細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)與功能ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-01 04:10 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ATPase的體外重建 Na+K+ATPase 去污劑微囊 脂 去污劑微囊 增溶的膜蛋白 去污劑微囊 外加的磷脂 透析 純化的膜蛋白 Na+K+ATPase 在脂質(zhì)體上重建 純化 Na+.K+ATPase的亞基結(jié)構(gòu)及其在膜上定位 Na+ K+ ATPase的作用模型 ATP ADP 細(xì)胞外 細(xì)胞質(zhì) 1. 細(xì)胞質(zhì)中 3個 Na+結(jié)合到酶分上暴露的 Na+結(jié)合部位 H2O ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 細(xì)胞外 細(xì)胞質(zhì) 3Na+ 2K+ 2. 酶分子中 Asp殘基磷酸化誘導(dǎo)構(gòu)象改變，導(dǎo)致 Na+釋放到胞外 后構(gòu)象發(fā)生改變，將 K+釋放到胞內(nèi) 3. 細(xì)外 2個 K+結(jié)合到酶分上暴露的 K+結(jié)合部位 5. 3個 Na+結(jié)合部位重新暴露，又一輪轉(zhuǎn)運(yùn)過程開始 依賴 ATP離子泵 的三種類型 Ptype Vtype Ftype (Na+ K+ ATPase) (H+ ATPase) (線粒體、葉綠體 ATP合酶 ) 脂雙層 細(xì)胞外 細(xì)胞內(nèi) 葡萄糖的協(xié)同運(yùn)送系統(tǒng) 細(xì)胞質(zhì) 糖磷酸 磷酸轉(zhuǎn)換酶系統(tǒng) 糖 細(xì)菌膜 細(xì)胞外 丙酮酸 PEP 細(xì)菌中糖通過基團(tuán)運(yùn)送的主動運(yùn)送 糖的基團(tuán)轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制 細(xì)胞膜上 HCO3和 Cl的交換 帶 3蛋白在紅細(xì)胞膜上可能分布示意圖 細(xì)胞膜上 HCO3和 Cl的交換 代謝產(chǎn)生 CO2進(jìn)入的紅細(xì)胞 CO2+H2O HCO3 +H+ Cl HCO3 +H+ Cl CO2+H2O 碳酸酐酶 碳酸酐酶 CO2 HCO3 Cl HCO3 Cl (HCO3 溶于血漿 ) (HCO3 從血漿進(jìn)入紅細(xì)胞 ) (CO2離開紅細(xì)胞被呼出體外 ) 呼吸細(xì)胞中 肺部 Cl— HCO3 交換蛋白 三、生物大分子的跨膜運(yùn)送 蛋白質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)?基本途徑 新生肽鏈經(jīng)由 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜轉(zhuǎn)位 蛋白質(zhì)跨膜轉(zhuǎn)位進(jìn)入線粒體及葉綠體 線粒體蛋白質(zhì)的跨膜運(yùn)送 圖例 生活細(xì)胞需要主動地攝入或排出蛋白質(zhì)、多核苷酸、多糖等大分子，不同細(xì)胞器、房室之間也有大分子的跨膜轉(zhuǎn)位，這個過程涉及許多重要的生命現(xiàn)象，闡明大分子的跨膜運(yùn)送的分子機(jī)制具有重大的理論意義和應(yīng)用前景，已成為新的熱門研究領(lǐng)域。 蛋白質(zhì)運(yùn)輸?shù)幕就緩? 細(xì)胞溶質(zhì) 細(xì)胞核 過氧化物酶體 線粒體 質(zhì)體 內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 細(xì)胞表面 胞內(nèi)體 溶酶體 高爾基體 分部囊泡 內(nèi)吞 外排 孔門運(yùn)輸 跨膜轉(zhuǎn)位 囊泡運(yùn)輸 內(nèi)質(zhì)網(wǎng) — 高爾基體可視為胞內(nèi)蛋白質(zhì)和生物膜合成 — 組裝分揀和 運(yùn)輸中心 分泌蛋白質(zhì)的合成和胞吐作用 內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 高爾基體 泡 泡 泡融入質(zhì)膜 核糖體 芽泡 新生肽鏈經(jīng)由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜轉(zhuǎn)位 粗糙內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體合成的蛋白質(zhì)分兩類，一種進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔，經(jīng)一系列加工、修飾、包裝、投送，進(jìn)入溶酶體、質(zhì)膜或分泌到胞外；另一種則與內(nèi)質(zhì)網(wǎng) (ER)膜結(jié)合，留在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)系統(tǒng)投送成為質(zhì)膜和其它細(xì)胞器的膜蛋白。 新生肽鏈 N端有引導(dǎo)其跨越內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的 信號肽 (signal sequence)， Salatini 和 Blobel提出的 信號肽假說 (signal hypothesis) 解釋了新生肽鏈經(jīng)由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)轉(zhuǎn)位機(jī)制。 一些真核細(xì)胞多肽鏈上 N端的信號肽的結(jié)構(gòu) 特點(diǎn)： ? 信號肽序列在 1040個氨基酸范圍，中部有 1015個高度疏水氨基酸組成的肽段； ? N端至少含一個帶正電荷基團(tuán)（如 Lys、 Arg）； ? C端有被酶識別位點(diǎn)，其上游常有疏水性強(qiáng)的 5肽，切點(diǎn)上游第 第 3多為為 Ala。 Cleavage site 信號肽假說示意圖 SRP(signal recognition paticle) ： 信號肽識別蛋白（識別信號肽，干擾肽鍵形成反應(yīng)） SRP receptor： 信號肽識別蛋白受體 Ribosome receptor： 核糖體受體 信號肽識別示意圖 mRNA tRNA 新生肽上的信號肽 SRP SRP結(jié)合信號肽，引起翻譯終止 SRP結(jié)合的核蛋白體選擇性地連接到 ER膜上的 SRP受體 SRP SRP轉(zhuǎn)移和再循環(huán) ER膜上的 SRP受體蛋白 核糖體受體 蛋白轉(zhuǎn)移器 胞液 ER網(wǎng)腔 翻譯繼續(xù)轉(zhuǎn)移開始 核糖體 具有內(nèi)部開始轉(zhuǎn)移肽的膜蛋白與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜整合 ER膜上的成熟蛋白 COOH NH2 NH2 NH2 NH2 腔 胞液 內(nèi)部開始轉(zhuǎn)移肽 + (A) + NH2 NH2 NH2 腔 胞液 在反向插入的信號序列 NH2 + (B) ER膜上的成熟蛋白 + COOH COOH COOH COOH COOH + 細(xì)胞質(zhì) 切除內(nèi)膜識別序列加工折疊 前體蛋白 切除外膜識別序列 前體蛋白通過兩個信號肽序列的連續(xù)跨膜過程 內(nèi)膜識別序列 (1) 外膜識別序列 (1) 跨外膜 進(jìn)內(nèi)膜 內(nèi)膜通道蛋白 (2) 內(nèi)膜基質(zhì) 通道蛋白 (2) NH3+ N
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