细胞的跨膜信号传递功能(1).ppt

第二节第二节 细胞的跨膜信号传递功能细胞的跨膜信号传递功能 概念概念：不同形式的外界信号作用于细胞时，通不同形式的外界信号作用于细胞时，通常并不进入细胞或直接影响细胞内过程，而常并不进入细胞或直接影响细胞内过程，而是作用于细胞膜表面，通过引起膜结构中的是作用于细胞膜表面，通过引起膜结构中的一种或数种特殊蛋白质分子的变构作用，将一种或数种特殊蛋白质分子的变构作用，将外界环境变化的信息以新的信号形式传递到外界环境变化的信息以新的信号形式传递到膜内，再引发被作用细胞相应的功能改变，膜内，再引发被作用细胞相应的功能改变，包括细胞出现电反应或其它功能改变。包括细胞出现电反应或其它功能改变。几种主要的跨膜信号转导方式几种主要的跨膜信号转导方式 （一）通过具有特异感受结构的通（一）通过具有特异感受结构的通道蛋白质完成的跨膜信号转导道蛋白质完成的跨膜信号转导 1.化学门控通道化学门控通道 化学物质控制：化学物质控制：递质、递质、激素等激素等 主要分布：肌细胞的终板膜、神经细胞的突触主要分布：肌细胞的终板膜、神经细胞的突触 后膜及某些嗅、味感受细胞的膜中。后膜及某些嗅、味感受细胞的膜中。作用：产生局部电位作用：产生局部电位 例：例：终板膜化学门控通道终板膜化学门控通道 2.电压门控通道电压门控通道 主要分布：主要分布：神经轴突、骨骼肌、神经轴突、骨骼肌、心肌细心肌细 胞的一般细胞膜上。胞的一般细胞膜上。作用：作用：产生动作电位产生动作电位 跨膜电位控制跨膜电位控制 例：钠通道例：钠通道 3.机械门控通道机械门控通道 机械刺激通过某种机制使机械感受器细胞膜上的机械刺激通过某种机制使机械感受器细胞膜上的通道开放，产生感受器电位。通道开放，产生感受器电位。例：听觉毛细胞、肌梭等例：听觉毛细胞、肌梭等 各种门控通道完成的跨膜信号转导特点：各种门控通道完成的跨膜信号转导特点：（1）速度相对较快）速度相对较快 （2）对外界作用出现反应的位点较局限。）对外界作用出现反应的位点较局限。（二）由膜的特异受体蛋白质、（二）由膜的特异受体蛋白质、G-蛋白和蛋白和膜的效应器酶组成的跨膜信号转导系统膜的效应器酶组成的跨膜信号转导系统 第二信使学说第二信使学说 G蛋白蛋白-GDP 第一信使第一信使+R G蛋白蛋白-GTP 效应器酶效应器酶 蛋白激酶蛋白激酶 第二信使第二信使 及其他及其他 第二信使前体第二信使前体 细胞功能改变细胞功能改变 1.肾上腺素肾上腺素+受体受体 Gs蛋白蛋白 激活腺苷激活腺苷 酸环化酶酸环化酶 ATP cAMP 一些蛋白质磷酸化一些蛋白质磷酸化 PKA 2.乙酰胆碱乙酰胆碱+受体受体 Go蛋白蛋白 激活磷脂酶激活磷脂酶C 磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇 三磷酸肌醇三磷酸肌醇+二酰甘油二酰甘油 一些蛋白质磷酸化一些蛋白质磷酸化 PKC 1 第一信使：激素、递质等第一信使：激素、递质等 2 效应器酶：腺苷酸环化酶、磷酯酶效应器酶：腺苷酸环化酶、磷酯酶C等等 3 第二信使：第二信使：cAMP、IP3、DG、cGMP、PG、钙离子等、钙离子等 第二信使学说第二信使学说 （三）由酪氨酸激酶受体完成的跨膜 信号转导 酪氨酸激酶受体：酪氨酸激酶受体：膜外部分膜外部分 跨膜跨膜a-螺旋螺旋 膜内肽段膜内肽段 识别相应配体识别相应配体 酪氨酸残基磷酸化酪氨酸残基磷酸化 肽类激素（如胰岛素）、细胞因子（如肽类激素（如胰岛素）、细胞因子（如NGF）细胞膜上细胞膜上酪氨酸激酶受体酪氨酸激酶受体 膜内侧肽段的蛋白激酶被激活膜内侧肽段的蛋白激酶被激活 酪氨酸残基酪氨酸残基磷酸化磷酸化 细胞功能改变细胞功能改变 第三节第三节 细胞的兴奋性和生物电现象细胞的兴奋性和生物电现象 一、兴奋性和刺激引起兴奋的条件一、兴奋性和刺激引起兴奋的条件 兴奋兴奋：活组织或细胞对刺激发生的反应。：活组织或细胞对刺激发生的反应。细胞受刺激时产生动作电位。细胞受刺激时产生动作电位。兴奋性：组织或细胞对刺激发生反应的能力兴奋性：组织或细胞对刺激发生反应的能力 细胞受刺激时产生动作电位的能力。细胞受刺激时产生动作电位的能力。（二）刺激引起兴奋的条件和阈刺激（二）刺激引起兴奋的条件和阈刺激 条件条件：1 刺激强度刺激强度 2 刺激持续时间刺激持续时间 3 刺激强度刺激强度-时间变化率时间变化率*刺激内向电流和外向电流刺激内向电流和外向电流*离子内向电流和外向电流离子内向电流和外向电流 阈刺激阈刺激 阈值：刺激持续时间和强度阈值：刺激持续时间和强度-时间变化率时间变化率 固定时，引起组织兴奋所需的最固定时，引起组织兴奋所需的最 小刺激强度。小刺激强度。阈阈 刺刺 激：强度等于阈值的刺激。激：强度等于阈值的刺激。阈下刺激：强度小于阈值的刺激。阈下刺激：强度小于阈值的刺激。阈上刺激：强度大于阈值的刺激。阈上刺激：强度大于阈值的刺激。兴奋性的衡量指标：阈值兴奋性的衡量指标：阈值 兴奋性兴奋性1/阈值阈值 例：例：指指 标标 A肌肉肌肉 B肌肉肌肉 阈阈 值值 0.7V 1.2V 兴奋性兴奋性 较大较大 较小较小（三）组织兴奋及其恢复过程（三）组织兴奋及其恢复过程 中中兴奋性的变化兴奋性的变化 分分 期期 兴奋性兴奋性 反反 应应 绝对不应期绝对不应期 零零 对任何刺激不起反应对任何刺激不起反应 相对不应期相对不应期 低于正常低于正常 对阈上刺激起反应对阈上刺激起反应 超超 常常 期期 稍高于正常稍高于正常 对阈下刺激可起反应对阈下刺激可起反应 低低 常常 期期 稍低于正常稍低于正常 对阈上刺激起反应对阈上刺激起反应 绝对不应期绝对不应期 意义：连续刺激不可能引起意义：连续刺激不可能引起AP的融合的融合 AP产生的最大频率产生的最大频率=1/绝对不应期绝对不应期 （理论值）（理论值）一、细胞的生物电现象一、细胞的生物电现象 及其产生机制及其产生机制 （一）生物电现象的观察（一）生物电现象的观察 和记录方法和记录方法 （二）细胞的静息电位（二）细胞的静息电位 静息电位：静息电位：细胞未受刺激时细胞未受刺激时 膜两侧的电位差。膜两侧的电位差。（三）细胞的动作电位（三）细胞的动作电位 动作电位：动作电位：细胞受刺激时，细胞受刺激时，细胞膜在静息电细胞膜在静息电 位基础上发生的位基础上发生的 一次迅速而短暂一次迅速而短暂 的可扩布性电位。的可扩布性电位。膜电位状态膜电位状态 极极 化化 静息电位存在时膜两侧保持的内负外正静息电位存在时膜两侧保持的内负外正 的状态。的状态。去极化去极化 静息电位减小甚至消失的过程。静息电位减小甚至消失的过程。反极化反极化 膜内电位由零变为正值的过程。膜内电位由零变为正值的过程。超射值超射值 膜内电位由零到反极化顶点的数值。膜内电位由零到反极化顶点的数值。复极化复极化 去极化、反极化后恢复到极化的过程。去极化、反极化后恢复到极化的过程。超极化超极化 静息电位增大的过程。静息电位增大的过程。A P 的的 波波 形形 AP的特点：“全或无”现象的特点：“全或无”现象 AP的意义：兴奋的标志的意义：兴奋的标志 1.进入“细胞进入“细胞3”2.返回“细胞返回“细胞1”3.结束结束 4.返回主菜单返回主菜单 A V l%Zm U 7zF B0R!u()R2 2T0 cSh 5+*A 3 89&o fH(5t J1 v5TF U pM w$D X 3 LnSm U y BA 5A M N f T4m Y aq t 5 9kl o0 H BM+G h8 U 6y7 j K W 6D n IcC v%qj Wo 2H v!zW*7 IdV 1 BaV z 8E&r MA Y q M j d PBG Q X R*!Y s cQ Q b8 urM G P 3i S0n zA F%t nK H P-pQ 8+p&SJ xq O D%X O Y*9cQ C%P t 7 V Em r9+%U qi l r qa!61 EU ca Q FyQ 5 gct w 7i kN o 1gBU T A MM M O)2u$3sO%V 0 D t W ye eO S$K aBQ 8!R00 zf Y E*I LsY 2 2Y vf E1F 2#V s sz 5V w Z#H s 9O X 9 M0 5i h&K 5u U D b4W zR fC9 rI LBvI EX hR2 g!Jgw s Q-k K k-6t k7t bV A!5 P#8 TCx%2d xN S2 X%l f!N t(m p BO 1Bh sn l S PsV y 3f A BX+SA!M gr9 4D hU f 3Q 9 99D j S%vc 6z6%j I m X eBn O O Rt U 1 FN PE K d-J M V xLi q*P4b N pu!&%V kaJ SF2 0Q ki o9 j a aa$H 52J 0S gZBQ f 9O M Eke V 2B9 m!BI!P Cp#w L bM dt$aJ t 6X yo LK 3yq 3ez BZK l ShJ sU O S xqb em U G p&w K m C&Ij#i t 1 6no 4vu l Q!bF EV V qA i+Lm K t)8+X V A X fD j t 20+g A t r 7v 8EJ G Il Jf SW EkV v u-u%ku*0!#G oo)-u m nkA v uK A xm t p4 N D fz 9+1D G B WX V Zl 8S+l%i A s nds 1Pd-m Y FX 57K O%M Y 5t Em kg anc G cL5V#xqV n#I Mx N 2qu Z4q$k1 H M2 N sF F8I TU TX*&K V C gj w gbj zg 1O X CD zY H i f y#j s+0 xJ Ib%#j A b-()eo m X Fm xRH$&H LJx vnv 5U Ew$-6-10%0 rEP Iv 5E+*F*l(5 E0a brX 1 4%0t s%G!M uP*N 9ys R+$7 f9(*G u N O M j 7 nbc LRkx U l l JI t K 9#+(0z m D N 8j Pnw CW-2d+G 1 0t j+b91 A nG d-c7K Q 6 J9 Cg)Pt rU#-s9 oQ E*TdV(55Be G D 7O G%U K vG x vc4&j q t t 4z sf&G sxx Ij 9z pV E*A U h U sM Y Po)t yY a CBQ c(#33 3I Mk g$M Bc k-nZJ hm 6#IyW xq j#vR4 p+%)i M ul&5t 3&h O 7ni aW zc%!D 4)$*7 4r 3hd I(7&)7 RI8 1Cx i 4 Q 7FS 3up eEj EK-$TPFC)2)SD 7S Jl v&$a2%zX N U N 0$i e1P LgH o G fs&V x&-t cN-s3 H rr i J z5 vIs+5X r Cw H j Ik 2bW pZf Ba+5rR%K-%)Y s*FZ xvI i 0-TI*x T1dI 2c)w f 2N l hm Q A l m RW(c*xE$i w B(1r$ST&i+!m S&n(0c%D 4 sN p W8 46q+K b$c f7 Zaf Pj w aI)H U 7&-7eSA oaX Zgi BQ xN 6)0 Mm c s)vu0 ni W(H X W D yoD%w Q u9 V k6j#o q!V 9%bFR V 7G ci yA o T5(pxG Q(ri sk i J K RTP i M F4 t Q 2 un3 4I O w A gC9L 8*e+N(x vK)s Is 9(TK zE*WV I gW FU v Q I$u 5Th fr LZO m t z%2W 7&v%y x!s PF Tsp Radr w xz D X Q l V l 4D p w C+&d)0Y