第二節(jié)真核細(xì)胞的

第二節(jié)真核細(xì)胞的第1頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月一、細(xì)胞質(zhì)膜與細(xì)胞表面特化結(jié)構(gòu)

細(xì)胞質(zhì)膜(plasmamembrane),包在細(xì)胞外面，所以又稱細(xì)胞膜（cellmembrane）、細(xì)胞內(nèi)膜、生物膜、質(zhì)膜。它不僅是區(qū)分細(xì)胞內(nèi)部與周圍環(huán)境的動態(tài)屏障，更是細(xì)胞物質(zhì)交換和信息傳遞的通道。圍繞各種細(xì)胞器的膜，稱為細(xì)胞內(nèi)膜。質(zhì)膜和內(nèi)膜在起源、結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成的等方面具有相似性，故總稱為生物膜（biomembrane）。生物膜是細(xì)胞進(jìn)行生命活動的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，細(xì)胞的能量轉(zhuǎn)換、蛋白質(zhì)合成、物質(zhì)運輸、信息傳遞、細(xì)胞運動等活動都與膜的作用有密切的關(guān)系。質(zhì)膜是細(xì)胞通向外界的門戶。

細(xì)胞質(zhì)膜的化學(xué)組成

細(xì)胞質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)模型膜脂——生物膜的基本組成成分

膜蛋白生物膜結(jié)構(gòu)特征細(xì)胞質(zhì)膜的功能細(xì)胞表面的特化結(jié)構(gòu)第2頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）細(xì)胞質(zhì)膜的化學(xué)組成蛋白質(zhì)：20-70%脂類：30-70%糖類：10%7.5nm的膜結(jié)構(gòu)第3頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）結(jié)構(gòu)模型

E.Gorter和F．Grendel（1925）:

“蛋白質(zhì)-脂類-蛋白質(zhì)”三明治式的質(zhì)膜結(jié)構(gòu)模型J.D.Robertson（1959年）：單位膜模型(unitmembranemodel)S.J.Singer和G.Nicolson（1972）：

生物膜的流動鑲嵌模型(fluidmosaicmodel)K.Simonsetal(1997):脂筏模型（lipidraftsmodel）

第4頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月第5頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月第6頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月生物膜結(jié)構(gòu)磷脂雙分子層是組成生物膜的基本結(jié)構(gòu)成分,也稱生物膜的骨架（脂雙層）。蛋白分子以不同方式鑲嵌在脂雙層分子中或結(jié)合在其表面,有的蛋白質(zhì)分子和物質(zhì)運輸有關(guān)，有的本身就是酶或電子傳遞體，有的是激素或其他有生物活性物質(zhì)的受體。膜蛋白是賦予生物膜功能的主要決定者；

第7頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月磷脂：膜脂的基本成分（50％以上、脂雙層的主要脂質(zhì)） 分為二類:甘油磷脂和鞘磷脂 主要特征：①具有一個極性頭和兩個非極性的尾(脂肪酸鏈)（心磷脂除外）；②脂肪酸碳鏈碳原子為偶數(shù),多數(shù)碳鏈由16,18或20個組成；③飽和脂肪酸(如軟脂酸)及不飽和脂肪酸(如油酸)；

糖脂：糖脂普遍存在于原核和真核細(xì)胞的質(zhì)膜上（5％以下）,神經(jīng)細(xì)胞糖脂含量較高；膽固醇：膽固醇存在于真核（動物細(xì)胞）細(xì)胞膜上（30%以下），細(xì)菌質(zhì)膜不含有膽固醇，但某些細(xì)菌的膜脂中含有甘油脂等中性脂類。膽固醇分子也是極性分子，可以調(diào)節(jié)膜的流動性，在物質(zhì)運輸及信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中起重要作用。（三）膜脂——生物膜的基本組成成分第8頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月膜脂的運動方式沿膜平面的側(cè)向運動（基本運動方式）脂分子圍繞軸心的自旋運動；脂分子尾部的擺動；雙層脂分子之間的翻轉(zhuǎn)運動，發(fā)生頻率還不到脂分子側(cè)向交換頻率的10－10。但在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上,新合成的磷脂分子翻轉(zhuǎn)運動發(fā)生頻率很高。第9頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月外在(外周)膜蛋白

水溶性蛋白,靠離子鍵或其它弱鍵與膜內(nèi)表面的蛋白質(zhì)分子或脂分子極性頭部非共價結(jié)合，易分離,主要處于水的介質(zhì)中，組成這類蛋白質(zhì)的氨基酸中，疏水性氨基酸含量與親水性氨基酸含量大體相當(dāng)。

內(nèi)在（整合）膜蛋白水不溶性蛋白，嵌入脂雙層中的蛋白質(zhì)或橫跨脂雙層的蛋白質(zhì)叫內(nèi)在性蛋白，大多是兩端都帶有極性的，因而形成跨膜螺旋，與膜結(jié)合緊密，有些內(nèi)在性蛋白疏水性氨基酸含量顯著多于親水性氨基酸。(需用去垢劑分離)

脂質(zhì)錨定蛋白

通過磷脂或脂肪酸錨定，共價結(jié)合。（四）膜蛋白基本類型膜內(nèi)在蛋白膜周邊蛋白脂分子或糖脂連接的膜蛋白第10頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月依功能分為運輸?shù)鞍住⑦B接蛋白、受體蛋白和酶第11頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月

膜的流動性：生物膜的基本特征之一,細(xì)胞進(jìn)行生命活動的必要條件。

膜的不對稱性

（五）生物膜結(jié)構(gòu)的特征第12頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月1、膜的流動性膜脂的流動性（脂分子的側(cè)向運動） 膜脂的流動性主要由脂分子本身的性質(zhì)決定的,脂肪酸鏈越短,不飽和程度越高,膜脂的流動性越大。溫度對膜脂的運動有明顯的影響。在細(xì)菌和動物細(xì)胞中常通過增加不飽和脂肪酸的含量來調(diào)節(jié)膜脂的相變溫度以維持膜脂的流動性。在動物細(xì)胞中，膽固醇對膜的流動性起重要的雙向調(diào)節(jié)作用。膜蛋白的流動熒光抗體免疫標(biāo)記實驗方式：側(cè)向運動---沿膜表面的運動繞與膜平面相垂直的軸線旋轉(zhuǎn)膜的流動性受多種因素影響；細(xì)胞骨架不但影響膜蛋白的運動，也影響其周圍的膜脂的流動。膜蛋白與膜脂分子的相互作用也是影響膜流動性的重要因素第13頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月2、膜的不對稱性膜脂與糖脂的不對稱性

膜脂中的不飽和脂肪酸和固醇在膜的外側(cè)較多糖脂僅存在于質(zhì)膜的ES（細(xì)胞外表面）面，是完成其生理功能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)膜蛋白與糖蛋白的不對稱性

膜蛋白的不對稱性是指每種膜蛋白分子在細(xì)胞膜上都具有明確的方向性；糖蛋白糖殘基均分布在質(zhì)膜的ES面；膜蛋白的不對稱性是生物膜完成復(fù)雜的在時間與空間上有序的各種生理功能的保證。第14頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月（六）細(xì)胞質(zhì)膜的功能為細(xì)胞的生命活動提供相對穩(wěn)定內(nèi)環(huán)境;選擇性的物質(zhì)運輸,包括代謝底物的輸入與代謝產(chǎn)物的排除,其中伴隨著能量的傳遞;提供細(xì)胞識別位點,并完成細(xì)胞內(nèi)外信息跨膜傳遞;為多種酶提供結(jié)合位點,使酶促反應(yīng)高效而有序地進(jìn)行;

介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞、細(xì)胞與基質(zhì)之間的連接;

質(zhì)膜參與形成具有不同功能的細(xì)胞表面特化結(jié)構(gòu)。第15頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月1、細(xì)胞外被(cellcoat)又稱糖萼(glycocalyx)結(jié)構(gòu)組成：指動物細(xì)胞質(zhì)膜外表面覆蓋的一層粘多糖物質(zhì)，實際指細(xì)胞表面與質(zhì)膜中的蛋白或脂類分子共價結(jié)合的寡糖鏈。功能：

-不僅對膜蛋白起保護(hù)作用,而且在細(xì)胞識別中起重要作用。

-血型抗原

-酶

（七）細(xì)胞表面質(zhì)膜表面寡糖鏈形成細(xì)胞外被（cellcoat）或糖萼（glycocalyx）；質(zhì)膜下的表層溶膠中具有細(xì)胞骨架成分組成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，除對質(zhì)膜有支持作用外，還與維持質(zhì)膜的功能有關(guān)，所以這部分細(xì)胞骨架又稱為膜骨架。細(xì)胞外被、質(zhì)膜和表層胞質(zhì)溶膠構(gòu)成細(xì)胞表面第16頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)構(gòu)組成：指分布于細(xì)胞外空間,由細(xì)胞分泌的蛋白和多糖所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

主要功能：

構(gòu)成支持細(xì)胞的框架，負(fù)責(zé)組織的構(gòu)建；

胞外基質(zhì)三維結(jié)構(gòu)及成份的變化,改變細(xì)胞微環(huán)境從而對細(xì)胞形態(tài)、生長、分裂、分化和凋亡起重要的調(diào)控作用。

胞外基質(zhì)的信號功能2、細(xì)胞外基質(zhì)蛋白聚糖膠原第17頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月生物種類細(xì)胞外結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)纖維及基質(zhì)組分粘連分子動物細(xì)胞植物細(xì)胞細(xì)胞外基質(zhì)細(xì)胞壁膠原彈性蛋白纖維素蛋白聚糖糖胺聚糖半纖維素伸展蛋白纖粘連蛋白層粘連蛋白果膠質(zhì)3、真核細(xì)胞的細(xì)胞外結(jié)構(gòu)膠原是胞外基質(zhì)最基本結(jié)構(gòu)成份之一，動物體內(nèi)含量最豐富的蛋白（總量的30％以上）。第18頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月植物細(xì)胞壁的組成纖維素分子纖維素微原纖維（microfibril）,

為細(xì)胞壁提供了抗張強度半纖維素（hemicellulose）:木糖、半乳糖和葡萄糖等組成的高度分支的多糖

介導(dǎo)微原纖維彼此連接或介導(dǎo)微原纖維與其它基質(zhì)成分（果膠質(zhì)）連接果膠質(zhì)（pectin）：含有大量攜帶負(fù)電荷的糖，結(jié)合

Ca2+等陽離子,被高度水化形成凝膠,，參與中膠層形成．

果膠質(zhì)與半纖維素橫向連接,參與細(xì)胞壁復(fù)雜網(wǎng)架的形成。伸展蛋白(extensin)：糖蛋白,在初生壁中含量可多達(dá)15％，糖的總量約占65％。木質(zhì)素(lignin)：由酚殘基形成的水不溶性多聚體。

參與次生壁形成,并以共價鍵與細(xì)胞壁多糖交聯(lián),大大增加了細(xì)胞壁的強度與抗降解二、植物細(xì)胞壁第19頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月第20頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月第21頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月植物細(xì)胞壁的功能增加細(xì)胞強度，提供支持功能；信息儲存庫的功能：產(chǎn)生多種寡糖素作為信號物質(zhì)，或抵抗病、蟲害，或作為細(xì)胞生長和發(fā)育的信號物質(zhì)。

第22頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月三、質(zhì)膜與物質(zhì)運輸

活細(xì)胞是一個開放性的結(jié)構(gòu)體系，它要進(jìn)行各種生命活動，就必然要同環(huán)境發(fā)生物質(zhì)交換關(guān)系。質(zhì)膜是細(xì)胞與環(huán)境相互作用的前沿結(jié)構(gòu)，質(zhì)膜不僅是細(xì)胞的一面“墻”，而更重要的是細(xì)胞的“大門”，物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞都要通過這重大門。物質(zhì)經(jīng)過質(zhì)膜進(jìn)出細(xì)胞的運輸活動有兩種方式，一種是大分子和顆粒物質(zhì)的膜泡運輸；另一種是離子和小分子的穿膜運輸。（一）膜泡運輸：內(nèi)吞作用外排作用吞噬作用：固體顆粒（原生動物、白細(xì)胞、巨噬細(xì)胞）胞飲作用：液體（白細(xì)胞、腎細(xì)胞、植物細(xì)胞）第23頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月

大分子物質(zhì)要以形成小泡的方式才能進(jìn)入細(xì)胞。它們先與膜上某種蛋白質(zhì)進(jìn)行特異性結(jié)合，然后這部分質(zhì)膜內(nèi)陷形成小囊，將該物質(zhì)包在里面。隨后從質(zhì)膜上分離下來形成小泡，進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部。這個過程稱做內(nèi)吞作用。內(nèi)吞的物質(zhì)為固體者稱為吞噬作用，若為液體則稱為胞飲作用。變形蟲利用吞噬作用來獲取食物。吞噬后的小泡再與細(xì)胞質(zhì)的溶酶體融合逐步將其吞進(jìn)的物質(zhì)分解。哺乳動物的多形核白細(xì)胞和巨噬細(xì)胞利用吞噬作用來消滅侵入的病菌。

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。屬于主動運輸。特點：物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的運轉(zhuǎn)過程都是由膜包圍，在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)形成小膜泡。第24頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月內(nèi)吞作用（胞吞作用）吞噬作用第25頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月胞飲作用與吞噬作用主要有三點區(qū)別●受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用及包被的組裝第26頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月與內(nèi)吞作用相反，有些物質(zhì)通過形成小泡從細(xì)胞內(nèi)部逐步移到細(xì)胞表面，與質(zhì)膜融合而把物質(zhì)向外排出。這種運送方式稱為外排作用。分泌蛋白顆粒就是通過這種方式排出體外的。內(nèi)吞作用和外排作用與其他主動運輸一樣也需要能量供應(yīng)。如果氧化酸化作用被抑制，那么吞噬作用應(yīng)就會被阻止；如果分泌細(xì)胞中的ATP合成受阻，則外排作用也不能繼續(xù)進(jìn)行。第27頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）離子、小分子的穿膜運輸(被動運輸、主動運輸)1、被動運輸：是指物質(zhì)順濃度梯度的穿膜運輸。不消耗細(xì)胞本身的代謝能，又可因是否有運輸?shù)鞍椎膮f(xié)助，而分為自由擴散和協(xié)助擴散（1）自由擴散指物質(zhì)順濃度梯度直接穿過脂雙層進(jìn)行運輸?shù)姆绞?。也叫簡單擴散、單純擴散。既不需要細(xì)胞提供能量也不需要膜蛋白協(xié)助。一般來說，影響物質(zhì)進(jìn)行自由擴散速度的因素主要是物質(zhì)本身分子大小(φ小于1.0nm)、物質(zhì)極性大小、膜兩側(cè)物質(zhì)的濃度差及環(huán)境溫度等。由于膜主要由類脂和蛋白質(zhì)組成，雙層類脂分子構(gòu)成質(zhì)膜的基本骨架，所以物質(zhì)通過膜的擴散和它的脂溶性程度有直接關(guān)系。大量實驗證明，許多物質(zhì)通過膜的擴散都和它們在脂肪中的溶解度成正比。水幾乎是不溶于脂的，但它經(jīng)常能夠迅速通過細(xì)胞膜。有人推測膜上有許多小孔，膜蛋白的親水基團(tuán)嵌在小孔表面，因此水可通過質(zhì)膜自由進(jìn)出細(xì)胞。

第28頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月第29頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月促進(jìn)擴散

：也叫易化擴散，也是一種順濃度梯度的運動，但擴散是通過鑲嵌在質(zhì)膜上的蛋白質(zhì)的協(xié)助來進(jìn)行的。有實驗說明，K＋不能通過磷脂雙分子層的人工膜，但如在人工膜中加入少量纈氨霉素時，K＋便可通過。纈氨霉素是一種多肽，是含有十二個氨基酸的脂溶性抗生素。纈氨霉素和K＋有特異的親和力，在它的幫助下K＋可以透過膜由高濃度處向低濃度處擴散。纈氨霉素就相當(dāng)于質(zhì)膜中起載體作用的蛋白質(zhì)。葡萄糖過紅細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞的過程也是以這種促進(jìn)擴散的方式進(jìn)行的。但葡萄糖通過膜進(jìn)入細(xì)胞的過程，特別是在小腸上皮細(xì)胞，往往是以主動運輸方式進(jìn)行的。第30頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月膜轉(zhuǎn)運蛋白：

載體蛋白——通透酶性質(zhì)； 介導(dǎo)被動運輸與主動運輸

通道蛋白——不需與溶質(zhì)分子結(jié)合，形成親水通道允許水及一定大小的帶電荷離子通過。（水通道、離子通道）離子通道具有離子選擇性，轉(zhuǎn)運速率高；離子通道是門控的；只介導(dǎo)被動運輸類型：電壓門通道 配體門通道

壓力激活通道

協(xié)助擴散特征：轉(zhuǎn)運速率高存在最大轉(zhuǎn)運速率第31頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月2、主動運輸物質(zhì)由低濃度向高濃度（逆濃度梯度）進(jìn)行的物質(zhì)運輸。主動運輸過程中，需要細(xì)胞提供能量。

一般動物細(xì)胞和植物細(xì)胞的細(xì)胞內(nèi)K＋的濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過細(xì)胞外的濃度，相反，Na＋的含量一般遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于周圍環(huán)境。為了細(xì)胞逆濃度梯度排出Na＋，吸收K＋的機制，發(fā)展了一種離子泵的概念，即靠這種泵的作用在排出Na＋的同時抽進(jìn)K＋?，F(xiàn)在已經(jīng)知道離子泵的能量來源是ATP。凡是具有離子泵的組織細(xì)胞，其質(zhì)膜中都有ATP酶系。有實驗證明，當(dāng)注射ATP給槍烏賊（由于中了毒不能合成自己的ATP）巨大神經(jīng)細(xì)胞時，細(xì)胞膜立即開始抽排鈉和鉀離子，并且一直繼續(xù)到ATP全部用完為止。

關(guān)于泵的作用機制，有各種解釋。例如，一個存在于神經(jīng)和肌肉細(xì)胞中的離子泵的模型，要求有一個蛋白質(zhì)的載體，它橫跨質(zhì)膜，在質(zhì)膜外側(cè)一端和K＋結(jié)合，而在內(nèi)側(cè)一端和Na＋結(jié)合。在有ATP提供情況下，載體蛋白內(nèi)外旋轉(zhuǎn)，使K＋轉(zhuǎn)入內(nèi)側(cè)，而Na＋轉(zhuǎn)入外側(cè)。這樣離子脫離載體蛋白后，K＋即積累于細(xì)胞內(nèi)，而Na＋進(jìn)入細(xì)胞外的環(huán)境中。整個過程可以反復(fù)進(jìn)行。第32頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月●特點：運輸方向、能量消耗、膜轉(zhuǎn)運蛋白

●類型：

ATP直接供能間接供能光能驅(qū)動第33頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月①由ATP直接提供能量的主動運輸鈉鉀泵（結(jié)構(gòu)與機制）每消耗1個ATP分子，可使細(xì)胞內(nèi)減少3個Na+并增加2個K+

鈣泵（Ca2+-ATP酶）泵入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中消耗一個ATP分子轉(zhuǎn)運出兩個Ca2+質(zhì)子泵：P-型質(zhì)子泵（真核質(zhì)膜）V-型質(zhì)子泵（溶酶體膜、液泡膜）H+-ATP酶（線、葉、細(xì)菌質(zhì)膜）第34頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月②協(xié)同運輸由Na+-K+泵（或H+-泵）與載體蛋白協(xié)同作用，（伴隨運輸） 靠間接消耗ATP所完成的主動運輸方式第35頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月

自由擴散協(xié)助擴散主動運輸濃度高→低高→低低→高載體不需要需要載體協(xié)助需要載體協(xié)助能量不消耗不消耗消耗類例水、脂溶性物質(zhì)葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞無機離子、氨基酸進(jìn)入細(xì)胞物質(zhì)出入細(xì)胞的方式第36頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月細(xì)胞通訊與細(xì)胞識別●細(xì)胞通訊（cellcommunication）●細(xì)胞識別（cellrecognition）四、第37頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月細(xì)胞通訊（cellcommunication） 一個細(xì)胞發(fā)出的信息通過介質(zhì)傳遞到另一個細(xì)胞產(chǎn)生相應(yīng)的反應(yīng)。細(xì)胞間的通訊對于多細(xì)胞生物體的發(fā)生和組織的構(gòu)建，協(xié)調(diào)細(xì)胞的功能，控制細(xì)胞的生長、分裂、分化和凋亡是必須的。

●細(xì)胞通訊方式：

分泌化學(xué)信號進(jìn)行通訊

內(nèi)分泌（endocrine）

旁分泌（paracrine）

自分泌（autocrine）

化學(xué)突觸（chemicalsynapse）

接觸性依賴的通訊 細(xì)胞間直接接觸，信號分子與受體都是細(xì)胞的跨膜蛋白

間隙連接實現(xiàn)代謝偶聯(lián)或電偶聯(lián)第38頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月第39頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月細(xì)胞識別（cellrecognition）●概念： 細(xì)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，進(jìn)而導(dǎo)致胞內(nèi)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?！裥盘柾罚╯ignalingpathway） 細(xì)胞識別是通過各種不同的信號通路實現(xiàn)的。 細(xì)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(dǎo)為胞內(nèi)信號，最終調(diào)節(jié)特定基因的表達(dá)，引起細(xì)胞的應(yīng)答反應(yīng)，這種反應(yīng)系列稱之為細(xì)胞信號通路。第40頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月細(xì)胞的信號分子與受體

●信號分子（signalmolecule）

親脂性信號分子甾類激素和甲狀腺激素

親水性信號分子神經(jīng)遞質(zhì)生長因子大多數(shù)激素

氣體性信號分子(NO)

●受體（receptor）多為糖蛋白

●第二信使（secondmessenger）cAMP三磷酸肌醇IP3

二?；视虳G

●

分子開關(guān)（molecularswitches）第41頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月細(xì)胞內(nèi)受體:為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(xì)胞表面受體:為胞外親水性信號分子所激活

細(xì)胞表面受體分屬三大家族：離子通道偶聯(lián)的受體（本身既有信號結(jié)合位點，又是離子通道）G-蛋白偶聯(lián)的受體（配體-受體復(fù)合物與靶蛋白的作用要通過與G蛋白的偶聯(lián)，在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生第二信使，從而將胞外信號跨膜傳遞到胞內(nèi)影響細(xì)胞的行為CPLR）酶偶連的受體（enzyme-linkedreceptor）受體的功能：

介導(dǎo)物質(zhì)跨膜運輸(受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用)

信號轉(zhuǎn)導(dǎo)：受體的激活（activation）（級聯(lián)反應(yīng)）；受體失敏（desensitization）關(guān)閉反應(yīng)、減量調(diào)節(jié)（down-regulation）降低反應(yīng)。第42頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月通過細(xì)胞內(nèi)受體介導(dǎo)的信號傳遞

●甾類激素介導(dǎo)的信號通路

兩步反應(yīng)階段：

初級反應(yīng)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(yīng)：初級反應(yīng)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(dǎo)的信號通路第43頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月第44頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月通過細(xì)胞表面受體介導(dǎo)的信號跨膜傳遞

●離子通道偶聯(lián)的受體介導(dǎo)的信號跨膜傳遞

●

G-蛋白偶聯(lián)的受體介導(dǎo)的信號跨膜傳遞

●細(xì)胞表面其它與酶偶聯(lián)的受體第45頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月離子通道偶聯(lián)的受體介導(dǎo)的信號跨膜傳遞信號途徑（主要存在于神經(jīng)、肌肉等可興奮細(xì)胞）特點：

受體/離子通道復(fù)合體，四次/六次跨膜蛋白

跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)無需中間步驟

主要存在于神經(jīng)細(xì)胞或其他可興奮細(xì)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第46頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月乙酰膽堿N受體（260KD）外周型：5個亞基組成（2）調(diào)節(jié)主要為亞基變化通道開啟：Na+內(nèi)流，K+外流，膜去極化。第47頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月G-蛋白偶聯(lián)的受體介導(dǎo)的信號跨膜傳遞●

cAMP信號通路●磷脂酰肌醇信號通路

第48頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月cAMP信號通路反應(yīng)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(yīng)酶——腺苷酸環(huán)化酶

GPLR的失敏（desensitization）與減量調(diào)節(jié)細(xì)菌毒素對G蛋白的修飾作用第49頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月亞基---被異戊?；╥soprenylated）修飾連在膜上；亞基---被豆蔻酸化（myristoylated）修飾連在膜上。第50頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月磷脂酰肌醇信號通路

“雙信使系統(tǒng)”反應(yīng)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(xì)胞反應(yīng)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

第51頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月第52頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月五、細(xì)胞膜與細(xì)胞連接

1、細(xì)胞連接的功能分類

封閉連接(occludingjunctions) 緊密連接(tightjunction)錨定連接(anchoringjunctions)通訊連接(communicatingjunctions) 間隙連接(gapjunction)； 神經(jīng)細(xì)胞間的化學(xué)突觸(chemicalsynapse)； 植物細(xì)胞中的胞間連絲(plasmodesmata)。細(xì)胞連接是多細(xì)胞生物組織內(nèi)相鄰細(xì)胞之間通過細(xì)胞質(zhì)膜相互聯(lián)系，協(xié)同作用的重要組織方式。第53頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月2、封閉連接緊密連接是封閉連接的主要形式，亦稱結(jié)合小帶、封閉小帶，存在于上皮細(xì)胞之間，是指兩個相鄰細(xì)胞的細(xì)胞膜緊密靠攏，兩膜之間不留空隙而且兩個細(xì)胞膜的外側(cè)電子密度高的部分相互融合成一單層，使膜外物質(zhì)不能通過，這種堅固的結(jié)構(gòu)即是緊密連接。緊密連接的結(jié)構(gòu)

緊密連接的功能 形成滲漏屏障，起重要的封閉作用； 隔離作用，使游離端與基底面質(zhì)膜上的膜蛋白行使各自不同的膜功能； 支持功能第54頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月3、錨定連接(anchoringjunctions)

錨定連接在組織內(nèi)分布很廣泛,在上皮組織,心肌和子宮頸等組織中含量尤為豐富

與中間纖維相關(guān)的錨定連接： 橋粒(desmosome) 半橋粒(hemidesmosome);與肌動蛋白纖維相關(guān)的錨定連接： 粘合帶(adhesionbelt)； 粘合斑(focaladhesion)第55頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月錨定連接的類型、結(jié)構(gòu)與功能與中間纖維相連的錨定連接 橋粒:

鉚接相鄰細(xì)胞，起支持和抵抗外界壓力與張力的作用。多見于承受強拉力的組織，如皮膚、口腔、食管、陰道等處的復(fù)層扁平上皮細(xì)胞之間和心肌中。

半橋粒:

半橋粒與橋粒形態(tài)類似,但功能和化學(xué)組成不同。它通過細(xì)胞質(zhì)膜上的膜蛋白整合素將上皮細(xì)胞固著在基底膜上,

在半橋粒中，中間纖維不是穿過而是終止于半橋粒的致密斑內(nèi)。與肌動蛋白纖維相連的錨定連接

粘合帶：

位于上皮細(xì)胞頂側(cè)面的緊密連接下方,相鄰細(xì)胞間形成一個連續(xù)的帶狀結(jié)構(gòu)。間隙約15～20nm,也稱帶狀橋粒(beltdesmosome)、中間連接。具有機械支持作用。

第56頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月

4、通訊連接間隙連接：分布廣泛，幾乎所有的動物組織中都存在間隙連接。神經(jīng)細(xì)胞間的化學(xué)突觸

存在于可興奮細(xì)胞之間的細(xì)胞連接方式,

它通過釋放神經(jīng)遞質(zhì)來傳導(dǎo)神經(jīng)沖動。胞間連絲：高等植物細(xì)胞之間通過胞間連絲相互連接,完成細(xì)胞間的通訊聯(lián)絡(luò)。胞間連絲結(jié)構(gòu)

胞間連絲的功能第57頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月間隙連接結(jié)構(gòu)間隙連接處相鄰細(xì)胞質(zhì)膜間的間隙為2～3nm。連接子(connexon)是間隙連接的基本單位。每個連接子由6個跨膜蛋白分子組成。連接子中心形成一個直徑約1.5nm的親水孔道，允許無機離子和相對分子質(zhì)量小于1000的小分子，如糖、氨基酸、核苷酸和維生素、cAMP（多種激素信息的傳遞分子）、ADP、ATP等，自由穿過通道。每一間隙連接含有數(shù)百個連接子。連接單位由兩個連接子對接構(gòu)成。連接子連接子蛋白第58頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月間隙連接的功能及其調(diào)節(jié)機制間隙連接在代謝偶聯(lián)中的作用 間隙連接允許小分子代謝物和信號分子通過,是細(xì)胞間代謝偶聯(lián)的基礎(chǔ) 代謝偶聯(lián)作用在協(xié)調(diào)細(xì)胞群體的生物學(xué)功能方面起重要作用.

間隙連接在神經(jīng)沖動信息傳遞過程中的作用 電突觸(electronicjunction)快速實現(xiàn)細(xì)胞間信號通訊 間隙連接調(diào)節(jié)和修飾相互獨立的神經(jīng)元群的行為間隙連接在早期胚胎發(fā)育和細(xì)胞分化過程中的作用 胚胎發(fā)育中細(xì)胞間的偶聯(lián)提供信號物質(zhì)的通路,從而為某一特定細(xì)胞提供它的“位置信息”，并根據(jù)其位置影響其分化。 腫瘤細(xì)胞之間間隙的連接明顯減少或消失，間隙連接類似

“腫瘤抑制因子”。

第59頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月

多細(xì)胞動物是由多種細(xì)胞構(gòu)成，這些細(xì)胞都是由一個受精卵分裂、分化而來。脊椎動物在早期胚胎中即建立起化學(xué)和電偶聯(lián)。如小鼠胚在8細(xì)胞階段晚期發(fā)生擠緊作用，與此同時形成了間隙連接和緊密連接。建立偶聯(lián)的細(xì)胞群，細(xì)胞相互協(xié)調(diào)發(fā)育和分化。小鼠8細(xì)胞胚經(jīng)桑椹胚發(fā)育為囊胚，囊胚早期分化出滋養(yǎng)層和細(xì)胞團(tuán)，后者將發(fā)育為胚胎本體，并逐步分化出構(gòu)成肌體的各種細(xì)胞。小鼠胚這一最早的分化，與細(xì)胞開始建立的間隙連接密切相關(guān)。間隙連接的建立為胚胎上皮提供了一條在細(xì)胞間傳遞信號的途徑。某種小分子物質(zhì)即可在一定細(xì)胞群范圍內(nèi)，以分泌源為中心，建立起遞變的擴散濃度梯度，以不同的分子濃度為處于梯度范圍內(nèi)的細(xì)胞提供“位置信息”，從而誘導(dǎo)細(xì)胞按其在胚胎中所處的局部位置向著一定方向分化。由此可見，在胚胎發(fā)生中，間隙連接為傳遞控制細(xì)胞生長和分化的信息提供了結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。第60頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月胞間連絲（植物細(xì)胞間的連接方式）

相鄰細(xì)胞質(zhì)膜共同構(gòu)成的直徑20-40nm的管狀結(jié)構(gòu)，使相鄰細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)互相連通。胞間連絲是植物細(xì)胞物質(zhì)與信息交流的通道，對于調(diào)節(jié)植物體的生長與發(fā)育具有重要作用。共質(zhì)體，質(zhì)外體

連絲小管（光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)）細(xì)胞質(zhì)膜第61頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月總的來講，細(xì)胞間連接的主要作用在于加強細(xì)胞間的機械連接。此外對細(xì)胞間的物質(zhì)交換、信息傳遞起重要作用。一般認(rèn)為，間隙連接在細(xì)胞間物質(zhì)交換中起明顯的作用；中間連接部分也是相鄰細(xì)胞間易于物質(zhì)交流的場所；緊密連接是不易進(jìn)行細(xì)胞間物質(zhì)交換的部分；橋粒的作用純粹是機械性的，只是在于細(xì)胞間的粘著。第62頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月（01）1．用兩種不同的熒光素分子分別標(biāo)記兩個細(xì)胞質(zhì)膜中的脂類分子，再將兩個細(xì)胞融合，經(jīng)過一定時間后，會發(fā)現(xiàn)兩種熒光均勻分布在細(xì)胞質(zhì)膜上，這表明了組成質(zhì)膜的脂分子。（）

Ａ．在雙層之間做翻轉(zhuǎn)運動Ｂ．做自旋運動

Ｃ．尾部做搖擺運動Ｄ．沿膜平面做側(cè)向運動（01）2．Ｏ2進(jìn)入細(xì)胞膜的機制屬于。（）

Ａ．自由擴散Ｂ．協(xié)助擴散Ｃ．主動運輸Ｄ．滲透（01）3．存在于植物頂端分生組織細(xì)胞壁的成分是：

Ａ．纖維素（）Ｂ．半纖維素（）Ｃ．木質(zhì)素（）Ｄ．果膠質(zhì)（）（01）4．真核細(xì)胞質(zhì)膜的主要功能是：

Ａ．負(fù)責(zé)細(xì)胞內(nèi)外的物質(zhì)運輸（）Ｂ．為細(xì)胞活動提供相對穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境（）

Ｃ．進(jìn)行氧化磷酸化的場所（）Ｄ．介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞間的連接（）（02）5．細(xì)胞生長時，細(xì)胞壁表現(xiàn)出一定的A.可逆性B．可塑性C．彈性D．剛性DA√√√√√√××B第63頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月（02）6．什么是細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)之間的通道A核膜B．胞間連絲C．核膜孔D．外連絲（02）7．細(xì)胞膜脂質(zhì)雙分子層中，鑲嵌蛋白質(zhì)分子分布在A.僅在內(nèi)表面C．僅在內(nèi)表面與外表面B．僅在兩層之間D．兩層之間、內(nèi)表面與外表面都有（02）8．人體內(nèi)O2和CO2進(jìn)入細(xì)胞膜是通過A．簡單擴散B．易化擴散C．主動轉(zhuǎn)運D．胞飲（02）9.正常細(xì)胞內(nèi)K離子濃度大約為細(xì)胞外K離子濃度的A.7倍B．12倍C．30倍D．120倍（02）10．當(dāng)達(dá)到K離子平衡電位時A．細(xì)胞膜兩側(cè)的K離于濃度梯度為零B．細(xì)胞膜外的K離子濃度大于膜內(nèi)的K離于濃度C．細(xì)胞膜兩側(cè)的電位梯度為零D．細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)的K離子不再外流（02）11．NH3進(jìn)入細(xì)胞膜的機制屬于A.自由擴散B．協(xié)助擴散C．主動運輸D．與A、B、C均無關(guān)CDACDA第64頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月（02）12．組成胞間層(中膠層)的物質(zhì)主要是A．半纖維素B．蛋白質(zhì)C．果膠質(zhì)D．脂類（03）13．胞間連絲存在于：A.動物上皮細(xì)胞之間Ｂ．植物薄壁組織細(xì)胞之間

C．藍(lán)藻群體細(xì)胞之間D．四聯(lián)球菌各細(xì)胞之間（03）多選14.判斷下列關(guān)于細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)的說法是否正確?

A.由雙層膜組成B．由兩層磷脂分子和蛋白質(zhì)分子組成

C.磷脂分子和蛋白質(zhì)分子都有流動性D．厚約12nm(03)15．關(guān)于細(xì)胞膜的物質(zhì)交換，下列哪種說法正確?A.自由擴散是不需能的B．大分子進(jìn)出細(xì)胞主要通過被動運輸

C．主動運輸須有載體蛋白協(xié)助D．任何離子和小分子都能進(jìn)出細(xì)胞(03)16．人體下列生理活動中，需要消耗能量的是：

A．小腸絨毛上皮細(xì)胞吸收K＋、Na＋B．葡萄糖由腎小球過濾到腎小囊腔內(nèi)

C．腎小管對葡萄糖的重吸收D．小腸絨毛上皮細(xì)胞吸收氨基酸、葡萄糖(05)17．細(xì)胞消耗能量的主動跨膜運輸包括：A．簡單擴散B．質(zhì)子泵C．協(xié)同運輸D．易化擴散E．鈉鉀泵CB

BCAC

ACDBCE第65頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月18．生物膜的脂類分子是靠什么鍵聚集在一起形成磷脂雙結(jié)構(gòu)的？

A氫鍵B二硫鍵C疏水鍵D離子鍵

19．水的哪種特性最有利于體內(nèi)的生物化學(xué)反應(yīng)？

A水的流動性大B水分子極性強

C水分子比熱大D水有潤滑作用

20．生物膜上受體多數(shù)是屬于哪類物質(zhì)？

A多糖類B磷脂類C蛋白質(zhì)類D肌醇磷脂類

21．在生物膜中，一般不飽和脂肪酸越多則膜的流動性越大。()

22．根據(jù)蛋白質(zhì)在膜中的位置不同，可將它們分成兩大類：和。

23．一般認(rèn)為細(xì)胞識別的分子基礎(chǔ)是。受體主要指細(xì)胞膜中的，它對細(xì)胞外信號分子的結(jié)合有特異性。

CBC√外在蛋白內(nèi)在蛋白受體特殊識別蛋白第66頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月(07多選)108．在下列細(xì)胞結(jié)構(gòu)中，質(zhì)子泵存在于：A．質(zhì)膜B．高爾基體C．溶酶體D．過氧化物酶體E．液泡ACE(07)75．生物細(xì)胞膜的兩個主要成分是：A．核酸和糖類B．ATP和肽聚糖C．蛋白質(zhì)和脂類D．DNA和RNAC(07)39．葡萄糖在血液中進(jìn)入紅細(xì)胞的方式是：A．單純擴散B．易化擴散C．主動轉(zhuǎn)運D．吞飲作用(07)60．構(gòu)成跨膜區(qū)段的蛋白質(zhì)的氨基酸大部分是：A．堿性氨基酸B．酸性氨基酸C．疏水性氨基酸BC第67頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月(多選)105．小腸通過主動轉(zhuǎn)運或次級主動轉(zhuǎn)運吸收（）

A．葡萄糖B．氨基酸C．脂肪酸D．水64．小腸上皮細(xì)胞間的哪種結(jié)構(gòu)能夠防止?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)從細(xì)胞間隙進(jìn)入血液（）

A．橋粒B．緊密連接

C．間隙連接D．胞間連絲BAB(08)62．以下對生物膜“流動鑲嵌模型”描述正確的是（）A．脂膜由脂雙層構(gòu)成，內(nèi)外表面各有一層球狀蛋白質(zhì)分子B．脂膜由脂雙層構(gòu)成，中間有一層蛋白質(zhì)分子C．脂膜由脂雙層構(gòu)成，蛋白質(zhì)以不連續(xù)的顆粒形式嵌入脂層，脂分子可以移動，蛋白質(zhì)不能移動D．脂膜由脂雙層構(gòu)成，蛋白質(zhì)以不連續(xù)的顆粒形式嵌入脂層，脂分子和蛋白質(zhì)均呈流動狀態(tài)D第68頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月（2009年）69.下列有關(guān)物質(zhì)轉(zhuǎn)運的說法，哪項是不正確的?A．Na＋可通過主動運輸跨膜B．骨骼肌舒張時，胞質(zhì)內(nèi)Ca2＋通過主動轉(zhuǎn)運進(jìn)入肌質(zhì)網(wǎng)C．腎小管上皮細(xì)胞通過主動轉(zhuǎn)運吸收葡萄糖D．葡萄糖通過主動轉(zhuǎn)運進(jìn)入紅細(xì)胞（2009年）29.如果用勻漿法破碎肝臟細(xì)胞，通過離心技術(shù)可以分離成主要含有顆粒狀的細(xì)胞膜組分和可溶性的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)部分(上清組分)，在上清液中加入