协同运输又称偶联主动运输,它不直接消耗ATP,但要间接利用自由能,并且也是逆浓度梯度的运输。运输时需要先建立电化学梯度,在动物细胞主要是靠钠泵,在植物细胞则是由H+泵建立的H+质子梯度。
是真核生物细胞内膜结合细胞器与细胞内环境进行的物质交换。包括细胞核、线粒体、叶绿体、溶酶体、过氧化物酶体、高尔基体和内质网等与细胞内的物质交换。
又称通透酶(permease)生物膜上普遍存在的跨膜蛋白,能与特定的溶质分子结合,通过一系列构象改变介导跨膜被动运输或主动运输。
这类通道在其细胞内或外的特定配体(ligand)与膜受体结合时发生反应,引起门通道蛋白的一种成分发生构型变化,结果使“门”打开。因此这类通道被称为配体-门控通道,它分为细胞内配体和细胞外配体两种类型。
说明胞内信号传递级联反应链传递信号的原理。基因表达如何通过信号传递受到调控?
1)原理
(1)靶细胞的受体与配体的专一结合,受体同信号分子结合后被激活,把细胞外信号转变为胞内信号。
(2)经过一系列信号传递蛋白:
可被蛋白质激酶磷酸化的蛋白质:一类是丝氨酸/苏氨酸激酶,可催化蛋白质中的丝氨酸和苏氨酸磷酸化;另一类是酪氨酸激酶,催化蛋白质中的酪氨酸磷酸化。这两类蛋白质受到激活时,获得了1至多个磷酸基,失活时又去磷酸基。这些蛋白质被激活,则可致使磷酸化级联反应链(phosphorylation cascade)中的下游蛋白质磷酸化。
在信号诱导下同GTP结合的蛋白质。
(3)信号被传递到核,影响专一基因的表达。
2)调控
细胞一般是受多种信号的刺激影响,细胞必须把一些分散的信号加以整合,才能产生特有的反应。细胞外信号可激活细胞中的多种蛋白质磷酸化级联反应链,这些级联反应链之间发生相互作用,最终影响基因的表达,引起了一定的生物效应。
内分泌:由内分泌细胞分泌信号分子(激素)到血液中,通过血液循环运送到体内各个部位,作用于靶细胞;
旁分泌:细胞通过分泌局部化学介质到细胞外液中,经过局部扩散作用于邻近靶细胞,对创伤或感染组织刺激细胞增殖以恢复功能具有重要意义;
自分泌:细胞对自身分泌的物质产生反应,常见于病理如肿瘤细胞的合成和释放生长因子刺激自身,导致肿瘤细胞的增殖失控;
通过化学突触传递神经信号:当神经元细胞在接受环境或其他神经细胞的刺激后,神经信号通过动作电位的形式沿轴突以高达100m/s的速度传至末梢,刺激突触前突起终末分泌化学信号(神经递质或神经肽),快速扩散,实现电信号-化学信号-电信号转换和传导。
能形成穿膜充水小孔或通道的蛋白质。担负溶质的穿膜转运,如细菌细胞膜的膜孔蛋白。通道蛋白的特点:
1)介导被动运输。
2)对离子有高度选择性。
3)转运速率高4)不持续开放,受“阀门”控制。
分子开关蛋白的概念:具有可逆磷酸化控制的蛋白激酶称为分子开关蛋白。
分子开关的蛋白有两类:
1)通过磷酸化传递信号的开关蛋白:其活性由蛋白激酶使之磷酸化而开启,由蛋白磷酸酯酶使之去磷酸化而关闭;
2)通过结合蛋白传递信号的分子开关蛋白:由GTP结合蛋白组成,结合GTP而活化,结合GDP而失活。
作用机制:如NO(包内第二信使分子)在导致血管平滑肌舒张中的作用机制,即NO导致靶细胞内的可溶性鸟苷酸活化,血管内皮细胞释放NO,应答神经终末的刺激,NO扩散进入靶细胞与靶蛋白结合,快速导致血管平滑肌的舒张,从而引起血管扩张、血流畅通。