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第五章物質(zhì)的跨膜運輸

●被動運輸（passivetransport）

●主動運輸（activetransport）

●胞吞作用（endocytosis）與胞吐作用（exocytosis）物質(zhì)的跨膜運輸是細胞維持正常生命活動的基礎之一。目前一頁\總數(shù)六十六頁\編于十八點被動運輸（passivetransport）

特點：運輸方向、跨膜動力、能量消耗、膜轉(zhuǎn)運蛋白類型：簡單擴散（simplediffusion）、協(xié)助擴散（facilitateddiffusion）膜轉(zhuǎn)運蛋白：

載體蛋白（carrierproteins）——通透酶（permease）性質(zhì)； 介導被動運輸與主動運輸。通道蛋白（channelproteins）——高效轉(zhuǎn)運離子，沒有飽和值； 離子通道是門控的；只介導被動運輸。 類型：電壓門通道（voltage-gatedchannel） 配體門通道（ligand-gatedchannel） 壓力激活通道（stress-activatedchannel）

目前二頁\總數(shù)六十六頁\編于十八點主動運輸（activetransport）●特點：運輸方向、跨膜動力、能量消耗、膜轉(zhuǎn)運蛋白 被動與主動運輸?shù)谋容^

●類型：三種基本類型

由ATP直接提供能量的主動運輸—ATP泵

P-離子泵如鈉鉀泵（結(jié)構(gòu)與機制）、鈣泵、氫泵

V-型質(zhì)子泵、F-型質(zhì)子泵

ABC超家族

協(xié)同運輸（cotransport） 由Na+-K+泵（或H+-泵）與載體蛋白協(xié)同作用， 靠間接消耗ATP所完成的主動運輸方式

物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運與膜電位

目前三頁\總數(shù)六十六頁\編于十八點胞吞作用（endocytosis）

與胞吐作用（exocytosis）

作用：完成大分子與顆粒性物質(zhì)的跨膜 運輸，又稱膜泡運輸或批量運輸 （bulktransport）。屬于主動運輸。

●胞吞作用

●胞吐作用目前四頁\總數(shù)六十六頁\編于十八點胞吞作用

●胞飲作用（pinocytosis）與吞噬作用（phagocytosis）。 胞飲作用與吞噬作用主要有三點區(qū)別●受體介導的內(nèi)吞作用●胞內(nèi)體（endosome）及其分選作用目前五頁\總數(shù)六十六頁\編于十八點

胞吐作用 ●組成型的外排途徑（constitutiveexocytosispathway） 所有真核細胞連續(xù)分泌過程用于質(zhì)膜更新（膜脂、膜蛋白、胞外基質(zhì)組分、營養(yǎng)或信號分子）

defaultpathway：除某些有特殊標志的駐留蛋白和調(diào)節(jié)的分泌泡外，其余蛋白的轉(zhuǎn)運途徑：粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→高爾基體→分泌泡→細胞表面 ●調(diào)節(jié)型外排途徑（regulatedexocytosispathway） 特化的分泌細胞 儲存——刺激——釋放 產(chǎn)生的分泌物（如激素、粘液或消化酶）具有共同的分選機制，分選信號存在于蛋白本身，分選主要由高爾基體TGN上的受體類蛋白來決定 ●膜泡運輸：動態(tài)過程對質(zhì)膜更新和維持細胞的生存與生長是必要的目前六頁\總數(shù)六十六頁\編于十八點細胞通訊與細胞識別●細胞通訊（cellcommunication）●細胞識別（cellrecognition）目前七頁\總數(shù)六十六頁\編于十八點細胞通訊（cellcommunication）一個細胞發(fā)出的信息通過介質(zhì)傳遞到另一個細胞產(chǎn)生相應的反應。細胞間的通訊對于多細胞生物體的發(fā)生和組織的構(gòu)建，協(xié)調(diào)細胞的功能，控制細胞的生長和分裂是必須的。●細胞通訊方式：分泌化學信號進行通訊

內(nèi)分泌（endocrine）旁分泌（paracrine）

自分泌（autocrine）化學突觸（chemicalsynapse）接觸性依賴的通訊:

細胞間直接接觸，信號分子與受體都是細胞的跨膜蛋白間隙連接實現(xiàn)代謝偶聯(lián)或電偶聯(lián)目前八頁\總數(shù)六十六頁\編于十八點細胞識別（cellrecognition）●概念： 細胞通過其表面的受體與胞外信號物質(zhì)分子（配體）選擇性地相互作用，而導致胞內(nèi)一系列生理生化變化，最終表現(xiàn)為細胞整體的生物學效應的過程?！裥盘柾罚╯ignalingpathway） 細胞識別是通過各種不同的信號通路實現(xiàn)的。 細胞接受外界信號，通過一整套特定的機制，將胞外信號轉(zhuǎn)導為胞內(nèi)信號，最終調(diào)節(jié)特定基因的表達，引起細胞的應答反應，這種反應系列稱之為細胞信號通路。目前九頁\總數(shù)六十六頁\編于十八點細胞的信號分子與受體

●信號分子（signalmolecule）

親脂性信號分子

親水性信號分子

氣體性信號分子(NO)

●受體（receptor）多為糖蛋白 ●第二信使（secondmessenger）

●

分子開關(guān)（molecularswitches）目前十頁\總數(shù)六十六頁\編于十八點細胞內(nèi)受體:胞外親脂性信號分子所激活 激素激活的基因調(diào)控蛋白（胞內(nèi)受體超家族）細胞表面受體:胞外親水性信號分子所激活細胞表面受體分屬三大家族：離子通道偶聯(lián)的受體（ion-channel-linkedreceptor）G-蛋白偶聯(lián)的受體（G-protein-linkedreceptor）酶偶連的受體（enzyme-linkedreceptor）目前十一頁\總數(shù)六十六頁\編于十八點通過細胞內(nèi)受體介導的信號傳遞●甾類激素介導的信號通路

兩步反應階段：

初級反應階段：直接活化少數(shù)特殊基因轉(zhuǎn)錄的，發(fā)生迅速；次級反應：初級反應產(chǎn)物再活化其它基因產(chǎn)生延遲的放大作用●一氧化氮介導的信號通路目前十二頁\總數(shù)六十六頁\編于十八點通過細胞表面受體介導的信號跨膜傳遞

●離子通道偶聯(lián)的受體介導的信號跨膜傳遞

●

G-蛋白偶聯(lián)的受體介導的信號跨膜傳遞

●細胞表面其它與酶偶聯(lián)的受體目前十三頁\總數(shù)六十六頁\編于十八點離子通道偶聯(lián)的受體介導的信號跨膜傳遞信號途徑特點：受體/離子通道復合體，四次/六次跨膜蛋白跨膜信號轉(zhuǎn)導無需中間步驟主要存在于神經(jīng)細胞或其他可興奮細胞間的突觸信號傳遞有選擇性：配體的特異性選擇和運輸離子的選擇性目前十四頁\總數(shù)六十六頁\編于十八點G-蛋白偶聯(lián)的受體介導的信號跨膜傳遞●cAMP信號通路●磷脂酰肌醇信號通路●受體酪氨酸激酶及RTK-Ras蛋白信號通路目前十五頁\總數(shù)六十六頁\編于十八點

細胞表面其它與酶偶聯(lián)的受體受體絲氨酸/蘇氨酸激酶受體酪氨酸磷酸酯酶受體鳥苷酸環(huán)化酶酪氨酸蛋白激偶聯(lián)系的受體兩大家族：一是與Src蛋白家族相聯(lián)系的受體；二是與Janus激酶家族聯(lián)系的受體。信號轉(zhuǎn)導子和轉(zhuǎn)錄激活子（STAT）與JAK-STAT途徑。

目前十六頁\總數(shù)六十六頁\編于十八點cAMP信號通路

反應鏈：激素→G-蛋白偶聯(lián)受體→G-蛋白→腺苷酸環(huán)化酶→cAMP→ cAMP依賴的蛋白激酶A→基因調(diào)控蛋白→基因轉(zhuǎn)錄組分及其分析

G-蛋白偶聯(lián)受體

G-蛋白活化與調(diào)節(jié)效應酶——腺苷酸環(huán)化酶細菌毒素對G蛋白的修飾作用目前十七頁\總數(shù)六十六頁\編于十八點磷脂酰肌醇信號通路

“雙信使系統(tǒng)”反應鏈：胞外信號分子→G-蛋白偶聯(lián)受體→G-蛋白→

→IP3→胞內(nèi)Ca2+濃度升高→Ca2+結(jié)合蛋白(CaM)→細胞反應磷脂酶C(PLC)→→DG→激活PKC→蛋白磷酸化或促Na+/H+交換使胞內(nèi)pH

反應的終止

鈣調(diào)蛋白（calmodulin,CaM)

目前十八頁\總數(shù)六十六頁\編于十八點受體酪氨酸激酶及RTK-Ras蛋白信號通路

受體酪氨酸激酶（receptortyrosinekinases，RTKs） 包括6個亞族

信號轉(zhuǎn)導：配體→受體→受體二聚化→受體的自磷酸化→ 激活RTK→胞內(nèi)信號蛋白→啟動信號傳導

RTK-Ras信號通路： 配體→RTK→adaptor←GRF→Ras→ Raf（MAPKKK）→MAPKK→MAPK→

進入細胞核→其它激酶或基因調(diào)控蛋白 （轉(zhuǎn)錄因子）的磷酸化修鈽。目前十九頁\總數(shù)六十六頁\編于十八點由細胞表面整合蛋白介導的信號傳遞●整合蛋白與粘著斑●導致粘著斑裝配的信號通路有兩條●粘著斑的功能：

一是機械結(jié)構(gòu)功能；

二是信號傳遞功能●通過粘著斑由整合蛋白介導的信號傳遞通路：由細胞表面到細胞核的信號通路由細胞表面到細胞質(zhì)核糖體的信號通路目前二十頁\總數(shù)六十六頁\編于十八點細胞信號傳遞的基本特征

與蛋白激酶的網(wǎng)絡整合信息

●細胞信號傳遞的基本特征：具有收斂（convergence）或發(fā)散（divergence）的特點細胞的信號傳導既具有專一性又有作用機制的相似性信號的放大作用和信號所啟動的作用的終止并存細胞以不同的方式產(chǎn)生對信號的適應

●蛋白激酶的網(wǎng)絡整合信息與信號網(wǎng)絡系統(tǒng)中的crosstalk

目前二十一頁\總數(shù)六十六頁\編于十八點目前二十二頁\總數(shù)六十六頁\編于十八點目前二十三頁\總數(shù)六十六頁\編于十八點簡單擴散與協(xié)助擴散的比較

目前二十四頁\總數(shù)六十六頁\編于十八點目前二十五頁\總數(shù)六十六頁\編于十八點目前二十六頁\總數(shù)六十六頁\編于十八點目前二十七頁\總數(shù)六十六頁\編于十八點目前二十八頁\總數(shù)六十六頁\編于十八點目前二十九頁\總數(shù)六十六頁\編于十八點目前三十頁\總數(shù)六十六頁\編于十八點目前三十一頁\總數(shù)六十六頁\編于十八點在動物、植物細胞由載體蛋白介導的協(xié)同運輸異同點的比較目前三十二頁\總數(shù)六十六頁\編于十八點目前三十三頁\總數(shù)六十六頁\編于十八點目前三十四頁\總數(shù)六十六頁\編于十八點目前三十五頁\總數(shù)六十六頁\編于十八點目前三十六頁\總數(shù)六十六頁\編于十八點目前三十七頁\總數(shù)六十六頁\編于十八點目前三十八頁\總數(shù)六十六頁\編于十八點目前三十九頁\總數(shù)六十六頁\編于十八點目前四十頁\總數(shù)六十六頁\編于十八點目前四十一頁\總數(shù)六十六頁\編于十八點目前四十二頁\總數(shù)六十六頁\編于十八點B.Theformsofcellcommunication

-----Differenttypesofchemical

signalscanbereceivedbycells1.A,b,c:chemicalsignalsdependentcellcommunication,includingchemicalsynapse;2.D:contact-dependentcellcommunication;3.ChemicalandelectroniccouplingbyGapjunction.目前四十三頁\總數(shù)六十六頁\編于十八點目前四十四頁\總數(shù)六十六頁\編于十八點1.OverviewofcellsignalingA.SomeofthebasiccharacteristicsofcellsignalingCellmustrespondappropriatelytoexternalstimulitosurvive.Cellsrespondtostimuliviacellsignaling目前四十五頁\總數(shù)六十六頁\編于十八點Receptorsincludetwoclasses:glycoproteinsTheotheriscell-surfacereceptors:Therearethreemainfamilies.Oneisthereceptorswithincells:steroidhormonesand目前四十六頁\總數(shù)六十六頁\編于十八點目前四十七頁\總數(shù)六十六頁\編于十八點（A）細胞內(nèi)受體蛋白作用模型;（B）幾種胞內(nèi)受體蛋白超家族成員

目前四十八頁\總數(shù)六十六頁\編于十八點目前四十九頁\總數(shù)六十六頁\編于十八點目前五十頁\總數(shù)六十六頁\編于十八點3.SignaltransductionmediatedbythereceptorsonthecellsurfaceA.MediatedbytheIon-LinkedReceptorswhichconvertchemicalsignalsintoelectricalones4or6-helixtransmembranereceptor目前五十一頁\總數(shù)六十六頁\編于十八點目前五十二頁\總數(shù)六十六頁\編于十八點目前五十三頁\總數(shù)六十六頁\編于十八點