【正文】 cargo receptor clathrin 網(wǎng)格蛋白 adaptin 結(jié)合素蛋白 轉(zhuǎn)運(yùn)物受體 發(fā)動(dòng)蛋白 在網(wǎng)格蛋白有被小窩形成中的作用 dynamin subunits clathrin lattice GTPγS GTP hydrolysis dynamin ring clathrin coated vesicles的掐斷過(guò)程 發(fā)動(dòng)蛋白和相關(guān)蛋白 由發(fā)動(dòng)蛋白突變所 阻斷 selective transport by clathrin coated vesicles 胞吞泡 (endocylic vesicle)形成 的機(jī)制模式圖 bulkphase endocytosis： the nonspecific uptake of extracellular fluids the uptake of large particles 從有被小窩形成有被小泡的電鏡圖像 Receptormediated endocytosis 通過(guò)受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用進(jìn)入細(xì)胞的配體 LDL的內(nèi)吞 LDL受體介導(dǎo)的 細(xì)胞內(nèi)吞作用示意圖 apoB 磷脂單層 三酰甘油 未酯化的膽固醇 膽固醇酯 (a) (b) (a):由磷脂和未酯化的膽固醇單層構(gòu)成 LDL的外膜結(jié)構(gòu) , 在外膜上結(jié)合一個(gè)親水的 apoB蛋白 ,該蛋白可以介導(dǎo) LDL與細(xì)胞表面的受體結(jié)合。 ? 胞吐作用的結(jié)果一方面將分泌物釋放到細(xì)胞外，另一方面小泡的膜融入質(zhì)膜，使質(zhì)膜得以補(bǔ)充。 乳糜微粒 ( 60,000) HDL ( 180,000) VLDL ( 180,000) LDL ( 180,000) LDL的作用 細(xì)胞質(zhì) LDL顆粒 LDL受體 有被小窩 有被小泡 無(wú)被小泡 胞內(nèi)體 受體與大分子顆粒分開(kāi) 胞內(nèi)體部分 胞內(nèi)體部分 初級(jí)溶酶體 吞 噬 溶 酶 體 受體再循環(huán) 二、胞吐作用 胞內(nèi) 胞外 外排作用 胞吐作用 （ exocytosis）的類型 : ? 組成型外排途徑 （ constitutive exocytosis pathway） ： ? 所有真核細(xì)胞； ? 連續(xù)分泌過(guò)程； ? 用于質(zhì)膜更新（膜脂、膜蛋白、胞外基質(zhì)組分、營(yíng)養(yǎng)或信號(hào)分子）； ? 限定途徑 （ default pathway）： 除某些有特殊標(biāo)志的駐留蛋白和調(diào)節(jié)型分泌泡外，其余蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)途徑： 粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng) ?高爾基體 ?分泌泡 ?細(xì)胞表面 。 ? 胞吞 所涉及 的蛋白 ： ? 接合素蛋白 /銜接蛋白 (adaptin)：在網(wǎng)格蛋白被膜小窩形成時(shí)，網(wǎng)格蛋白和膜之間有銜接蛋白起銜接作用； ? 發(fā)動(dòng)蛋白 (dynamin)：作用是在被膜小窩的頸部聚合，通過(guò)水解 GTP調(diào)節(jié)自己收縮，最后將小泡與質(zhì)膜割開(kāi)。如：在哺乳動(dòng)物中，中性顆粒白細(xì)胞和 巨噬細(xì)胞 具有極強(qiáng)的吞噬能力，以保護(hù)機(jī)體免受異物侵害。 ? 植物細(xì)胞和細(xì)菌 常利用 H+濃度梯度來(lái)驅(qū)動(dòng) 。進(jìn)入細(xì)胞的 Na+被 Na+ K+ATP酶泵出， Na+梯度得以維持。Na+/K+泵工作的結(jié)果，使細(xì)胞內(nèi)的 Na+濃度比細(xì)胞外低 1030倍，而細(xì)胞內(nèi)的 K+濃度比細(xì)胞外高1030倍。每水解一個(gè) ATP將兩個(gè) Ca2+離子從胞質(zhì)溶膠輸出到細(xì)胞外 。 載體蛋白介導(dǎo)的協(xié)助擴(kuò)散示意圖 只增加轉(zhuǎn)運(yùn)速率 (葡萄糖：簡(jiǎn)單擴(kuò)散的上萬(wàn)倍 ) The carrier protein, the Glucose transporter(GluT1) in the erythrocyte PM, alter conformation to facilitate the transport of glucose. Kiics of simple diffusion pared to carriermediated diffusion 四、 離子泵 ? 主動(dòng)運(yùn)輸 (active transport): ? 主動(dòng)運(yùn)輸：借助于鑲嵌在細(xì)胞膜上專一性很強(qiáng)的載體蛋白，通過(guò)消耗代謝能量，將物質(zhì)從低濃度處向高濃度處的運(yùn)輸方式； ? Na+K+泵 (Na+K+ pump)： Na+K+泵實(shí)際為 Na+K+ ATP酶 (Na+K+ ATPase)，具有載體和酶的雙重作用； ? 組成 ：由 2個(gè) α 亞基和 2個(gè) β 亞基構(gòu)成四聚體； 大亞基：為貫穿膜全層的脂蛋白，是該酶的催化部位。在這短暫瞬息時(shí)間里，一些 離子、代謝物或其它溶質(zhì)順著濃度梯度自由擴(kuò)散通 過(guò)細(xì)胞膜 。 ? 載體 ：離子載體、通道蛋白。 簡(jiǎn)單擴(kuò)散 (自由擴(kuò)散 ) 促進(jìn)擴(kuò)散 離子通道擴(kuò)散 易化 (幫助 )擴(kuò)散 被動(dòng)運(yùn)輸 簡(jiǎn)單擴(kuò)散 (simple diffusion)： 不需要消耗細(xì)胞自身的代謝能，也不依靠專一膜蛋白分子，而使物質(zhì)順濃度梯度從膜的一側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)到另一側(cè)的運(yùn)輸方式。 纖連蛋白的膜蛋白受體 纖連蛋白的主要功能 ： ? 介導(dǎo)細(xì)胞粘著，進(jìn)而調(diào)節(jié)細(xì)胞的形狀和細(xì)胞骨 架的組織 ， 促進(jìn)細(xì)胞鋪展 。 ? FN有 20多種亞單位。 ? 老年組織中彈性蛋白的生成減少，降解增強(qiáng) ,以致組織失去彈性； 三、非膠原糖蛋白 (一 ).層粘連蛋白 層粘連蛋白 (laminin)： ? 層粘連蛋白是高分子糖蛋白 (820KDa),動(dòng)物胚胎及成體組織的基膜的主要結(jié)構(gòu)組分之一 。 ? 在膠原纖維內(nèi)部 ， 原膠原蛋白分子呈 1/4交替平行排列 ， 形成周期性橫紋 ； Structures of the collagen 膠原的功能 ： ? 膠原在胞外基質(zhì)中含量最高 ， 剛性及抗張力強(qiáng)度最大 ， 構(gòu)成細(xì)胞外基質(zhì)的骨架結(jié)構(gòu) ， 細(xì)胞外基質(zhì)中的其它組分通過(guò)與膠原結(jié)合形成結(jié)構(gòu)與功能的復(fù)合體 。 ? Ⅲ 型膠原形成微細(xì)的原纖維網(wǎng) ； 廣泛分布于伸展性的組織 ， 如疏松結(jié)締組織 。 ? 已知至少 19種，由不同基因編碼。 硫酸角質(zhì)素 硫酸軟骨素 透明質(zhì)酸 Galactose NAcetylDglucosamine Dglucuronic acid NAcetylDgalactosamine 蛋白聚糖 的特性與功能 ： ? 顯著特點(diǎn)是多態(tài)性：不同的核心蛋白 , 不同的氨基聚糖 。 ? 透明質(zhì)酸使細(xì)胞保持彼此分離，使細(xì)胞易于運(yùn)動(dòng)遷移和增殖并阻止細(xì)胞分化； 一、氨基聚糖和蛋白聚糖 (二 ).蛋白聚糖 蛋白聚糖 (proteoglycan, PG)： ? 蛋白聚糖見(jiàn)于所有結(jié)締組織和細(xì)胞外基質(zhì)及許多細(xì)胞表面 。 ? 氨基聚糖 : 透明質(zhì)酸、 4硫酸軟骨素、 6硫酸軟骨素、硫酸皮膚素、硫酸乙酰肝素、肝素和硫酸角質(zhì)素等； ? 除 HA及肝素外，其他 GAG不游離存在； ? HA是唯一不硫酸化的 GAG，含多達(dá) 10萬(wàn)個(gè)糖基。 主要 的功能 : ? 連接和 支持細(xì)胞的框架，負(fù)責(zé)組織的構(gòu)建 。這種結(jié)構(gòu)常見(jiàn)于液體和離子交換活動(dòng)比較旺盛的細(xì)胞。 微絨毛 的功能 : ? 擴(kuò)大了細(xì)胞的表面積，有利于細(xì)胞同外環(huán)境的物質(zhì)交換。 微絨毛 (microvilli): ? 是細(xì)胞表面伸出的細(xì)長(zhǎng)突起，廣泛存在于動(dòng)物細(xì)胞表面 。(B)表示凝膠上主要蛋白質(zhì)的位置。 ? 膜骨架的構(gòu)成 ： ? 血 影蛋白四聚體游離端與短肌動(dòng)蛋白纖維(約 13～ 15單體 )相連，形成血影蛋白網(wǎng)絡(luò)。 ? 帶 3蛋白：陰離子載體，通過(guò)交換 Cl，使HCO3進(jìn)入紅細(xì)胞。往往與膜蛋白或膜脂共價(jià)結(jié)合； 細(xì)胞外被的功能 : ? Mediate cellcell and cellsubstratum interactions. ? Provide mechanical protection to cell. Simplified diagram of the cell coat (glycocalyx) 二、胞質(zhì)溶膠 細(xì)胞表面結(jié)構(gòu)示意圖 ? 膜骨架： ? 膜骨架的概念：指細(xì)胞質(zhì)膜下與膜蛋白相連的由纖維蛋白組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，位于細(xì)胞質(zhì)膜下約 ? 厚的溶膠層；它參與維持細(xì)胞質(zhì)膜的形狀并協(xié)助質(zhì)膜完成多種生理功能。 ? 其他因素：溫度、酸堿度、離子強(qiáng)度等 。 ? 脂肪酸鏈的長(zhǎng)度和不飽和程度 。 ? 脂分子圍繞軸心的自旋運(yùn)動(dòng) 。 ? 脂肪酸鏈越短，不飽和程度越高，膜脂的流動(dòng)性越大 。 一、膜的不對(duì)稱性 (二 ).膜脂分布的不對(duì)稱 ? 糖脂僅存在于質(zhì)膜的 ES面，是完成其生理功能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ) 。 ? 跨膜蛋白跨越脂質(zhì)雙分子層有一定方向性 。 整合蛋白 疏水 α螺旋 糖脂 寡糖鏈 膽固醇 磷脂 整合蛋白 第五章 細(xì)胞膜的分子結(jié)構(gòu)和特性 molecular structure and character of the cell membrane 第三節(jié) 膜的特性 一、膜的不對(duì)稱性 (一 ).膜蛋白分布的不對(duì)稱 ES(extrocytoplasmic surface)：質(zhì)膜的細(xì)胞外表面 。 ? 脂筏不僅存在于細(xì)胞膜，而且也存在于高爾基體膜上 。 ? 象 一個(gè)蛋白質(zhì)停泊的平臺(tái)，與膜的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、蛋白質(zhì)分選均有密切的關(guān)系 。 ? et al(1997)：脂筏模型 (lipid rafts model)。 ? Langmuir(1917)提出了 脂單層的概念 ，是20世紀(jì)初膜結(jié)構(gòu)研究的基礎(chǔ)，導(dǎo)致了脂雙層的發(fā)現(xiàn) ； ? E. Gorter和 F. Grendel(1925)根據(jù)對(duì)紅細(xì)胞的研究，首次提出質(zhì)膜的基本結(jié)構(gòu)是雙脂分子層； ? Danielli和 Davson(1935)提出 “ 雙分子片層 ”結(jié)構(gòu)模型 (lamella structure model)，即 “ 蛋白質(zhì)脂類 蛋白質(zhì) ” 三夾板質(zhì)膜結(jié)構(gòu)模型，又叫三明治模型 (Sandwich model)； ? J. D. Robertson(1959)： 單位膜模型 (unit membrane model)整個(gè)膜厚度約為 ? ，強(qiáng)調(diào)蛋白質(zhì)為單層伸展的 β 片層折疊； ? S. J. Singer和 G. Nicolson(1972): 生物膜的 流動(dòng)鑲嵌模型 (fluid mosaic model)，根據(jù)免疫熒光技術(shù)、冰凍蝕刻技術(shù)的研究結(jié)果提出 。 ? (1972): 生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型 (fluid mosaic model)。許多細(xì)胞表面的受體、酶、細(xì)胞粘附分子和引起羊瘙癢病的 PrPC都是這類蛋白。 ? 某些膜蛋白在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)一側(cè)的半胱氨酸殘基上共價(jià)結(jié)合脂肪酸分子，插入脂雙層之間，進(jìn)一步加強(qiáng)膜蛋白與脂雙層的結(jié)合力，還有少數(shù)蛋白與糖脂共價(jià)結(jié)合。 (lipidanchored