《細(xì)胞的功能2》青海大學(xué)田今課件

1、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)闹饕绞接心男?、細(xì)胞的蛋白質(zhì)分選信號有哪些？3、各種分選信號的特點(diǎn)如何？4、細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的運(yùn)輸途徑有哪些？2、細(xì)胞的能量轉(zhuǎn)換功能●細(xì)胞的能量轉(zhuǎn)換細(xì)胞生命活動過程中所需的能量約有95%來自線粒體（mitochondrion）。線粒體提供的能量由供能物質(zhì)在線粒體內(nèi)進(jìn)行細(xì)胞氧化所產(chǎn)生的。

細(xì)胞氧化是指細(xì)胞內(nèi)的供能物質(zhì)氧化、分解、釋放能量，并排出CO2和H2O的過程，也稱細(xì)胞呼吸?！窦?xì)胞氧化的基本過程（1）有機(jī)物丙酮酸（細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)）（2）丙酮酸乙酰輔酶A（線粒體基質(zhì)）（3）三羧酸循環(huán)（線粒體基質(zhì)）（4）電子傳遞和氧化磷酸化（線粒體內(nèi)膜）以葡萄糖氧化分解為例★一分子葡萄糖分解為兩分子丙酮酸（2ATP）★丙酮酸分解為乙酰輔酶A★乙酰輔酶A進(jìn)入三羧酸循環(huán)徹底氧化分解★氧化磷酸化產(chǎn)生32或34個ATP一分子葡萄糖經(jīng)細(xì)胞氧化可產(chǎn)生36或38個ATP電子傳遞和氧化磷酸化：供能物質(zhì)經(jīng)過酵解、乙酰輔酶A生成、三羧酸循環(huán)脫下的氫原子，通過內(nèi)膜上的一系列呼吸鏈酶系的電子傳遞，最后與氧結(jié)合生成水，電子傳遞過程中釋放的能量被用于ADP磷酸化形成ATP.呼吸鏈（電子傳遞鏈）:是位于線粒體內(nèi)膜上由一系列遞氫體和遞電子體組成的氧化還原系統(tǒng)?！裥盘栟D(zhuǎn)導(dǎo)signaltransduction細(xì)胞外的信號分子與靶細(xì)胞的受體結(jié)合，通過信號轉(zhuǎn)換機(jī)制把細(xì)胞外信號轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)胞能夠感知的信號，從而誘發(fā)細(xì)胞對外界信號作出相應(yīng)的反應(yīng)，這種細(xì)胞外信號轉(zhuǎn)換為細(xì)胞內(nèi)信使的過程叫信號轉(zhuǎn)導(dǎo)?！镄盘柤?xì)胞（signalcell）能產(chǎn)生信號分子的細(xì)胞★靶細(xì)胞（targetcell）受信號分子作用并產(chǎn)生反應(yīng)的細(xì)胞★親水性信號分子：如神經(jīng)遞質(zhì)，這類受體不能穿過靶細(xì)胞膜，只能經(jīng)膜上的信號轉(zhuǎn)換機(jī)制實(shí)現(xiàn)信號傳遞。這類信號分子又稱為第一信使（primarymessenger）③受體（receptor）是一種能識別或選擇性結(jié)合某種配體（信號分子）的大分子。受體與配體結(jié)合后，通過信號轉(zhuǎn)導(dǎo)作用將細(xì)胞外信號轉(zhuǎn)換為細(xì)胞內(nèi)化學(xué)或物理信號，以啟動一系列過程，最終表現(xiàn)為生物學(xué)效應(yīng)④受體分為兩類★細(xì)胞膜受體受細(xì)胞外親水信號分子激活★細(xì)胞內(nèi)受體受細(xì)胞外脂溶性信號分子激活膜受體⑤受體的結(jié)構(gòu)識別部位----調(diào)節(jié)亞單位傳導(dǎo)部位----轉(zhuǎn)換亞單位效應(yīng)部位----催化亞單位⑥受體與配體結(jié)合的特點(diǎn)★特異性★高親和性★可飽和性★可逆性●膜受體的類型和信號傳遞①膜受體的類型★按化學(xué)信號（配體）分神經(jīng)遞質(zhì)受體激素受體藥物受體細(xì)胞粘附受體病原體受體……★按膜受體的分子結(jié)構(gòu)與功能分離子通道受體酶偶聯(lián)受體G-蛋白偶聯(lián)受體

cAMP/cGMP信號通路磷脂酰肌醇信號通路酶偶聯(lián)受體有兩種：▲受體本身具有激酶活性，如EGF、PDGF、CSF等的受體▲受體本身沒有激酶活性，但可連接酪氨酸激酶。如胰島素受體G蛋白偶聯(lián)受體▲G蛋白：GTP結(jié)合調(diào)節(jié)蛋白，簡稱G蛋白，位于質(zhì)膜胞質(zhì)側(cè)，具有GTP酶的活性▲G蛋白偶聯(lián)受體：7次跨膜蛋白，胞外結(jié)構(gòu)域識別信號分子，胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域與G蛋白偶聯(lián)，調(diào)節(jié)相關(guān)酶活性，在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生第二信使▲G蛋白偶聯(lián)受體的信號通路有兩條cAMP/cGMP信號通路磷脂酰肌醇信號通路▲第二信使：細(xì)胞內(nèi)的信號分子，如cAMP、cGMP、NO、甘油二脂、三磷酸肌醇、Ca2+

等。

第一信使（第一信號）：與膜受體結(jié)合的配體（化學(xué)信號），不直接參與細(xì)胞的物質(zhì)和能量代謝，而作為一種信使起傳遞信息的作用。

第二信使（第二信號）：可改變靶細(xì)胞中已存在的酶或非酶蛋白的活性，引起細(xì)胞對外界信號的反應(yīng)。cAMP信號體系

腎上腺素受體ATPcAMP無活性PKA有活性PKA靶蛋白磷酸化胞內(nèi)效應(yīng)胞內(nèi)第一信號.配體第二信號BDE胞內(nèi)5′-AMPAc:腺苷酸環(huán)化酶PKA:蛋白激酶ABDE:環(huán)核苷酸磷酸二脂酶Mg+2腎上腺素受體ATPcAMP無活性PKA有活性PKA靶蛋白磷酸化胞內(nèi)效應(yīng)胞內(nèi)第一信號.配體第二信號BDE胞內(nèi)5-AMP′細(xì)胞分化糖原分解…...Mg+24、細(xì)胞識別cellrecognition●膜受體參與細(xì)胞識別●細(xì)胞識別：細(xì)胞通過其表面的受體與細(xì)胞外信號分子（配體）選擇性相互作用，從而導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)的一系列生理、生化變化，最終表現(xiàn)為細(xì)胞整體的生物學(xué)效應(yīng)的過程?！窦?xì)胞識別引起的生物學(xué)效應(yīng)①導(dǎo)致配體進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。如固醇類激素通過細(xì)胞識別進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)②導(dǎo)致細(xì)胞間黏著。如生殖細(xì)胞結(jié)合，病原體侵入③導(dǎo)致信息跨膜傳遞?！窦?xì)胞識別的分子基礎(chǔ)細(xì)胞識別的本質(zhì)是細(xì)胞表面的受體間或受體與大分子間相互作用的結(jié)果。目前認(rèn)為細(xì)胞識別的方式可能有三種：①相同受體間的相互作用②受體與細(xì)胞表面的大分子間的相互作用③相同受體與游離大分子間相互作用

目前發(fā)現(xiàn)的參與細(xì)胞識別的大分子幾乎都是糖化合物，主要是糖蛋白，而且許多是以糖鏈為決定簇的。糖鏈中單糖的種類、數(shù)目、排列順序和結(jié)合方式不同使糖鏈具有多樣性和復(fù)雜性，從而決定細(xì)胞間識別的特異性。5、細(xì)胞的消化與防御溶酶體在細(xì)胞內(nèi)有消化、防御和保護(hù)的功能，可視為細(xì)胞內(nèi)的消化裝置溶酶體初級溶酶體：只含酶，不含底物。次級溶酶體：初級溶酶體+底物。殘余小體：次級溶酶體末期階段，內(nèi)含未消化和不能分解的物質(zhì)。次級溶酶體異噬性溶酶體：初級溶酶體+外源性物質(zhì)——異噬作用自噬性溶酶體：初級溶酶體+內(nèi)源性物質(zhì)——自噬作用異溶作用：對細(xì)胞內(nèi)吞物的消化。自噬作用：對自身物質(zhì)的消化。胞外消化：對細(xì)胞外物質(zhì)的消化?！袢苊阁w的消化作用自溶作用：對細(xì)胞自身的消化?！癞愂勺饔茫喝苊阁w對進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的吞噬小泡或吞飲小泡進(jìn)行消化和分解，稱溶酶體的異噬作用。異噬作用具有營養(yǎng)與防御的功能。如低密度脂蛋白的消化、細(xì)菌的消化等。●自噬作用：溶酶體對細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)或一部分自身結(jié)構(gòu)進(jìn)行消化和分解，稱自噬作用。自噬作用具有營養(yǎng)與保護(hù)作用?！镆恍┧ダ?、失去功能的細(xì)胞器通過自噬作用被清除★當(dāng)機(jī)體饑餓時，通過自噬作用，以細(xì)胞的一些大分子物質(zhì)作營養(yǎng)，以避免整個細(xì)胞的傷亡?！镂幢慌懦姆置诩?xì)胞通過自噬作用將其中的物質(zhì)降解，循環(huán)利用。如乳腺細(xì)胞內(nèi)的乳汁顆?？赏ㄟ^自噬作用再利用?！褡匀茏饔茫杭?xì)胞內(nèi)溶酶體的膜破裂，使整個細(xì)胞或組織被釋出的水解酶消化分解的過程稱自溶作用。如蝌蚪尾部的消失，死亡機(jī)體的迅速腐敗等?！癜庀和ㄟ^向細(xì)胞外釋放酶蛋白而消化胞外物質(zhì)。如精子的頂體酶對卵泡的消化。內(nèi)體初級溶酶體吞噬體吞噬溶酶體吞飲體吞飲溶酶體自噬體自噬溶酶體分泌顆粒分泌溶酶體次級溶酶體殘質(zhì)體異噬作用自噬作用胞外消化抗原加工抗原初級溶酶體+異溶酶體90%降解10%不被降解免疫原性復(fù)合物抗原提呈免疫應(yīng)答溶酶體與防御●溶酶體與疾病★溶酶體膜失常與疾病:矽肺、石棉沉著病、痛風(fēng)。★先天性溶酶體?。禾窃A積病、脂質(zhì)沉積病、粘多糖沉積病。★溶酶體與休克：休克后缺血缺氧降低溶酶體膜的穩(wěn)定性。休克后缺血缺氧引起細(xì)胞內(nèi)PH下降促進(jìn)酶的激活。6、細(xì)胞的支持與運(yùn)動●細(xì)胞的支持在大多數(shù)真核細(xì)胞內(nèi)，細(xì)胞骨架，特別是微管參與決定、維持細(xì)胞的幾何形狀。細(xì)胞骨架也可以在細(xì)胞游離面形成特殊結(jié)構(gòu)，如微絨毛、鞭毛、纖毛等。

●細(xì)胞的運(yùn)動★運(yùn)動形式細(xì)胞的位置移動細(xì)胞的形態(tài)改變細(xì)胞內(nèi)的運(yùn)動①細(xì)胞的位置移動細(xì)胞的位置移動通過三種方式實(shí)現(xiàn)▲鞭毛、纖毛的擺動如:精子的運(yùn)動；輸卵管內(nèi)纖毛的擺動將卵細(xì)胞推向子宮?！⒚装蜆舆\(yùn)動▲褶皺運(yùn)動

精子運(yùn)動

纖毛運(yùn)動微管運(yùn)動（纖毛、鞭毛擺動）②細(xì)胞的形態(tài)改變體內(nèi)的大多數(shù)細(xì)胞并不產(chǎn)生位置的移動，但他們能表現(xiàn)出十分活躍的形態(tài)改變，這主要是依靠細(xì)胞骨架不斷的組裝與去組裝，使細(xì)胞能適應(yīng)其功能狀態(tài)發(fā)生形態(tài)改變，所以，細(xì)胞骨架并不是一個被動的支架，而是非常復(fù)雜的動態(tài)網(wǎng)絡(luò)。③細(xì)胞內(nèi)運(yùn)動▲胞質(zhì)流動▲膜泡運(yùn)輸▲軸突運(yùn)輸▲染色體分離選擇題：1、配體與受體結(jié)合不具有的特點(diǎn)是（）A.特異性B.高親和性C.可飽和性D.可逆性E.多向性2、Ca2+逆濃度梯度通過細(xì)胞膜的運(yùn)輸方式是（）A.簡單擴(kuò)散B.被動運(yùn)輸C.易化擴(kuò)散D.主動運(yùn)輸E.膜泡運(yùn)輸3、低密度脂蛋白（LDL）進(jìn)入細(xì)胞的方式為（）A.簡單擴(kuò)散B.主動運(yùn)輸C.受體介導(dǎo)的胞吞作用D.胞吐作用E.協(xié)同運(yùn)輸4、腸腔中葡萄糖濃度低時，腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖的方式是（）A.簡單擴(kuò)散B.易化擴(kuò)散C.通道蛋白運(yùn)輸D.協(xié)同運(yùn)輸E.膜泡運(yùn)輸5、細(xì)胞攝入細(xì)菌或細(xì)胞碎片進(jìn)行消化的過程稱為（）A.吞噬作用B.異噬作用C.入胞作用D.吞飲作用E.受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用6、主動運(yùn)輸與膜泡運(yùn)輸?shù)墓餐c(diǎn)為（）A.不消耗代謝能B.要消耗代謝能C.順濃度梯度進(jìn)行D.逆濃度梯度進(jìn)行E.需載體的幫助7、線粒體的主要功能是（）A.儲存Ca2+B.DNA復(fù)制C.合成蛋白質(zhì)D.合成糖原E.合成ATP8、微絲的功能與下列哪項(xiàng)無關(guān)（）A.自溶作用B.肌肉收縮C.胞質(zhì)分裂D.胞質(zhì)環(huán)流E.細(xì)胞移動9、工業(yè)上的一種職業(yè)病--矽肺的產(chǎn)生，與以下哪個細(xì)胞器有關(guān)（）A.過氧化氫體B.溶酶體C.中心體D.線粒體E.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)10、下列哪一物質(zhì)不能通過核孔復(fù)合體進(jìn)出細(xì)胞核（）