分子、細(xì)胞與組織2

1、對通道進(jìn)行調(diào)控的主要機(jī)制以癲癇和心律失常為例討論題：2.1組員：鄭思悅3147109010徐 思3147109012王 凡3147109018吳蕭俊3147109019穿膜運(yùn)輸?shù)脑黼x子通道和轉(zhuǎn)運(yùn)體蛋白的比較離子通道的門控因素癲癇致死性心律失常穿膜運(yùn)輸?shù)脑砦镔|(zhì)通過細(xì)胞質(zhì)膜的轉(zhuǎn)運(yùn)途徑物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸是細(xì)胞維持正常生命活動的基礎(chǔ)之一。 被動運(yùn)輸（易化擴(kuò)散） 穿膜運(yùn)輸 主動運(yùn)輸：Na+-K+泵、Ca2+泵、協(xié)同運(yùn)輸 胞吞作用：胞飲作用、吞噬作用 膜包運(yùn)輸 胞吐作用單純擴(kuò)散 diffusion simple 如果不考慮擴(kuò)散時間，不帶電小分子都可以順其濃度梯度跨越脂雙層實(shí)際上可以自由經(jīng)脂雙層擴(kuò)散的物質(zhì)只

2、有2類：疏水（脂溶性）小分子 （脂溶性愈小，擴(kuò)散愈慢）氧、苯不帶電的極性小分子 （質(zhì)量愈大，擴(kuò)散愈慢）乙醇、甘油所以，葡萄糖、氨基酸、無機(jī)離子不能通過單純擴(kuò)散完成跨膜運(yùn)輸膜蛋白介導(dǎo)的運(yùn)輸 transport mdie par les protines membranaires 1. 取決于一套特殊的膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白活性；2. 取決于質(zhì)膜脂雙層的疏水性特征。葡萄糖、氨基酸、核苷酸、無機(jī)離子輸都能實(shí)現(xiàn)跨膜運(yùn)（順著或逆著其濃度梯度）。這些運(yùn)輸由膜蛋白介導(dǎo)，這些膜蛋白被稱為膜運(yùn)輸?shù)鞍住ＤまD(zhuǎn)運(yùn)蛋白：載體蛋白、通道蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)體蛋白通道蛋白Protines porteuses Protines canalaires

3、膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白載體蛋白及其功能載體蛋白是存在于細(xì)胞膜上的多次跨膜的蛋白分子，可介導(dǎo)被動與主動運(yùn)輸，具有通透酶性質(zhì)。每種載體蛋白能與特定的溶質(zhì)分子結(jié)合，通過一系列構(gòu)象的改變介導(dǎo)溶質(zhì)分子的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。轉(zhuǎn)運(yùn)體蛋白介導(dǎo)的主動運(yùn)輸離子梯度驅(qū)動力：通過偶聯(lián)運(yùn)輸使一種物質(zhì)的下坡帶動另一種物質(zhì)的上坡偶聯(lián)轉(zhuǎn)運(yùn)體 ATP驅(qū)動泵： ATP水解提供能量光驅(qū)動泵：光提供能量(細(xì)菌)偶聯(lián)轉(zhuǎn)運(yùn)體ATP驅(qū)動泵光驅(qū)動泵能量來源 sources dnergieNa+ -K+泵 組成和作用Composition et effet2個K+入細(xì)胞逆電化學(xué)梯度運(yùn)輸!3個Na+出細(xì)胞通道蛋白及其功能通道蛋白 通道蛋白所介導(dǎo)的被動運(yùn)輸不需要與溶質(zhì)

4、分子結(jié)合，它橫跨膜形成親水通道，允許適宜大小的分子和帶電荷的離子通過。通道蛋白的特點(diǎn)被動運(yùn)輸速率很高 受調(diào)控 門控 - 電壓、遞質(zhì) ouverture contrle par la tension, un ligand 離子通道和轉(zhuǎn)運(yùn)體蛋白的比較轉(zhuǎn)運(yùn)體蛋白Protines porteuses與所運(yùn)物質(zhì)結(jié)合,然后自身構(gòu)象改變將物質(zhì)在膜另一側(cè)釋放。主動或被動運(yùn)輸，與所運(yùn)物質(zhì)互相作用較強(qiáng),運(yùn)輸速度較慢離子、氨基酸、 單糖、核苷酸等通道蛋白Protines canalaires形成跨膜的充水通道讓所運(yùn)物質(zhì)通過。被動運(yùn)輸，與所運(yùn)物質(zhì)互相作用較弱，運(yùn)輸速度較快各種離子、水離子通道和轉(zhuǎn)運(yùn)體蛋白的比較運(yùn)輸原理

5、運(yùn)輸特點(diǎn)所運(yùn)物質(zhì)離子通道的門控因素離子通道的門控因素電壓門控化學(xué)門控機(jī)械門控 電壓門控受膜電位控制膜電位變化 構(gòu)象變化 通道開放或關(guān)閉 化學(xué)門控受相應(yīng)化學(xué)信號（配體）控制配體與受體結(jié)合 構(gòu)象變化 通道開放配體與受體解離 構(gòu)象變化 通道關(guān)閉 機(jī)械門控受機(jī)械信號控制機(jī)械牽張力 構(gòu)象變化 通道開放 04癲癇癲癇癲癇( pilepsie) 是一種由大腦神經(jīng)元異常放電所引起的以短暫中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能失常為特征的慢性腦部疾病，以肌肉抽搐和(或)意識喪失為重要表現(xiàn)。目前發(fā)現(xiàn)多種編碼電壓門控性鈉離子通道的基因突變與癲癇的發(fā)生有關(guān)?？梢赃z傳的染色體和基因定位已經(jīng)明確的癲癇近40 種。癲癇SCN1B突變 01SCN

6、1A突變02全面性癲癇伴熱性驚厥附加癥（Generalized epilepsy with febrile seizures plus ，GEFS+）為常染色體顯性遺傳。家族成員中存在熱性驚厥和多種癲癇發(fā)作形式，如失神發(fā)作、肌陣攣發(fā)作等，每個受累者可以有一種或者幾種發(fā)作形式。在 1998 年，Wallace 等報(bào)道了一個澳大利亞大家族，至少有 26 名成員患 GEFS+。位于 19q13.1 區(qū)的鈉通道 1 亞單位編碼基因（SCN1B）的 第 3 外顯子第 387 位核苷酸發(fā)生一個 C-G 的點(diǎn)突變，使第 121 位氨基酸由高度保守的半胱氨酸變?yōu)樯彼?、SCN1B 突變該突變發(fā)生在1亞基和亞

7、基的二硫鍵連接處，破壞蛋白二級結(jié)構(gòu)，影響了 亞基對 亞基動力學(xué)的調(diào)節(jié)功能，導(dǎo)致Na + 通道的反復(fù)開放，從而引起神經(jīng)元持久過度興奮。這是鈉離子通道輔助亞基突變引起的人類神經(jīng)系統(tǒng)疾病的首次報(bào)道，該發(fā)現(xiàn)孕育了“離子通道病”的概念。SCN1A 突變(錯義突變)鈉通道跨膜蛋白的部分氨基酸被替換蛋白功能降低GABA能中間神經(jīng)元抑制作用減弱神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)興奮性增強(qiáng)大腦內(nèi)興奮和抑制作用失衡2.SCN1A基因的突變致死性心律失常05細(xì)胞膜離子通道功能異常是導(dǎo)致心臟電生理異常的原因之一, 近年來發(fā)現(xiàn)越來越多的心臟結(jié)構(gòu)正常的心性猝死與遺傳缺陷相關(guān), 可能的機(jī)制為基因突變導(dǎo)致離子通道相關(guān)蛋白功能異常?；蛉毕菡哂羞z傳性心律失常疾病, 為猝死的高危人群。離子通道與心律失常CPVT兒茶酚胺源性室性心動過速ARVC致心律失常性右心室心肌病Brugada 綜合征LQTSQT間期延長綜合征疾病包括CPVT 的特征為患者心臟無明顯器質(zhì)性病變, 在運(yùn)動時