酸肌醇(IP)、二酰甘油(DG)、环磷酸鸟苷(cGMP)和Ca等。、主要的信号转导途径A、受体G蛋白AC途径:外来信使细胞膜受体G蛋白腺甘酸环化酶ATP蛋白激酶A心肌:增加Ca通道数胃:促进胃酸分泌脑:抑制K通道延长放电cAMPB、受体G蛋白PLC途径配体与受体结合 激活G蛋白Gρ激活PLC磷脂酰二磷酸肌醇IP和DG化学门控Ca通道激活胞浆Ca浓度升高(二)离子通道受体介导的信号转导、电压门控通道、机械门控通道(三)具有酶耦联活性受体介导的信号转导酪氨酸激酶受体该类受体本身具有酶的活性贯穿于膜的脂质双层中其膜外侧有配体结合的位点膜内侧具有酪氨酸激酶的结构域。酪氨酸激酶耦联受体

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