细胞的结构特征和物质转运功能课件

汉建忠hjzjames Dept Physiology XiangyaMedicalSchool CSU 第一节细胞的跨膜物质转运第二节细胞的跨膜信号转导功能第三节细胞的跨膜电变化第四节肌细胞的收缩功能 一 膜的化学组成和分子结构 一 脂质双分子层以液态的脂质双分子层为基架 具有稳定性和流动性 二 细胞膜蛋白质镶嵌或贯穿于脂质双分子层中 生物膜具有的各种功能大多与其有关 三 细胞膜糖类多为短糖链 以共价键的形式与膜脂质或蛋白质结合 形成糖脂或糖蛋白 有些作为抗原决定簇 免疫信息 血型 有些作为膜受体的 可识别 部分 能特异地与激素递质等结合 二 细胞膜的跨膜物质转运功能被动转运 指物质顺电位或化学梯度的转运过程 主动转运 指物质逆浓度梯度或电位梯度的转运过程 概念 物质顺电位或化学梯度的转运过程 特点 不耗能 转运动力依赖物质的电 化学梯度所贮存的势能 依靠或不依靠特殊膜蛋白质 帮助 顺电 化学梯度进行分类 单纯扩散 simplediffusion 易化扩散 facilitateddiffusion 被动转运 passivetransport 一 单纯扩散 simplediffusion 1 概念 一些脂溶性物质由膜的高浓度一侧向低浓度一侧移动的过程 2 特点 扩散速率高 无饱和性 不依靠特殊膜蛋白质的 帮助 不需另外消耗能量 扩散量与浓度梯度 温度和膜通透性 permeablility 呈正相关用扩散通量 mol或mol数 min cm2 表示 3 转运的物质 O2 CO2 NH3 N2 尿素 乙醚 乙醇 类固醇类激素等 注 膜对H2O具高度通透性 H2O除单纯扩散外 还可通过水通道跨膜转运 二 易化扩散 facilitateddiffusion 1 概念 一些非脂溶性或脂溶解度甚小的物质 需特殊膜蛋白质的 帮助 下 由膜的高浓度一侧向低浓度一侧移动的过程 2 分类 经通道的易化扩散 经载体的易化扩散 1 经通道的易化扩散 转运的物质 各种带电离子 K i K o Na o Na i 2 经载体的易化扩散 转运的物质 葡萄糖 GL 氨基酸 AA 等小分子亲水物质 3 特点 需依靠特殊膜蛋白质的 帮助 不需另外消耗能量 选择性 特殊膜蛋白质本身有结构特异性 饱和性 结合位点是有限的 竟争性 经同一特殊膜蛋白质转运 浓度和电压依从性 特殊膜蛋白质的变构是有条件的 如化学门控通道 电压门控通道 机械门控通道 概念 指物质逆浓度梯度或电位梯度的跨膜转运过程 特点 需要消耗能量 能量由分解ATP来提供 依靠特殊膜蛋白质 泵 的 帮助 是逆电 化学梯度进行的 分类 原发性主动转运 primaryactivetransport 简称 泵转运 如 Na K 泵 Ca2 泵 H K 泵 H 泵等 继发性主动转运 secondaryactivetransport 简称 联合转运 入胞和出胞式转运 三 主动转运 activetransport 1 泵转运 Na K 泵Na K 泵又称Na K ATPase 简称钠泵 当 Na i K o 时 都可被激活 ATP分解产生能量 将胞内的3个Na 移至胞外和将胞外的2个K 移入胞内 通道转运与钠 钾泵转运模式图 钠 钾泵的这种活动还为其它一些物质转运的提供了动力 如葡萄糖 氨基酸的吸收 Na 载体 葡萄糖 Na 载体 氨基酸的复合体形式进行的联合转运 维持原先的 Na o高 K i高 2K 泵至细胞内 3Na 泵至细胞外 分解ATP产生能量 当 Na i K o 激活 钠 钾泵 钠 钾泵活动生理意义 胞内低Na 维持细胞体积 胞内高K 酶活性 新陈代谢正常进行 势能储备钠 钾的易化扩散继发性主动转运联合转运 cotransport 同向转运 symport 逆向转运 antiport 2 继发性主动转运 secondaryactivetransport 概念 间接利用ATP能量的主动转运过程 即逆浓度梯度或逆电位梯度的转运时 能量非直接来自ATP的分解 是来自膜两侧 Na 差 而 Na 差是Na K 泵分解ATP释放的能量建立的 分类 同向转运 逆向转运 同向转运 symport 逆向转运 Anitport 糖的继发性主动转运 钙的跨膜转运 四 膜泡转运 visculartransport 一些大分子物质或团块进出细胞 是通过细胞本身的吞吐活动进行的 亦可属于主动转运过程 出胞 exocytosis 指胞质内的大分子物质以分泌囊泡的形式排出细胞的过程 主要见于细胞的分泌过程 如激素 神经递质 消化液的分泌 入胞 endocytosis 指细胞外的大分子物质或团块等被细胞膜包裹后以囊泡形式进入细胞的过程 分为 吞噬 phagocytosis 转运物质为固体 吞饮 pinocytosis 转运物质为液体 分泌物排出 融合处出现裂口 囊泡向质膜内侧移动 膜性结构包被 分泌囊泡 高尔基复合体 粗面内质网合成蛋白性分泌物 出胞 囊泡膜与质膜的某点接