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第二章 細(xì)胞和基本組織,1,本節(jié)課講授重點(diǎn),掌握細(xì)胞膜的概念 掌握細(xì)胞膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的形式和影響因素 掌握人體四種基本組織的特點(diǎn)和分布,2,第一節(jié) 細(xì)胞的結(jié)構(gòu) 細(xì)胞(cell)是構(gòu)成人體的最基本的功能單位。機(jī)體的每個(gè)細(xì)胞都被一層薄膜所包被，稱為細(xì)胞膜（cell membrane）或質(zhì)膜（plasma membrane），細(xì)胞膜把胞質(zhì)（cytosol）與其外部環(huán)境相分隔，使細(xì)胞成為一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的單位。 一、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)概述 細(xì)胞膜主要有脂質(zhì)（lipid）和蛋白質(zhì)（protein）組成，此外還有極少量的糖類物質(zhì)。,3,關(guān)于細(xì)胞膜的分子結(jié)構(gòu)，目前已被公認(rèn)的假說(shuō)是Singer和 Nicholson于1972年提出的液態(tài)鑲嵌模型（fluid mosaic model）,即以液態(tài)的脂質(zhì)雙分子層為基架，其中鑲嵌著許多具有不同結(jié)構(gòu)和功能的蛋白質(zhì)。,(一)脂質(zhì)雙分子層,以液態(tài)的脂質(zhì)雙分子層為基架，具有穩(wěn)定性和流動(dòng)性。,(二)細(xì)胞膜蛋白質(zhì),鑲嵌或貫穿于脂質(zhì)雙分子層中，生物膜具有的各種功能大多與其有關(guān)。,4,,有些作為抗原決定族=免疫信息(血型)；,(三)細(xì)胞膜糖類 多為短糖鏈，以共價(jià)鍵的形式與膜脂質(zhì)或蛋白質(zhì)結(jié)合，形成糖脂或糖蛋白。,有些作為膜受體的“可識(shí)別”部分，能特異地與激素 遞質(zhì)等結(jié)合。,5,二 細(xì)胞質(zhì),熟悉各細(xì)胞器的形狀、結(jié)構(gòu)及其功能 細(xì)胞質(zhì)：細(xì)胞基質(zhì)和細(xì)胞器,,最主要是可溶性酶,6,細(xì)胞器,核蛋白體：蛋白質(zhì)合成 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：蛋白質(zhì)、脂類合成場(chǎng)所；細(xì)胞內(nèi)膜 高爾基體：各膜性結(jié)構(gòu)間物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn) 線粒體：細(xì)胞氧化功能，氧化中心和動(dòng)力站 溶酶體：細(xì)胞內(nèi)重要的消化器官 另外還有微絲、微管、中心粒,7,ribosome,,,8,Endoplasmic Reticulum (ER),9,粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：既是核蛋白體附著的支架，又是運(yùn)輸?shù)鞍踪|(zhì)的通道 滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：功能較復(fù)雜,,10,Golgi Apparatus,,,11,mitochondria,,,12,Lysosomes,13,,14,15,三 細(xì)胞核,掌握核小體的概念，DNA的功能 熟悉細(xì)胞核的組成：核膜、核仁、染色質(zhì)和染色體,16,17,核小體：染色質(zhì)的基本化學(xué)成分是脫氧核糖核酸（簡(jiǎn)稱DNA）和組蛋白，二者結(jié)合形成染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的基本單位。,18,DNA的功能： 貯藏、復(fù)制和傳遞遺傳信息 控制細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的合成,19,四、細(xì)胞的增殖,掌握細(xì)胞周期的概念 了解細(xì)胞周期中各期的變化,20,細(xì)胞周期：細(xì)胞從一次分裂結(jié)束開始生長(zhǎng)，到下一次分裂結(jié)束所經(jīng)歷的過(guò)程。包括間期和分裂期。(即G1、S、G2、M期) 合成前期 (Gl)：RNA與蛋白質(zhì)合成 DNA合成期(S:)： DNA復(fù)制階段 DNA合成后期(G2)：合成與有絲分裂有關(guān)的物質(zhì) 分裂期M ：時(shí)程最短，變化最大（結(jié)構(gòu)和生化活動(dòng)）,21,,,22,細(xì)胞周期特異性藥,23,減數(shù)分裂（meiosis）,Meiosis (only two of the 23 human chromosome pairs are shown, the chromosomes from one parent in blue, those from the other parent in pink).,24,細(xì)胞衰老（cell aging/senescence）,概念：細(xì)胞生理功能和增殖能力減弱，形態(tài)改變，趨向死亡的現(xiàn)象 特點(diǎn)：慢性、進(jìn)行性、退化性 機(jī)制復(fù)雜：衰老基因、端粒丟失、自由基、DNA復(fù)制能力下降,25,細(xì)胞凋亡（apoptosis）,概念：主動(dòng)死亡，程序性細(xì)胞死亡（programmed cell death） 特點(diǎn)：主動(dòng)、程序性、無(wú)炎癥反應(yīng) 與細(xì)胞壞死的區(qū)別： 功能意義：,26,,27,凋亡與壞死的區(qū)別,28,第二節(jié)：四種基本組織,掌握四種組織的特點(diǎn)和分布 掌握肌小節(jié)和三聯(lián)管的定義 了解分類,29,（一）上皮組織,(A )一般特點(diǎn)： 密集的上皮細(xì)胞＋細(xì)胞間質(zhì) 有極性（游離面和基底面） 無(wú)血管，神經(jīng)末梢豐富 保護(hù)、分泌、吸收、排泄,30,,,31,（B）各類上皮組織的結(jié)構(gòu)和功能,1、被覆上皮： 單層扁平上皮：保持表面濕潤(rùn)光滑 單層立方上皮：分泌、吸收 單層柱狀上皮：分泌、吸收 假?gòu)?fù)層纖毛柱狀上皮：保護(hù)、分泌 復(fù)層扁平上皮：耐磨擦，防止異物侵入，修復(fù)受傷部位 變移上皮：使上皮面積擴(kuò)大和縮小,32,（1）單層扁平上皮,由一層扁平細(xì)胞組成。表面觀細(xì)胞形態(tài)不規(guī)則，邊緣呈鋸齒狀，細(xì)胞邊界染成黑色，核位于中央，為淡色圓形區(qū)域（硝酸銀染色）。 側(cè)面觀細(xì)胞扁薄，細(xì)胞核扁橢圓形,核周有少量細(xì)胞質(zhì)，呈一條紅色細(xì)線（HE染色） 。,33,單層扁平上皮,34,單層扁平上皮正面觀（鍍銀法）,35,（2）單層立方上皮,由一層立方形細(xì)胞組成，表面觀細(xì)胞呈六角形；側(cè)面觀細(xì)胞呈立方形，細(xì)胞界限清楚，核圓形位于中央（HE染色）。,36,單層立方上皮,37,單層立方上皮,38,（3）單層柱狀上皮,為一層棱柱狀細(xì)胞組成，表面觀，細(xì)胞呈六角形；側(cè)面觀，細(xì)胞高柱狀，緊密地排成一層，胞質(zhì)呈紅色，細(xì)胞界限較清楚，核橢圓形靠近基底部 （HE染色）。單層柱狀上皮中可夾有杯狀細(xì)胞（HE染色）。,39,單層柱狀上皮,40,單層柱狀上皮切片,41,單層柱狀纖毛上皮,42,纖毛上皮切片,43,（4）假?gòu)?fù)層纖毛柱狀上皮,由柱狀細(xì)胞、棱形細(xì)胞、錐體形細(xì)胞、杯狀細(xì)胞組成。細(xì)胞高矮不等，但所有細(xì)胞基部均附著于基膜，故實(shí)際上是單層上皮。由于細(xì)胞排列緊密，界限不清，細(xì)胞核不在同一水平，錐體形細(xì)胞核的位置最低，緊靠基膜，棱形細(xì)胞核位于中間，杯狀細(xì)胞核也靠基底部，切片觀好像復(fù)層，且柱狀細(xì)胞游離面有纖毛，故稱假?gòu)?fù)層纖毛柱狀上皮（HE染色）。,44,假?gòu)?fù)層纖毛柱狀上皮,45,假?gòu)?fù)層纖毛柱狀上皮切片,46,（5）復(fù)層扁平上皮,由多層細(xì)胞組成，但各層細(xì)胞形態(tài)不同（模式圖）。表面數(shù)層細(xì)胞為扁平形，核扁橢圓形；中間數(shù)層為多邊形細(xì)胞，核圓居中； 基底部一層矮柱狀或立方形細(xì)胞，排列緊密，界限不清，核圓染色深。復(fù)層扁平上皮可分為角化復(fù)層扁平上皮（HE染色）和未角化復(fù)層扁平上皮（HE染色）。,47,復(fù)層扁平上皮,48,復(fù)層扁平上皮,49,（6）變移上皮,多層細(xì)胞組成，細(xì)胞形態(tài)和層數(shù)隨器官功能狀態(tài)不同而異， 如： 收縮期膀胱：細(xì)胞層次多，可達(dá)5-6層，表層細(xì)胞體積較大，稱蓋細(xì)胞，中層細(xì)胞多為多邊形，基底部細(xì)胞為立方或矮柱狀（HE染色）； 舒張期膀胱：細(xì)胞層次減少，表層細(xì)胞扁平（HE染色）。,50,變移上皮,51,變移上皮,52,變移上皮（膀胱）（空虛時(shí)）,53,變移上皮（膀胱）（擴(kuò)張時(shí)）,54,2、腺上皮,專門行使分泌功能 （1）外分泌腺，有管，如汗腺、唾液腺、胰腺等 （2）內(nèi)分泌腺，無(wú)管，如甲狀腺、腎上腺等。,55,思考題??,解釋單位膜及液態(tài)鑲嵌模型 上皮組織有哪些特點(diǎn)嗎？ 假?gòu)?fù)層纖毛柱狀上皮有何結(jié)構(gòu)特點(diǎn)？ 復(fù)層扁平上皮和變移上皮有何不同？ 上皮組織的游離面、基底面和側(cè)面有哪些特殊結(jié)構(gòu)？它們各有何功能？,56,（二）結(jié)締組織,一般特點(diǎn)： 大量細(xì)胞間質(zhì)＋散在的細(xì)胞 無(wú)極性 支持、連接、營(yíng)養(yǎng)、保護(hù),57,疏松結(jié)締組織,,疏松結(jié)締組織,58,,59,致密結(jié)締組織,60,脂肪組織,61,網(wǎng)狀組織（鍍銀法）,62,透明軟骨切片,63,纖維軟骨切片,64,彈性軟骨切片,65,硬骨橫磨片,66,硬骨橫磨片,67,硬骨去灰橫切,68,硬骨去灰縱切,69,（三）肌組織,肌小節(jié)：在相鄰兩條Z線之間的一段肌原纖維。由1/2 I帶＋A帶＋1/2 I帶組成。是骨骼肌纖維結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。,70,肌原纖維和肌小節(jié),骨骼肌超微結(jié)構(gòu)示意圖,,每個(gè)肌細(xì)胞含有數(shù)百至數(shù)千條與肌纖維長(zhǎng)軸平行排列的肌原纖維。直徑約1-2微米，縱貫肌細(xì)胞全長(zhǎng)。 肌小節(jié)：兩條Z線之間的結(jié)構(gòu)。,71,肌原纖維的結(jié)構(gòu)示意圖,,72,粗肌絲和細(xì)肌絲的空間排列示意圖,,73,肌管系統(tǒng),橫小管系統(tǒng):肌細(xì)胞膜從表面橫向伸入肌纖維內(nèi)部的膜小管系統(tǒng)。 縱小管系統(tǒng):肌質(zhì)網(wǎng)系統(tǒng) 。 終池:肌質(zhì)網(wǎng)在接近橫小管處形成特殊的膨大。 三聯(lián)管結(jié)構(gòu):每一個(gè)橫小管和來(lái)自兩側(cè)的終末池構(gòu)成復(fù)合體。,,肌管系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖,74,平滑肌分離裝片,75,骨骼肌分離裝片,76,心肌切片,77,心肌分離裝片,78,肌小節(jié)模式圖,79,三聯(lián)管：每一橫管和其兩側(cè)的終池共同構(gòu)成。負(fù)責(zé)肌細(xì)胞內(nèi)外信息傳遞。,80,81,82,（四）神經(jīng)組織,神經(jīng)元 神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞 神經(jīng)纖維,83,神經(jīng)元模式圖,神經(jīng)元分為胞體(P)和突起。胞體是細(xì)胞的營(yíng)養(yǎng)、代謝和整合中心，其中央為細(xì)胞核(N)，胞體的細(xì)胞質(zhì)稱核周質(zhì)。突起分樹突(D)和軸突(A)，樹突粗短、分支多；軸突細(xì)長(zhǎng)，側(cè)枝(L)以直角發(fā)出，軸突末端分支膨大稱終扣或軸突終末(At)。,84,,,85,神經(jīng)細(xì)胞分離裝片,86,脊髓橫切,87,運(yùn)動(dòng)終板裝片,88,環(huán)層小體,89,髓鞘（鋨酸）,90,脊神經(jīng)節(jié)切片,91,交感神經(jīng)節(jié)切片,92,大腦錐細(xì)胞切片,93,小腦潘金奇細(xì)胞,94,神經(jīng)干縱橫,95,(C) 細(xì)胞間連接,緊密連接：封閉細(xì)胞間隙、阻礙物質(zhì)擴(kuò) 散 中間連接和橋粒：連接細(xì)胞 縫隙連接：連接、傳遞信息,96,細(xì)胞間連接,97,第三章 細(xì)胞的基本功能,第一節(jié) 細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能,第三節(jié) 細(xì)胞的生物電現(xiàn)象,第四節(jié) 肌細(xì)胞的收縮,第二節(jié) 細(xì)胞的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),98,一、物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn),●被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn),●主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn),指物質(zhì)順電位或化學(xué)梯度的轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程。,指物質(zhì)逆濃度梯度或電位梯度的轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程。,99,,（一）被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)(passive transport) 概念：不消耗能量，物質(zhì)順電位或化學(xué)梯度（電－化學(xué)梯度）的轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程。 特點(diǎn)： ①不耗能（轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)力依賴物質(zhì)的電-化學(xué)梯度所貯存的勢(shì)能） ②依靠或不依靠特殊膜蛋白質(zhì)的“幫助” ③順電-化學(xué)梯度進(jìn)行 分類： ①單純擴(kuò)散 ②易化擴(kuò)散,100,1.單純擴(kuò)散(simple diffusion) (1)概念 指脂溶性物質(zhì)由膜的高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)移動(dòng)的過(guò)程；是一種簡(jiǎn)單的物理擴(kuò)散； 。,[CO2]i ＞[CO2]o,[O2]o ＞[O2]i,101,某物質(zhì)通過(guò)膜的難易程度（即膜對(duì)該物質(zhì)的通透性）取決于它們的脂溶性、分子大小和帶電狀況；擴(kuò)散的方向和速度取決于膜兩側(cè)該物質(zhì)的濃度差和膜對(duì)該物質(zhì)的通透性。 (2)特點(diǎn) ①擴(kuò)散速率高；②無(wú)飽和性,直到膜兩側(cè)濃度達(dá)到平衡；③不依靠特殊膜蛋白質(zhì)的“幫助”；④不需消耗能量。,(3)轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì) O2、CO2、NH3 、N2 、尿素、乙醇、類固醇類激素 等少數(shù)幾種。 注：膜對(duì)H2O具高度通透性，故H2O除單純擴(kuò)散外，還可通過(guò)水通道（water channel)跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。,102,,2.易化擴(kuò)散 (1)概念 非脂溶性或脂溶性小的物質(zhì),需特殊膜蛋白質(zhì)的“幫助”下,由膜的高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)移動(dòng)的過(guò)程，稱為易化擴(kuò)散（facilitated diffusion）,也是一種被動(dòng)過(guò)程。 (2)分類: 1）經(jīng)載體的易化擴(kuò)散 介導(dǎo)這一過(guò)程的膜蛋白稱為載體蛋白或載體（carrier）。載體是一些貫穿脂質(zhì)雙層的整合蛋白。 特征：①轉(zhuǎn)運(yùn)方向始終是順濃度梯度； ②轉(zhuǎn)運(yùn)速率存在飽和現(xiàn)象； ③載體與溶質(zhì)的結(jié)合具有結(jié)構(gòu)特異性；④結(jié)構(gòu)相似的溶質(zhì)經(jīng)同一載體轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)有競(jìng)爭(zhēng)性抑制。,103,經(jīng)載體的易化擴(kuò)散,轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)：如葡萄糖(GL)、氨基酸(AA)等小分子親水物質(zhì),104,2）經(jīng)通道的易化擴(kuò)散 介導(dǎo)這一過(guò)程的膜蛋白稱為離子通道（ion channel）或通道。通道是一類貫穿脂質(zhì)雙層的、中央帶有親水性孔道的膜蛋白。 特征：①高速度：這是通道與載體之間最重要的區(qū)別。 ②離子的選擇性：取決于通道開放時(shí)水相孔道的大小和孔道壁的帶電情況。 ③門控：根據(jù)引起門控過(guò)程的機(jī)制的不同，離子通道可分為化學(xué)門控通道、電壓門控通道和機(jī)械門控通道等。,105,,經(jīng)通道的易化擴(kuò)散,轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì):各種帶電離子,[K+]i ＞[K+]o,[Na+]o ＞[Na+]i,106,(二)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)(active transport) 概念：指需要消耗能量，物質(zhì)逆濃度梯度或電位梯度的轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程。 特點(diǎn)：①需要消耗能量,能量由分解ATP來(lái)提供； ②依靠特殊膜蛋白質(zhì)(泵)的“幫助”； ③是逆電-化學(xué)梯度進(jìn)行的。 分類：,③入胞和出胞式轉(zhuǎn)運(yùn)。,②繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)（簡(jiǎn)稱：聯(lián)合轉(zhuǎn)運(yùn)）；,①原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)（簡(jiǎn)稱：泵轉(zhuǎn)運(yùn)）；,如:Na+-K+泵、Ca2+-Mg2+泵、H+-K+泵等,107,泵轉(zhuǎn)運(yùn)——Na+-K+泵（原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)） Na+-K+泵又稱Na+-K+-ATPase，簡(jiǎn)稱鈉泵。,當(dāng)[Na+]i↑ [K+ ]o↑時(shí)，都可被激活，ATP分解產(chǎn)生能量，將胞內(nèi)的3個(gè)Na+移至胞外和將胞外的2個(gè)K+移入胞內(nèi)。,108,通道轉(zhuǎn)運(yùn)與鈉-鉀泵轉(zhuǎn)運(yùn)模式圖,109,,鈉-鉀泵的這種活動(dòng)還為其它一些物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的提供了動(dòng)力－繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)（如葡萄糖、氨基酸的吸收：Na+-載體-葡萄糖、Na+-載體-氨基酸的復(fù)合體形式進(jìn)行的聯(lián)合轉(zhuǎn)運(yùn)）。,維持[Na+]o高、[K+]i高 原先的不均勻分布狀態(tài),2K+泵至細(xì)胞內(nèi);3Na+泵至細(xì)胞外,分解ATP產(chǎn)生能量,當(dāng)[Na+]i↑/[K+]o↑激活,鈉-鉀泵:,,,,110,2.繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn) 概念：間接利用ATP能量的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程。 即逆濃度梯度或逆電位梯度的轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)，能量非直接來(lái)自ATP的分解，是來(lái)自膜兩側(cè)[Na+]差，而[Na+]差是Na+-K+泵分解ATP釋放的能量建立的。,分類： ①同向轉(zhuǎn)運(yùn) ②逆向轉(zhuǎn)運(yùn),111,,3.入胞和出胞式轉(zhuǎn)運(yùn)  一些大分子物質(zhì)或團(tuán)塊進(jìn)出細(xì)胞,是通過(guò)細(xì)胞本身的吞吐活動(dòng)進(jìn)行的,亦可屬于主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程。 出胞（exocytosis):指細(xì)胞把成塊的內(nèi)容物由細(xì)胞內(nèi)排出的過(guò)程。 主要見于細(xì)胞的分泌過(guò)程：如激素、神經(jīng)遞質(zhì)、消化液的分泌。,入胞(endocytosis):指細(xì)胞外的大分子物質(zhì)或團(tuán)塊進(jìn)入細(xì)胞的過(guò)程。 分 為：吞噬=轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)為固體; 吞飲=轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)為液體。,112,,分泌物排出,融合處出現(xiàn)裂口,囊泡向質(zhì)膜內(nèi)側(cè)移動(dòng),膜性結(jié)構(gòu)包被=分泌囊泡,高爾基復(fù)合體,粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成蛋白性分泌物,出胞,,,,,,,,囊泡膜與質(zhì)膜的某點(diǎn)接觸并融合,囊泡的膜成為細(xì)胞膜的組成部分,113,細(xì)胞膜上的受體對(duì)物質(zhì)的“辨認(rèn)”,發(fā)生特異性結(jié)合=復(fù)合物,復(fù)合物向膜表面的“有被小窩”移動(dòng),“有被小窩”處的膜凹陷,凹陷膜與細(xì)胞膜斷離=吞噬泡,吞噬泡與胞內(nèi)體的膜性結(jié)構(gòu)相融合,,,,,,入胞,114,,復(fù)習(xí)思考題 1.簡(jiǎn)述細(xì)胞膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)有哪些方式？ 2.Na+-K+泵的作用意義？ 3.在一般生理情況下,每分解一分子ATP,鈉泵運(yùn)轉(zhuǎn)可使( ) A.2個(gè)鈉離子移出膜外 B.2個(gè)鉀離子移入膜內(nèi) C.2個(gè)鈉離子移出膜外,同時(shí)有2個(gè)鉀離子移入膜內(nèi) D.3個(gè)鈉離子移出膜外,同時(shí)有2個(gè)鉀離子移入膜內(nèi) E.2個(gè)鈉離子移出膜外,同時(shí)有3個(gè)鉀離子移入膜內(nèi),D,115,4、細(xì)胞膜的脂質(zhì)雙分子層是( ) A.細(xì)胞內(nèi)容物和細(xì)胞環(huán)境間的屏障 B.細(xì)胞接受外界和其他細(xì)胞影響的門戶 C.離子進(jìn)出細(xì)胞的通道 D.受體的主要成分 E.抗原物質(zhì) 5、葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞膜是屬于( ) A.單純擴(kuò)散 B.主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn) C.易化擴(kuò)散 D.入胞作用 E.吞飲,,A,C,116,第二節(jié) 細(xì)胞的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo) 細(xì)胞外的信號(hào)跨膜轉(zhuǎn)導(dǎo)一般分為兩類：一類是某些脂溶性信號(hào)分子（如類固醇激素、VITD、T3T4等）穿過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，與胞質(zhì)受體結(jié)合，再穿過(guò)細(xì)胞核的核膜進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)，與核受體結(jié)合，通過(guò)調(diào)節(jié)基因的表達(dá)而完成信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。另一類是作用于細(xì)胞膜表面，通過(guò)引起膜結(jié)構(gòu)中一種或數(shù)種特殊蛋白質(zhì)分子的變構(gòu)作用，將外界環(huán)境變化的信息以新的信號(hào)形式傳遞到膜內(nèi)，即完善的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)（signal transduction)系統(tǒng)，再引發(fā)靶細(xì)胞相應(yīng)的功能改變；這一類占了絕大多數(shù)。,117,跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)主要涉及到：胞外信號(hào)的識(shí)別與結(jié)合、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、胞內(nèi)效應(yīng)等三個(gè)環(huán)節(jié)。根據(jù)細(xì)胞膜上感受信號(hào)物質(zhì)的蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)和功能的不同，跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的途徑大致可分為3類： ①G蛋白偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo) ②離子通道介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo) ③酶偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),118,,一、G蛋白偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo) (一）參與G蛋白偶聯(lián)受體跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的信號(hào)分子 1.G蛋白耦聯(lián)受體：指存在于細(xì)胞膜上的一類膜受體，由于要通過(guò)G蛋白才能發(fā)揮作用，故稱為 G蛋白耦聯(lián)受體(G protein-linked receptor),也稱促代謝型受體,總數(shù)多達(dá)1000種左右,在分子結(jié)構(gòu)上屬于同一超家族,每種受體都是由一條7次穿膜的肽鏈構(gòu)成,故也稱為7次跨膜受體。G蛋白耦聯(lián)受體與配體（指能與受體發(fā)生特異性結(jié)合的活性物質(zhì)）結(jié)合后，通過(guò)構(gòu)象變化結(jié)合并激活G蛋白。,119,,2. G蛋白：鳥苷酸結(jié)合蛋白（guanine nucleotide-binding protein）簡(jiǎn)稱G-蛋白，通常是指由α、β、γ三個(gè)亞單位形成的異源三聚體G蛋白。G蛋白的種類很多，共同特點(diǎn)是其中的α亞單位同時(shí)具有結(jié)合GTP或GDP的能力和GTP酶活性。G-蛋白分為失活型（α亞單位結(jié)合GDP)和激活型(α亞單位結(jié)合GTP)兩種形式存在，并能互相轉(zhuǎn)化，在信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的級(jí)聯(lián)反應(yīng)中起著分子開關(guān)的作用。G蛋白激活后，可進(jìn)一步激活膜的效應(yīng)器蛋白，把信號(hào)向細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)導(dǎo)。,120,,3. G蛋白效應(yīng)器 主要是指催化生成（或分解）第二信使的酶。G蛋白調(diào)控的效應(yīng)器酶主要有： 腺苷酸環(huán)化酶（adenylyl cyclase，AC） 磷脂酶C （phospholipase C，PLC） 磷脂酶A2 （phospholipase A2 ，PLA2 ） 鳥苷酸環(huán)化酶 （guanylyl cyclase，GC） 磷酸二酯酶 ( phosphodiesterase,PDE )等。,121,,4.第二信使 是指激素、遞質(zhì)、細(xì)胞因子等信號(hào)分子（第一信使）作用于細(xì)胞膜后產(chǎn)生的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)分子，能把細(xì)胞外信號(hào)分子攜帶的信息轉(zhuǎn)入胞內(nèi)。重要的第二信使有：環(huán)-磷酸腺苷（即cAMP，簡(jiǎn)稱環(huán)磷腺苷）、三磷酸肌醇（IP3）、二酰甘油（DG）、環(huán)-磷酸鳥苷（cGMP）和Ca2+等。,122,,膜外N端：識(shí)別、結(jié)合第一信使,膜內(nèi)C端：激活G蛋白,（二）G蛋白偶聯(lián)受體信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的主要途徑 1.受體－G蛋白－AC途徑,神經(jīng)遞質(zhì)、激素等（第一信使）,興奮性G蛋白(GS),激活腺苷酸環(huán)化酶(AC),ATP,cAMP（第二信使）,細(xì)胞內(nèi)生物效應(yīng),,,,,,,激活cAMP依賴的蛋白激酶A,,結(jié)合G蛋白偶聯(lián)受體,,激活G蛋白(與β,γ亞單位分離),123,,,膜外N端：識(shí)別、結(jié)合第一信使,膜內(nèi)C端：激活G蛋白,2.受體－G蛋白－PLC途徑,激素（第一信使）,興奮性G蛋白(GS),激活磷脂酶C(PLC),PIP2,(第二信使） IP3 和 DG,,,,,,,激 活 蛋白激酶C,,,內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 釋放Ca2+,,激活G蛋白(與β,γ亞單位分離),細(xì)胞內(nèi)生物效應(yīng),結(jié)合G蛋白偶聯(lián)受體,124,,二、離子通道介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo) 離子通道受體也稱“促離子型受體（ionotropic receptor)”,根據(jù)離子通道受體感受外來(lái)刺激信號(hào)的不同，可將之分為：化學(xué)門控通道、電壓門控通道和機(jī)械門控通道。特點(diǎn)：不需要產(chǎn)生其它的細(xì)胞內(nèi)信使分子，信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的速度快，對(duì)外界作用出現(xiàn)反應(yīng)的位點(diǎn)較局限。,125,離子通道大體有：化學(xué)、電壓、機(jī)械性門控通道 如：,化學(xué)性胞外信號(hào)(ACh),ACh + 受體=復(fù)合體,終板膜變構(gòu)=離子通道開放,Na+內(nèi)流,終板膜電位,骨骼肌收縮,,,,,,126,三、酶偶聯(lián)受體介導(dǎo) 的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo) 受體本身具有酶的活性，又稱受體酪氨酸激酶。,生長(zhǎng)因子,與受體酪氨酸激酶結(jié)合,細(xì)胞內(nèi)生物效應(yīng),膜外N端：識(shí)別、結(jié)合第一信使 膜內(nèi)C端：具有酪氨酸激酶活性,,,特點(diǎn)：①信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與G蛋白無(wú)關(guān)；②無(wú)第二信使的產(chǎn)生；③無(wú)細(xì)胞質(zhì)中蛋白激酶的激活。,受體酪氨酸激酶介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)圖示,127,共同點(diǎn),外來(lái)信號(hào) 細(xì)胞膜上受體 受體以及所聯(lián)系的信號(hào)分子 生物效應(yīng) 2種情況（p42） 化學(xué)藥物（激動(dòng)劑和拮抗劑）,128,,復(fù)習(xí)思考題 1.細(xì)胞間通訊有哪些方式？各種方式之間有何不同？ 2.通過(guò)細(xì)胞表面受體介導(dǎo)的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)有哪幾種方式？比較各種方式之間的異同。 3.試述細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的基本特征。 4.試比較G蛋白偶聯(lián)受體介導(dǎo)的幾種信號(hào)通路之間的異同。 5.概述受體酪氨酸激酶介導(dǎo)的信號(hào)通路的組成、特點(diǎn)及其主要功能。,129,