蛋白质的功能与进化.ppt

第6章 蛋白质结构与功能的关系
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一、肌红蛋白的结构与功能
(一) 肌红蛋白的三级结构
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(二) 辅基血红素
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(三) O2与肌红蛋白的结合
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入侵的病原体及其毒素,和内环境中因基因突变产生的异常细胞,保持内环境稳定的功能。
免疫学是研究免疫系统结构,免疫的机制,及利用免疫的方法预防和治疗疾病的学科。
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(1)上皮细胞及其附属成分
物理屏障：机械屏障；毛发的保护作用；分泌液的冲洗作用。
化学屏障：体液的抗菌作用。
微生物屏障：正常菌对病源菌的抑制作用。
(2)吞噬细胞的作用
识别病原体糖蛋白和糖脂的糖基，可吞噬多种病原体。
巨噬细胞：由血液中单核细胞移行到各组织发育而成，可吞噬或杀伤微生物。
中性粒细胞：感染发生时，从血管移出，在感染部位吞噬病原体。
(3)自然杀伤细胞（NK细胞）
其细胞表面有两种受体
杀伤细胞活化受体（KAR）：识别病毒感染细胞和肿瘤细胞表面的糖基，与其结合后生成穿孔素和水解酶使靶细胞死亡。同时产生干扰素-γ，肿瘤坏死因子β等细胞因子，激活特异性免疫系统。
杀伤细胞抑制受体（KIR）：识别自身正常细胞表面由MHCI展示的，由自身蛋白分解产生的肽段，抑制杀伤作用。
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病原体及其分解产物刺激特定的免疫细胞增殖，清除特定的病原体。
通过分泌可溶性抗体清除特定抗原的途径称体液免疫。
通过免疫细胞与受感染细胞结合而清除受感染细胞的途径称细胞免疫。
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(2) 体液免疫
由骨髓的多能造血干细胞发育而成的B细胞种类极多，每种B细胞含有一种多个特定的受体(BCR,实际是膜结合的抗体)。
抗原与BCR结合后，通过细胞内信号转导系统启动细胞的快速分裂，使细胞大量增殖。
增殖后的细胞大部分用来产生可溶性抗体，称作浆细胞，一小部分用来产生膜结合抗体，并长期生存，称记忆细胞。
同种抗原再次入侵时，记忆细胞可快速启动免疫系统，疫苗就是根据这一原理设计的。
抗体可结合抗原，并使其失活，称中和作用。
抗原-抗体复合物可以与吞噬细胞的Fc受体结合，促进吞噬作用，称调理作用。
抗原-抗体复合物可以与补体结合，补体使病原体穿孔崩裂，还可促进抗原-抗体复合物与吞噬细胞结合。
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(3) 细胞免疫
由骨髓迁移到胸腺发育而成的T细胞种类极多,每种T细胞含有一种多个特定的T细胞受体(TCR)。
T细胞按功能主要分为两个亚群:
Tc细胞(细胞毒性T细胞)的受体与抗原肽-MHCI（主要组织相容性复合体I）复合物结合后,细胞被激活并大量增殖,增殖后的细胞产生穿孔素和颗粒酶,使受感染的细胞裂解,还可以使DNA内切酶激活,造成细胞凋亡。
TH细胞(辅助性T细胞)的受体与抗原肽- MHCII（主要组织相容性复合体II）复合物结合后,细胞被激活并大量增殖, 产生多种细胞因子。细胞因子与Tc细胞、 TH细胞、 B细胞和吞噬细胞的特异性受体结合,促进其增殖。
TH细胞还可以促进一些抗原与B细胞结合,因此, TH细胞功能障碍会引起严重的疾病,如HIV引起的艾滋病。
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骨髓和胸腺是B细胞和T细胞发育成熟的器官,称作中枢淋巴器官。
免疫细胞经血管和淋巴管网络在全身循环,并可在淋巴结和脾脏聚集,淋巴结和脾脏称作外周淋巴器官。
上皮细胞下常有淋巴细胞聚集,因无包膜,称作淋巴组织。
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(二) 免疫系统能识别自我和非我
存在于几乎所有细胞的表面，展示细胞内蛋白质分解产生的肽段,介导其与相应的Tc细胞结合 。能识别自身蛋白质分解产生的肽段的Tc细胞在发育过程中被清除。
存在于巨噬细胞和B细胞的表面，展示外来蛋白质分解产生的肽段。介导其与相应的TH细胞结合。
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(三) 在细胞表面的分子相互作用引发免疫反应
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(四) 免疫球蛋白的结构和类别

免疫球蛋白G(IgG)是一类最简单的免疫球蛋白。IgG含有两条相同的重链(heavy chain)和两条相的轻链(light chain)。四条链通过二硫键共价联接成Y字形结构。每一免疫球蛋白分子含有二个抗原结合部位，它们位于Y形结构的二个顶点。
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