细胞膜及其表面3.pptx

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1、会计学1细胞膜及其表面细胞膜及其表面3u 细胞膜受体细胞膜受体l受体受体(receptor)是一类存在于细胞膜或是一类存在于细胞膜或细胞内的特殊蛋白质细胞内的特殊蛋白质l能特异性识别并结合胞外信号分子，进能特异性识别并结合胞外信号分子，进而激活胞内一系列生化反应，使细胞对而激活胞内一系列生化反应，使细胞对外界刺激产生相应的反应外界刺激产生相应的反应l大多为糖蛋白大多为糖蛋白，也有糖脂和糖脂蛋白也有糖脂和糖脂蛋白(糖脂和糖蛋白的复合物糖脂和糖蛋白的复合物)第1页/共47页u 细胞膜受体细胞膜受体l膜表面受体主要与大的信号分子或小的膜表面受体主要与大的信号分子或小的亲水性的信号分子作用亲水性的信号

2、分子作用(不能穿膜不能穿膜)l细胞内受体主要与脂溶性的小信号分子细胞内受体主要与脂溶性的小信号分子作用作用l在细胞与外界的联系中起重要作用在细胞与外界的联系中起重要作用l细胞与外界的通讯细胞与外界的通讯、细胞之间的识别细胞之间的识别、细胞的免疫识别细胞的免疫识别、细胞功能的调控细胞功能的调控第2页/共47页l至少包括两个功能区域：配体结合区域和至少包括两个功能区域：配体结合区域和产生效应的区域产生效应的区域l受体所接受的外界信号统称为配体受体所接受的外界信号统称为配体(ligand)例如神经递质例如神经递质、激素激素、生长因子生长因子、化学物化学物 质、质、光子光子、其他胞外信号、其他胞外信号

3、等等 l不同的配体作用于不同的受体可产生不同不同的配体作用于不同的受体可产生不同的生物学效应的生物学效应l同一配体可与多种受体作用产生不同效应同一配体可与多种受体作用产生不同效应u 细胞膜受体细胞膜受体第3页/共47页l膜受体的结构和分类膜受体的结构和分类 l膜受体糖蛋白为跨膜蛋白质膜受体糖蛋白为跨膜蛋白质，有三个结有三个结构构 域域(domain):细胞外域细胞外域(亲水部分亲水部分)，跨膜域跨膜域(疏水部分疏水部分)，细胞内域细胞内域(亲水部分亲水部分)l单体型受体单体型受体:一条多肽链组成一条多肽链组成，生长因子生长因子受体受体、细胞因子受体细胞因子受体、LDL 受体等受体等，肽肽链链

4、N 端向外端向外，C 端向内端向内l复合型受体复合型受体:二条或多条肽链组成二条或多条肽链组成如如 N-乙酰胆碱受体乙酰胆碱受体，多个亚单位，多个亚单位，每个每个多次多次穿膜穿膜 u 细胞膜受体细胞膜受体第4页/共47页l识别部识别部(discriminator)或调节亚单位或调节亚单位，糖蛋白带有糖链的部分糖蛋白带有糖链的部分，狭义的受体即狭义的受体即指识别部指识别部l效应部效应部(effector)或催化亚单位或催化亚单位，与配体与配体结合后被激活而具有酶的活性结合后被激活而具有酶的活性 l转换部转换部(transducer)或传导部或传导部(inducer)识别部识别部和效应部的偶联部分

5、和效应部的偶联部分，将识别部将识别部所接受的信息经过转换传给效应部所接受的信息经过转换传给效应部u 细胞膜受体细胞膜受体第5页/共47页l完整的膜受体包括三个部分完整的膜受体包括三个部分，可以是不可以是不 同蛋白质分子直接或间接结合成一个复同蛋白质分子直接或间接结合成一个复合体合体，也可以是同一个蛋白质的不同亚也可以是同一个蛋白质的不同亚单位单位 l研究认为研究认为，识别部与效应部多是分开的识别部与效应部多是分开的两种分子两种分子，但，但明显保持密切的功能联系明显保持密切的功能联系l可分可合的功能复合体可分可合的功能复合体，在受体与配体在受体与配体结合后通过膜内的侧向移动暂时结合结合后通过膜内

6、的侧向移动暂时结合u 细胞膜受体细胞膜受体第6页/共47页l膜受体的分类膜受体的分类 l从细胞信号转导的角度膜受体分为三类从细胞信号转导的角度膜受体分为三类 l生长因子类受体生长因子类受体l位于细胞膜上位于细胞膜上，受体本身是酪氨酸蛋白受体本身是酪氨酸蛋白激酶激酶(tyrosine kinase,Trk)，能直接催化能直接催化底物的磷酸化底物的磷酸化l单次跨膜蛋白单次跨膜蛋白，分为，分为配体结合区配体结合区、跨膜跨膜区区、激酶活性区激酶活性区u 细胞膜受体细胞膜受体第7页/共47页l作用机理：作用机理：受体和配体结合后，通过蛋受体和配体结合后，通过蛋白质的构象变化激活激酶活性区的酶活白质的构象

7、变化激活激酶活性区的酶活性性，后者能使底物磷酸化后者能使底物磷酸化l磷酸化的底物再引发生物学效应，磷酸化的底物再引发生物学效应，即把即把细胞外的信号转导到细胞内细胞外的信号转导到细胞内l配体有胰岛素配体有胰岛素、类胰岛素生长因子类胰岛素生长因子、血血小板小板生长因子、生长因子、集落刺激集落刺激因子、因子、表皮表皮生生长因子长因子u 细胞膜受体细胞膜受体第8页/共47页l神经递质受体神经递质受体l配体门控离子通道配体门控离子通道(ligand-gated ion channel)l位于细胞膜上，本身是配体门控离子通位于细胞膜上，本身是配体门控离子通 道，常由多个亚单位组成，每个亚单位道，常由多个

8、亚单位组成，每个亚单位 4 次跨膜，次跨膜，N 端和端和 C 端均朝细胞外端均朝细胞外l既为受体，又为离子通道，其跨膜信号既为受体，又为离子通道，其跨膜信号转导无需中间步骤转导无需中间步骤u 细胞膜受体细胞膜受体第9页/共47页l受体和配体结合之后，通道蛋白改变构受体和配体结合之后，通道蛋白改变构象，导致通道开放或关闭，直接引起细象，导致通道开放或关闭，直接引起细胞反应胞反应l最早确认的是最早确认的是 N-乙酰胆碱受体乙酰胆碱受体u 细胞膜受体细胞膜受体第10页/共47页lG 蛋白偶联型受体蛋白偶联型受体(G protein-coupled receptor)l一条多肽链有一条多肽链有 7 个

9、跨膜疏水区域个跨膜疏水区域，N 端端向外向外，C 端向内端向内lN 端有糖基化位点端有糖基化位点，胞内和胞内和 C 端各有一端各有一个磷酸化位点个磷酸化位点l受体和配体结合后，激活偶联的受体和配体结合后，激活偶联的 G 蛋白，蛋白，调节相关酶活性，产生第二信使调节相关酶活性，产生第二信使u 细胞膜受体细胞膜受体第11页/共47页l膜受体的特性膜受体的特性l一般性质一般性质l识别外来信号识别外来信号，产生继发效应产生继发效应l受体作用的性质受体作用的性质基本基本属于构象的变化属于构象的变化l使无活性的效应部位变成有活性的过程使无活性的效应部位变成有活性的过程称为受体被激活称为受体被激活u 细胞膜

10、受体细胞膜受体第12页/共47页l特异性及非决定性特异性及非决定性:受体和配体分子间受体和配体分子间的立体构象动态互补、特异性并非绝对的立体构象动态互补、特异性并非绝对 严格、配体可与不同受体结合产生不同严格、配体可与不同受体结合产生不同 的效应的效应 l可饱和性可饱和性:结合能力有限，受体数目和结合能力有限，受体数目和 浓度恒定浓度恒定 l高亲和度高亲和度:对配体结合能力强对配体结合能力强 l可逆性可逆性:受体和配体以非共价键结合受体和配体以非共价键结合 l特定的组织定位特定的组织定位:只存在于靶细胞只存在于靶细胞 u 细胞膜受体细胞膜受体第13页/共47页l膜受体的数量与分布膜受体的数量与

11、分布l受体数目基本恒定受体数目基本恒定l配体浓度的变化可引起受体数量的上升配体浓度的变化可引起受体数量的上升调节和下降调节调节和下降调节l受体在膜上的分布并不均匀受体在膜上的分布并不均匀l一种细胞膜上可以同时存在几种不同的一种细胞膜上可以同时存在几种不同的受体受体u 细胞膜受体细胞膜受体第14页/共47页l细胞的信号转导包括三个部分细胞的信号转导包括三个部分:l细胞外信号分子细胞外信号分子l细胞表面受体及跨膜转导系统细胞表面受体及跨膜转导系统l细胞内信号转导途径细胞内信号转导途径u 膜受体与信号转导膜受体与信号转导第15页/共47页l l细胞细胞细胞细胞内内内内信号转导的基本原理信号转导的基本

12、原理信号转导的基本原理信号转导的基本原理l l信号分子这把钥匙一旦打开了细胞表面信号分子这把钥匙一旦打开了细胞表面信号分子这把钥匙一旦打开了细胞表面信号分子这把钥匙一旦打开了细胞表面 的受体锁，细胞就要对此作出应答的受体锁，细胞就要对此作出应答的受体锁，细胞就要对此作出应答的受体锁，细胞就要对此作出应答 l l细胞自身就是一个小社会，有各种不同细胞自身就是一个小社会，有各种不同细胞自身就是一个小社会，有各种不同细胞自身就是一个小社会，有各种不同 的结构和功能体系的结构和功能体系的结构和功能体系的结构和功能体系 l l外来信号应由何种功能体系来应答外来信号应由何种功能体系来应答外来信号应由何种功

13、能体系来应答外来信号应由何种功能体系来应答?l l依靠不同的信号转导通路或途径依靠不同的信号转导通路或途径依靠不同的信号转导通路或途径依靠不同的信号转导通路或途径 u 膜受体与信号转导膜受体与信号转导第16页/共47页l l信号转导通路有两个层次的含义信号转导通路有两个层次的含义信号转导通路有两个层次的含义信号转导通路有两个层次的含义l l第一层是将外部信号转换成内部信号的第一层是将外部信号转换成内部信号的第一层是将外部信号转换成内部信号的第一层是将外部信号转换成内部信号的通路，即信号转导通路通路，即信号转导通路通路，即信号转导通路通路，即信号转导通路l l第二层次的含义是外部信号转换成内部第

14、二层次的含义是外部信号转换成内部第二层次的含义是外部信号转换成内部第二层次的含义是外部信号转换成内部信号后从哪个通路引起应答信号后从哪个通路引起应答信号后从哪个通路引起应答信号后从哪个通路引起应答u 膜受体与信号转导膜受体与信号转导第17页/共47页l l两种最重要的信号转导通路两种最重要的信号转导通路两种最重要的信号转导通路两种最重要的信号转导通路l l一种是通过一种是通过一种是通过一种是通过 G G 蛋白偶联方式，即信号分蛋白偶联方式，即信号分蛋白偶联方式，即信号分蛋白偶联方式，即信号分子同表面受体结合后激活子同表面受体结合后激活子同表面受体结合后激活子同表面受体结合后激活 G G 蛋白，

15、再由蛋白，再由蛋白，再由蛋白，再由G G 蛋白激活蛋白激活蛋白激活蛋白激活细胞内细胞内细胞内细胞内效应物，效应物产生效应物，效应物产生效应物，效应物产生效应物，效应物产生细胞内信号细胞内信号细胞内信号细胞内信号l l第二种转导通路是结合的配体激活受体第二种转导通路是结合的配体激活受体第二种转导通路是结合的配体激活受体第二种转导通路是结合的配体激活受体的酶活性，然后由激活的酶再去激活产的酶活性，然后由激活的酶再去激活产的酶活性，然后由激活的酶再去激活产的酶活性，然后由激活的酶再去激活产生细胞内信号的效应物生细胞内信号的效应物生细胞内信号的效应物生细胞内信号的效应物u 膜受体与信号转导膜受体与信号

16、转导第18页/共47页l l细胞内各种不同的转导通路都是由一系细胞内各种不同的转导通路都是由一系细胞内各种不同的转导通路都是由一系细胞内各种不同的转导通路都是由一系 列的蛋白和酶所组成列的蛋白和酶所组成列的蛋白和酶所组成列的蛋白和酶所组成 l l各通路中的上游蛋白对下游蛋白活性的各通路中的上游蛋白对下游蛋白活性的各通路中的上游蛋白对下游蛋白活性的各通路中的上游蛋白对下游蛋白活性的 调节调节调节调节 (激活或抑制激活或抑制激活或抑制激活或抑制)主要是通过添加或去主要是通过添加或去主要是通过添加或去主要是通过添加或去除磷酸基团，从而改变下游蛋白的构象除磷酸基团，从而改变下游蛋白的构象除磷酸基团，从

17、而改变下游蛋白的构象除磷酸基团，从而改变下游蛋白的构象 来完成的来完成的来完成的来完成的 l l信号转导通路的最关键成员是蛋白激酶信号转导通路的最关键成员是蛋白激酶信号转导通路的最关键成员是蛋白激酶信号转导通路的最关键成员是蛋白激酶和磷酸酶，它们能够引起细胞活性的快和磷酸酶，它们能够引起细胞活性的快和磷酸酶，它们能够引起细胞活性的快和磷酸酶，它们能够引起细胞活性的快速变化而后又迅速恢复速变化而后又迅速恢复速变化而后又迅速恢复速变化而后又迅速恢复 u 膜受体与信号转导膜受体与信号转导第19页/共47页l细胞的化学信号分子细胞的化学信号分子、受体及受体及G蛋蛋白白l化学信号分子及其受体化学信号分子

18、及其受体l细胞的信号转导细胞的信号转导(signal transduction):由细胞外信号转换为细胞内信号的过程由细胞外信号转换为细胞内信号的过程l第一信使第一信使:细胞外信号分子细胞外信号分子，与靶细胞，与靶细胞受体相结合受体相结合;亲脂性小分子容易直接穿亲脂性小分子容易直接穿过细胞膜与细胞质或细胞核内受体形成过细胞膜与细胞质或细胞核内受体形成复合复合 体体，再与再与 DNA 结合启动基因表达结合启动基因表达 u 膜受体与信号转导膜受体与信号转导第20页/共47页l第二信使第二信使(细胞能感知的信号细胞能感知的信号):亲水性亲水性 信号分子不能直接穿膜信号分子不能直接穿膜，只能与质膜上，

19、只能与质膜上 的受体结合的受体结合，化学信号，化学信号需要跨膜传递需要跨膜传递，转换成细胞内的信号转换成细胞内的信号 l不同细胞中信息跨膜传递结构大不相同不同细胞中信息跨膜传递结构大不相同l有多条主要信号转导通路有多条主要信号转导通路l通路之间可有交互作用通路之间可有交互作用u 膜受体与信号转导膜受体与信号转导第21页/共47页lG 蛋白蛋白(G protein)或鸟苷酸结合蛋白或鸟苷酸结合蛋白(guanine nucleotide-banding protein)l由由 M.Rodbell 和和 A.G.Gilman 分离纯分离纯化化，获获 1994 年诺贝尔生理医学奖年诺贝尔生理医学奖 l

20、 l由由由由、3 3 个不同亚单位构成的异聚个不同亚单位构成的异聚个不同亚单位构成的异聚个不同亚单位构成的异聚体体体体，是，是位于质膜胞质面的周边蛋白位于质膜胞质面的周边蛋白 l l能结合能结合能结合能结合 GTPGTP，并有并有并有并有 GTP GTP 酶的活性酶的活性酶的活性酶的活性l l可改变构象激活效应蛋白使其活化可改变构象激活效应蛋白使其活化可改变构象激活效应蛋白使其活化可改变构象激活效应蛋白使其活化 u 膜受体与信号转导膜受体与信号转导第22页/共47页l lG G 蛋白家族蛋白家族蛋白家族蛋白家族l以以 亚单位的结构与活性不同分为三类亚单位的结构与活性不同分为三类:Gs 家族、家

21、族、Gi 家族、家族、Gq 家族家族l l 亚单位对效应蛋白起激活亚单位对效应蛋白起激活(Gs 家族家族)或或抑制抑制(Gi 家族家族)作用作用l l、亚单位能调节亚单位能调节 G 蛋白的活性蛋白的活性u 膜受体与信号转导膜受体与信号转导第23页/共47页l lG G 蛋白的作用机制蛋白的作用机制蛋白的作用机制蛋白的作用机制l静息状态下静息状态下，G 蛋白以异三聚体的形式蛋白以异三聚体的形式存在存在并并与与 GDP 结合结合，与受体呈分离状与受体呈分离状态态l与配体与配体结合后结合后受体蛋白构象改变受体蛋白构象改变，与与 G蛋白蛋白 亚单位接触亚单位接触亚单位接触亚单位接触，使其改与使其改与使

22、其改与使其改与 GTP GTP 结合结合结合结合l l 亚单位本身构象改变亚单位本身构象改变亚单位本身构象改变亚单位本身构象改变，与与与与、亚单亚单 位位分离呈游离状态分离呈游离状态，且具备且具备 GTP 酶的活酶的活性性，为为 G 蛋白的活化状态蛋白的活化状态，能结合，能结合效应效应蛋白蛋白并并调节其活性调节其活性 u 膜受体与信号转导膜受体与信号转导第24页/共47页l l配体与受体结合的信号解除配体与受体结合的信号解除配体与受体结合的信号解除配体与受体结合的信号解除，亚亚亚亚单位单位单位单位 分解分解分解分解 GTP GTP 生成生成生成生成 GDPGDP，释放磷酸根释放磷酸根释放磷酸根

23、释放磷酸根l l 亚单位的构象复原亚单位的构象复原亚单位的构象复原亚单位的构象复原，与与与与GDP GDP 结合而与结合而与结合而与结合而与效应蛋白分离效应蛋白分离效应蛋白分离效应蛋白分离 l l形成形成形成形成异三聚体异三聚体，恢复静息状态即非恢复静息状态即非活化状态活化状态 l l 亚单位的浓度与亚单位的浓度与亚单位的浓度与亚单位的浓度与 G G 蛋白的作用强度成蛋白的作用强度成蛋白的作用强度成蛋白的作用强度成反比反比反比反比 u 膜受体与信号转导膜受体与信号转导第25页/共47页l l与与与与 G G 蛋白结合的效应蛋白的种类取决于蛋白结合的效应蛋白的种类取决于蛋白结合的效应蛋白的种类取

24、决于蛋白结合的效应蛋白的种类取决于细胞的类型和细胞的类型和细胞的类型和细胞的类型和 亚单位的类型亚单位的类型亚单位的类型亚单位的类型 l l有离子通道有离子通道有离子通道有离子通道、腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶、磷脂酶磷脂酶磷脂酶磷脂酶C C、磷脂酶磷脂酶磷脂酶磷脂酶A A2 2、磷酸二酯酶等磷酸二酯酶等磷酸二酯酶等磷酸二酯酶等l l以离子通道为效应蛋白的以离子通道为效应蛋白的以离子通道为效应蛋白的以离子通道为效应蛋白的 G G 蛋白效应快蛋白效应快蛋白效应快蛋白效应快速而短暂速而短暂速而短暂速而短暂l l以酶分子为效应蛋白的以酶分子为效应蛋白的以酶分子为效应蛋白的以酶分子

25、为效应蛋白的 G G 蛋白效应缓慢蛋白效应缓慢蛋白效应缓慢蛋白效应缓慢而持久而持久而持久而持久 u 膜受体与信号转导膜受体与信号转导第26页/共47页l胞内主要信号通路胞内主要信号通路 lcAMP(3,5-环化腺苷酸环化腺苷酸)信号通路信号通路 l l腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶 (adenylate cyclase,AC)(adenylate cyclase,AC)是是是是cAMP 信号通路的关键酶信号通路的关键酶，结合在质膜结合在质膜结合在质膜结合在质膜的胞质面的胞质面的胞质面的胞质面，有有 6 种亚型种亚型 l l能与能与能与能与 ATP ATP 结合并催化结合并催化

26、结合并催化结合并催化 ATP ATP 分解形成分解形成分解形成分解形成cAMP cAMP 作为第二信使作为第二信使作为第二信使作为第二信使l l第二信使第二信使第二信使第二信使:细胞膜表面受体接受细胞外细胞膜表面受体接受细胞外细胞膜表面受体接受细胞外细胞膜表面受体接受细胞外信号后转换而来的细胞内信号信号后转换而来的细胞内信号信号后转换而来的细胞内信号信号后转换而来的细胞内信号u 膜受体与信号转导膜受体与信号转导第27页/共47页 细胞表面受体接受细胞外信号后转换而来的细胞内信号称为第二信使细胞表面受体接受细胞外信号后转换而来的细胞内信号称为第二信使细胞表面受体接受细胞外信号后转换而来的细胞内信

27、号称为第二信使细胞表面受体接受细胞外信号后转换而来的细胞内信号称为第二信使 细胞内有六种最重要的第二信使：细胞内有六种最重要的第二信使：细胞内有六种最重要的第二信使：细胞内有六种最重要的第二信使：cAMPcAMP、cGMPcGMP、NONO、1,2-1,2-二酰甘油二酰甘油二酰甘油二酰甘油 (diacylglycerol,DAG)(diacylglycerol,DAG)、1,4,5-1,4,5-三磷酸肌醇三磷酸肌醇三磷酸肌醇三磷酸肌醇 (inosositol 1,4,5-trisphosphate,IP(inosositol 1,4,5-trisphosphate,IP33)、CaCa2+2+

28、等等等等第28页/共47页cAMP(3,5-环化腺苷酸环化腺苷酸)第29页/共47页l lcAMP cAMP 能特异性地活化能特异性地活化能特异性地活化能特异性地活化 cAMP cAMP 依赖性蛋依赖性蛋依赖性蛋依赖性蛋白激酶白激酶白激酶白激酶 A(PKA)A(PKA)来调节细胞的代谢来调节细胞的代谢来调节细胞的代谢来调节细胞的代谢lPKA 可使可使 cAMP 反应元件结合蛋白反应元件结合蛋白(CREB)等基因表达调节因子磷酸化等基因表达调节因子磷酸化l激活后的激活后的 CREB 结合到基因的结合到基因的 CRE 区区启动基因的表达启动基因的表达 l表达的蛋白质对细胞产生生物学效应表达的蛋白质

29、对细胞产生生物学效应 l例例:糖原分解的激素调节糖原分解的激素调节，胰高血糖素胰高血糖素 或肾上腺素使血糖升高的调节机制或肾上腺素使血糖升高的调节机制 u 膜受体与信号转导膜受体与信号转导第30页/共47页G 蛋白偶联型蛋白偶联型受体的信号转导途径受体的信号转导途径 配体配体 受体受体蛋白蛋白效效应应酶酶 第二信使第二信使蛋白激酶蛋白激酶 酶或其他功能蛋白酶或其他功能蛋白 生物学效应生物学效应第31页/共47页cAMP腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶激活型激活型配体配体激活型受体激活型受体Rs活化型调节蛋白活化型调节蛋白Gs抑制型抑制型配体配体抑制型受体抑制型受体Ri抑制型调节蛋白抑制型调节蛋白Gi路

30、线一路线一路线二路线二Gs调节模型（调节模型（Rs-Gs-AC-cAMP途径）途径）Gi调节模型调节模型（Ri-Gi-AC 途径）途径）第32页/共47页l信号转导机制的放大效应信号转导机制的放大效应l一个信号一个信号 多个受体多个受体(R)；一个活化；一个活化 R 多个多个 G 蛋白；一个蛋白；一个 G 蛋白蛋白 多个效多个效应器应器(酶酶)许多第二信使许多第二信使 磷酸化更磷酸化更多靶蛋白多靶蛋白(酶酶)产生显著放大效应产生显著放大效应l信号体系好比信号扩大器，将细胞外微信号体系好比信号扩大器，将细胞外微小的信号逐级放大，产生明显效应小的信号逐级放大，产生明显效应l引起糖原分解所必需引起糖

31、原分解所必需的的肾上腺素浓度为肾上腺素浓度为10-10 mol/L，可产生，可产生 10-6 mol/L cAMP u 膜受体与信号转导膜受体与信号转导第33页/共47页l细胞识别细胞识别(cell recognition)l细胞对同种、异种细胞，自己、异己物细胞对同种、异种细胞，自己、异己物质质的认识和鉴别的认识和鉴别l l分子基础与细胞膜中的糖蛋白有关分子基础与细胞膜中的糖蛋白有关分子基础与细胞膜中的糖蛋白有关分子基础与细胞膜中的糖蛋白有关l l糖蛋白位于糖蛋白位于糖蛋白位于糖蛋白位于膜表面的寡糖链中的单糖种膜表面的寡糖链中的单糖种膜表面的寡糖链中的单糖种膜表面的寡糖链中的单糖种类类类类、

32、数目数目数目数目、排列顺序和结合方式的差异排列顺序和结合方式的差异排列顺序和结合方式的差异排列顺序和结合方式的差异使糖链具有多样性和复杂性使糖链具有多样性和复杂性使糖链具有多样性和复杂性使糖链具有多样性和复杂性l l细胞识别的基础细胞识别的基础细胞识别的基础细胞识别的基础 u 膜受体与细胞识别膜受体与细胞识别第34页/共47页l物种特异性物种特异性l受精过程；白细胞能识别入侵的细菌并受精过程；白细胞能识别入侵的细菌并 将其吞噬，但从不吞噬血液中自体的正将其吞噬，但从不吞噬血液中自体的正 常细胞常细胞 l组织特异性组织特异性 l将同一个体的心肌组织和肾组织用胰酶将同一个体的心肌组织和肾组织用胰酶

33、 消化混合制成单细胞悬液，静置若干时消化混合制成单细胞悬液，静置若干时 间后，心肌细胞就能识别出心肌细胞，间后，心肌细胞就能识别出心肌细胞，并相互聚集，肾细胞也能识别出肾细胞并相互聚集，肾细胞也能识别出肾细胞 u 膜受体与细胞识别膜受体与细胞识别第35页/共47页l细胞识别的分子基础是细胞表面受体之细胞识别的分子基础是细胞表面受体之间或受体与大分子之间互补形式的相互间或受体与大分子之间互补形式的相互作用，有三种作用方式作用，有三种作用方式 l相同受体间的相互作用相同受体间的相互作用l受体与细胞表面大分子间的相互作用受体与细胞表面大分子间的相互作用l相同受体与游离大分子间的相互作用相同受体与游离

34、大分子间的相互作用u 膜受体与细胞识别膜受体与细胞识别第36页/共47页l l细胞膜抗原细胞膜抗原细胞膜抗原细胞膜抗原l膜抗原膜抗原(membrane antigen)或细胞表面或细胞表面抗原抗原(cell surface antigen)：细胞膜中的：细胞膜中的糖蛋白糖蛋白，具有特定的抗原性具有特定的抗原性l抗原抗原:一类能刺激机体免疫系统使之产一类能刺激机体免疫系统使之产生特异性免疫应答，并能与相应免疫应生特异性免疫应答，并能与相应免疫应 答产物答产物(抗体和致敏淋巴细胞抗体和致敏淋巴细胞)在体内外在体内外发生特异性结合的物质发生特异性结合的物质(可以是活的生可以是活的生物，也可以是异物物

35、，也可以是异物)u 膜抗原与免疫作用膜抗原与免疫作用第37页/共47页l表明种族表明种族(种族抗原种族抗原)、个体个体(组织相容组织相容性抗原性抗原)、器官组织器官组织(组织分化抗原组织分化抗原)、发发育阶段育阶段(胚胎抗原胚胎抗原)等属性等属性l红细胞血型抗原红细胞血型抗原(blood group antigen)lABO 血型抗原血型抗原lMN 血型抗原血型抗原u 膜抗原与免疫作用膜抗原与免疫作用第38页/共47页、l组织相容性抗原组织相容性抗原(histocompatibility antigen)l决定同种个体之间特异性的抗原系统决定同种个体之间特异性的抗原系统，能引起个体间组织器官移

36、植排斥反应能引起个体间组织器官移植排斥反应l广泛存在于组织的细胞膜上，化学成分广泛存在于组织的细胞膜上，化学成分是糖蛋白是糖蛋白l人组织相容性抗原：传统上称为人白细人组织相容性抗原：传统上称为人白细胞抗原胞抗原(human leukocyte antigen,HLA)u 膜抗原与免疫作用膜抗原与免疫作用第39页/共47页l已知主要组织相容性抗原有已知主要组织相容性抗原有 120 多种，多种，可组合成成千上万种不同的组织型可组合成成千上万种不同的组织型(tissue type)，代表个体的特征，代表个体的特征 l除同卵双生子外除同卵双生子外，组织型均不相同组织型均不相同l组织型是否相容是异体器官

37、组织移植成组织型是否相容是异体器官组织移植成功的关键功的关键l可用于同卵双生或异卵双生子的诊断可用于同卵双生或异卵双生子的诊断l亲子鉴定亲子鉴定u 膜抗原与免疫作用膜抗原与免疫作用第40页/共47页l抗体抗体(antibody)指机体的免疫系统在抗指机体的免疫系统在抗原刺激下原刺激下，由由 B 淋巴细胞或记忆细胞增淋巴细胞或记忆细胞增殖分化成的浆细胞所产生的、可与相应殖分化成的浆细胞所产生的、可与相应 抗原发生特异性结合的免疫球蛋白抗原发生特异性结合的免疫球蛋白 u 膜抗原与免疫作用膜抗原与免疫作用第41页/共47页l膜受体异常与疾病膜受体异常与疾病 l受体病受体病(receptor dise

38、ase)l家族性高胆固醇血症家族性高胆固醇血症l睾丸女性化综合征睾丸女性化综合征u 细胞膜与医药学细胞膜与医药学第42页/共47页家族性高胆固醇血症家族性高胆固醇血症 (familial hypercholesterolemia,FH)l细胞膜低密度脂蛋白细胞膜低密度脂蛋白(LDL)受体遗传性缺乏，受体遗传性缺乏，血浆中血浆中 LDL-C 和和 VLDL-C 水平增高，胆固醇水平增高，胆固醇沉积出现黄瘤沉积出现黄瘤l杂合子频率为杂合子频率为 1/500，有，有40%的的 LDL 受体，临受体，临床表现较轻床表现较轻l纯合子频率纯合子频率 1/100万，只有万，只有10%的的 LDL 受体，受体

39、，病情更为严重，儿童期发生冠心病病情更为严重，儿童期发生冠心病l不完全显性遗传不完全显性遗传第43页/共47页睾丸女性化综合征睾丸女性化综合征(雄激素全不敏感综合征雄激素全不敏感综合征)(testicular feminization syndrome)最常见的男性假两性畸形最常见的男性假两性畸形 具有正常女性体征，睾丸多位于腹股沟内，具有正常女性体征，睾丸多位于腹股沟内，核型为核型为 46,XY 患者睾丸能分泌雄激素，但缺乏雄激素受体患者睾丸能分泌雄激素，但缺乏雄激素受体而不能发挥效应，遗传方式为而不能发挥效应，遗传方式为 XR第44页/共47页SUMMARY 膜受体的结构和分类膜受体的结构

40、和分类膜受体的特性膜受体的特性化学信号分子化学信号分子、受体及受体及 G 蛋白蛋白膜受体与细胞识别膜受体与细胞识别胞内主要信号通路胞内主要信号通路细胞膜抗原细胞膜抗原细胞膜抗原细胞膜抗原第45页/共47页复复 习习 思思 考考 题题1.细胞膜受体可分为几种类型？各有何结细胞膜受体可分为几种类型？各有何结构和功能特点？构和功能特点？2.以以 cAMP 信号通路为例说明信号通路为例说明 G 蛋白偶联蛋白偶联受体介导的信号转导过程。受体介导的信号转导过程。3.比较并归纳成对名词间的区别和联系：比较并归纳成对名词间的区别和联系：受体和配体、膜受体和胞内受体、受体和配体、膜受体和胞内受体、G 蛋白和蛋白和 G 蛋白家族、蛋白家族、cAMP 和和 ATP、第一信使和第二信使、抗原和抗体第一信使和第二信使、抗原和抗体 第46页/共47页