中医药大学细胞生物学课件第4章3节细胞膜功能

第4章 细胞膜与细胞膜与细胞表面细胞表面第节第节 细胞表面（细胞膜）细胞表面（细胞膜）的功能的功能l一、细胞表面的概念细胞表面的概念l细胞被细胞被、细胞膜细胞膜、胞质溶胶层胞质溶胶层（合结构）（合结构）l功能功能：支撑保护、物质交换、信息传导、支撑保护、物质交换、信息传导、细胞识别、细胞通信、细胞连接细胞识别、细胞通信、细胞连接l二、细胞膜的物质转运功能二、细胞膜的物质转运功能l半透性半透性（选择透性选择透性）-只让部分物质通只让部分物质通过。过。l脂溶性大脂溶性大、分子小、不带电的物质易过、分子小、不带电的物质易过。l如如水分子、磺胺类药水分子、磺胺类药易透过细胞膜易透过细胞膜。l实际上实际上,不同类型物质，膜以不同方式转运。不同类型物质，膜以不同方式转运。l跨膜转运跨膜转运（主动转运、被动转运）：（主动转运、被动转运）：小分子小分子l膜泡转运膜泡转运（入胞作用、出胞作用）：（入胞作用、出胞作用）：大分子大分子l1、跨膜转运（、跨膜转运（跨膜运输跨膜运输）：被动、主动被动、主动（1）被动运输被动运输：不需代谢能，顺浓度梯度。不需代谢能，顺浓度梯度。*简单扩散（简单扩散（自由扩散自由扩散）-无需无需膜蛋白膜蛋白*促进扩散（促进扩散（帮助扩散帮助扩散）-要要膜载体蛋白膜载体蛋白*通道扩散通道扩散-要要膜通道蛋白膜通道蛋白通道：持续开放的、非持续开放（闸门）通道：持续开放的、非持续开放（闸门）电压闸门通道电压闸门通道-膜内外电位差变化时开放（膜内外电位差变化时开放（电压刺激电压刺激）配体闸门通道配体闸门通道-配体与相应受体结合时开放（配体与相应受体结合时开放（配体刺配体刺激激）离子闸门通道离子闸门通道-膜两侧离子浓度变化时开放（膜两侧离子浓度变化时开放（离子刺离子刺激激）细胞的跨膜转运图解细胞的跨膜转运图解小分子穿膜转运图解小分子穿膜转运图解膜简单扩散转运图解膜简单扩散转运图解帮助扩散的示意帮助扩散的示意(动画动画)帮助扩散（易化扩散）图解帮助扩散（易化扩散）图解简单扩散简单扩散与与帮助扩散帮助扩散的比较的比较钾离子通道图解钾离子通道图解配体闸门通道图解配体闸门通道图解电压闸门通道示意（动画）电压闸门通道示意（动画）三种闸门通道的比较图解三种闸门通道的比较图解(2)主动运输（主动运输（active transport）特点特点：耗代谢能（耗代谢能（ATP）、）、要膜蛋白、逆浓度要膜蛋白、逆浓度类型类型：*直接利用直接利用ATPATP的主动运输（的主动运输（离子泵离子泵）钠钾泵钠钾泵（Na+-K+泵）泵）-转运转运Na+、K+钙泵钙泵（Ca2+泵）泵）-转运转运Ca2+氢泵氢泵（H+泵）泵）-转运转运H+泵的本质泵的本质：有有ATPATP酶活性的蛋白酶活性的蛋白 *间接利用间接利用ATPATP的主动运输（的主动运输（伴随运输伴随运输）-利用离子泵所产生的离子浓度差（利用离子泵所产生的离子浓度差（势能势能）同向伴随运输同向伴随运输（cotransportcotransport symportsymport）反向伴随运输反向伴随运输（cotransportcotransport antiportantiport）钠钾泵工作原理图钠钾泵工作原理图葡萄糖与钠离子同向运输葡萄糖与钠离子同向运输（动画）（动画）伴随运输（共运输）动画伴随运输（共运输）动画反向运输示意图反向运输示意图2、膜泡运输、膜泡运输l特点特点：膜的变形与断裂膜的变形与断裂耗能、耗能、l主动运输主动运输转运大分子转运大分子l类型类型：l入胞作用（胞吞）入胞作用（胞吞）l*吞饮作用吞饮作用-对液体对液体oror小颗小颗粒粒l*吞噬作用吞噬作用-对较大颗粒物对较大颗粒物l*受体介导的入胞作用受体介导的入胞作用-特异吞噬特异吞噬 oror吞饮吞饮l需膜受体需膜受体l出胞作用（胞吐）：出胞作用（胞吐）：与入胞相反的过程。与入胞相反的过程。l细胞的分泌细胞的分泌、废渣的排除废渣的排除受体介导的入胞作用动画受体介导的入胞作用动画受体介导的入胞作用示意图受体介导的入胞作用示意图 受体介导的入胞作用机理受体介导的入胞作用机理LDL-胆固醇颗粒的结构胆固醇颗粒的结构胆固醇胆固醇-LDL 颗粒的入胞颗粒的入胞有被小泡形成过程示意图有被小泡形成过程示意图笼型蛋白与有被小泡笼型蛋白与有被小泡三、细胞表面受体与信息跨膜传递三、细胞表面受体与信息跨膜传递l1、细胞表面受体与细胞表面受体与细胞识别细胞识别*细胞表面受体细胞表面受体（cellsurfacereceptor)=膜受体膜受体多为糖蛋白，种类多多为糖蛋白，种类多，能结合胞外的，能结合胞外的配体配体eg脂肪细胞脂肪细胞有有10余种（胰岛素、肾上腺素余种（胰岛素、肾上腺素etc）*细胞识别细胞识别（cellrecognition）-通过膜受体对其他细胞及各种化学信号的认通过膜受体对其他细胞及各种化学信号的认识识or鉴别。鉴别。参与受精、细胞吞噬、激素的作用参与受精、细胞吞噬、激素的作用etc2、跨膜信息传递的机理、跨膜信息传递的机理（1）环）环腺苷酸腺苷酸信号通路（信号通路（cAMP信号体系）信号体系）l受体受体-刺激性受体（刺激性受体（Rs）、）、抑制性受体抑制性受体（Ri）l调节蛋白调节蛋白-偶联蛋白偶联蛋白-G蛋白蛋白-Gs、Gil腺苷酸环化酶（腺苷酸环化酶（AC）-使使ATP变成变成cAMPl机理机理：配体（配体（第一信使第一信使）结合受体，）结合受体，l释放信号给释放信号给G蛋白蛋白lG蛋白结合蛋白结合GTP被激活被激活lG蛋白激活蛋白激活AClAC使使ATP变成变成cAMP(第二信使第二信使）cAMP信号通路示意图信号通路示意图细细胞胞内内的的信信号号传传导导（2）肌醇信号通路）肌醇信号通路特点特点：以三磷酸肌醇（以三磷酸肌醇（IP3）和甘油二脂（和甘油二脂（DG）作第二作第二信使信使；作用更广泛；作用更广泛；相关膜受体相关膜受体25种以上种以上构成构成：受体：受体、G蛋白、磷脂酶蛋白、磷脂酶C(PLC)机理：机理：配体结合并激活受体配体结合并激活受体受体激活受体激活G蛋白蛋白G蛋白激活蛋白激活PLCPLC水解磷脂酰肌醇水解磷脂酰肌醇DG、IP3四、细胞表面抗原及作用四、细胞表面抗原及作用细胞表面抗原（细胞表面抗原（cellsurfaceantigen）=膜抗原膜抗原为细胞自身标记，可刺激免疫细胞产生抗体。为细胞自身标记，可刺激免疫细胞产生抗体。egABO血型抗原血型抗原-糖蛋白分子。糖蛋白分子。其决定因素是糖基其决定因素是糖基。A型型-红细胞表面有红细胞表面有A抗原抗原B型型-红细胞表面有红细胞表面有B抗原抗原O型型-红细胞表面有红细胞表面有H抗原抗原AB型型-红细胞表面有红细胞表面有AB抗原抗原人类白细胞抗原（人类白细胞抗原（HLA）-跨膜糖蛋白跨膜糖蛋白膜膜抗原示意图抗原示意图ABO血型抗原示意图血型抗原示意图第第4节节 细胞表面的特化结构细胞表面的特化结构l微微绒毛绒毛-指状突起，增大表面积。指状突起，增大表面积。l内褶内褶-膜内陷形成，增大面积。膜内陷形成，增大面积。l伪足伪足-在运动、吞噬时形成。在运动、吞噬时形成。l纤毛纤毛-具复杂结构的毛状突起。具复杂结构的毛状突起。l鞭毛鞭毛-具复杂结构的毛状突起。具复杂结构的毛状突起。l人体仅见精子。人体仅见精子。草履虫的纤毛草履虫的纤毛胞质胞质受体示意图受体示意图微微绒毛的电镜观绒毛的电镜观原生动物的鞭毛原生动物的鞭毛l本周实验安排本周实验安排