《细胞的基本功能》PPT课件.ppt

第二章细胞的基本功能 第一节细胞膜结构及物质转运功能 一 细胞膜的化学组成和分子结构 Themolecularcompositionandstructureofcellmembrane 二 细胞膜的物质转运功能 Transportacrosscellmembrane 一 膜的化学组成和分子结构 2 细胞的基本功能 pptF 组成 脂质 蛋白质 糖类 结构 液态镶嵌模型以液态脂质双分子层为基架 其中镶嵌着具不同结构和功能的蛋白质 一 脂质双分子层磷脂 70 胆固醇 30 由磷酸和碱基构成的亲水性极性基团由两条较长的脂酸烃链构成的疏水性非极性基团 脂质特点 熔点低 体温下为液态具有某种流动性和稳定性 二 细胞膜蛋白质 决定细胞的功能表面蛋白 附着在膜表面整和蛋白 贯穿膜的脂质双分子层 三 细胞膜糖类量少 寡糖 糖蛋白或糖脂形式 意义 作为细胞或所结合蛋白质的 标志 一 单纯扩散 simplediffusion 脂溶性物质由膜的高浓度一侧移到膜的低浓度一侧 决定扩散方向和速度的因素 浓度差 通透性 通透性 物质通过膜的难易程度转运的物质 O2 CO2 NH3 N2 尿素 乙醚 乙醇 类固醇类激素等 二 细胞膜的物质转运功能 二 易化扩散 facilitateddiffusion 在膜上特殊蛋白介导下 物质由膜的高浓度一侧向膜的低浓度一侧的转运 特点 特异性 饱和性 竞争性抑制转运物质 GS AA等 单纯和易化扩散均为被动转运 顺梯度 动力 不耗能 F 转运物质 离子 K Ca2 Na 三 主动转运 activetransport 通过耗能过程 逆浓度梯度将物质由低浓度一侧转运到膜的高浓度一侧 1 原发性主动转运 离子泵 意义建立势能贮备 提供能量造成细胞内外离子的不均衡分布 生物电产生的基础 2 继发性主动转运 secondaryactivetransport 四 出胞与入胞 exocytosisandendocytosis 大分子物质或物质团块借助于细胞膜的运动进出细胞的过程 2 入胞 吞噬 固体 吞饮 液体 F 1 出胞 分泌囊泡形式 间接利用ATP能量的主动转运过程 同向转运 F 逆向转运 第二节细胞的跨膜信号转导功能 二 离子通道受体介导的跨膜信号转导 一 G蛋白耦联受体介导的跨膜信号转导 三 酶耦联受体介导的跨膜信号转导 2 G 蛋白 鸟苷酸结合蛋白 G蛋白耦联受体介导的跨膜信号转导 一 组成 1 是受体与效应器间具有信息传导功能的蛋白 F 2 分激活型G 蛋白 Gs 抑制型G 蛋白 Gi 1 G蛋白耦联受体 receptor 7次跨膜受体 二 跨膜传递过程 三 主要途径1 受体 G 蛋白 AC途径 H R G蛋白 G蛋白效应器酶 第二信使 蛋白激酶或通道 底物蛋白磷酸化 细胞生物效应 4 第二信使 secondmessenger cAMP cGMP IP3 DG Ca2 3 膜效应器酶 腺苷酸环化酶 磷脂酶C 磷脂酶A2 被激活 抑制 后导致膜内第二信使增多 减少 化学信号 受体 2 受体 G蛋白 PLC途径 二 离子通道受体介导的跨膜信号转导离子通道受体 促离子型受体 F 1 化学门控通道 chemically gatedchannel 2 电压门控通道 voltage gatedchannel 3 机械门控通道 mechanically gatedchannel 直接激活膜内肽段 三 酶耦联受体介导的跨膜信号转导 一 酪氨酸激酶受体 TKR 只有一个跨膜 螺旋和一个较短的膜内片段 直接激活GC 二 鸟苷酸环化酶受体 GC 只有一个跨膜 螺旋 膜外侧有配体结合位点和膜内侧有GC结构域 可激活GC 第三节细胞的生物电 一 静息电位 二 动作电位 三 组织的兴奋和兴奋性 生物电 Bioelectricity 生物细胞在安静或活动状态存在的电活动 分类 一 静息电位 restingpotential RP 一 概念 F 细胞在安静 未受刺激 时 存在于细胞内外两侧的电位差 特点 内负外正 相对恒定 大小 哺乳类动物神经细胞和肌细胞 70 90mv 二 产生机制 结论 K 外流 形成内负外正的Rp 1 静息电位的产生条件 F 1 有动力 细胞膜内 外离子分布不匀 2 有通透性 静息状态下细胞膜对K 的通透性高 带电离子的跨膜转运 2 静息电位的产生过程 f F 二 动作电位 activepotential AP 细胞受刺激后 在静息电位的基础上 膜两侧出现快速 可逆 可扩布的电位变化 一 Ap的概念 F 1 全或无 现象 二 Ap的特点 2 不衰减性传导 3 脉冲式因绝对不应期的存在 动作电位不可能融合 Ap去极化至 30mv时 超射值 Na 平衡电位 三 产生机制 F 1 去极相 Na 内流 2 复极相 K 外流 F 四 Ap的引起 可兴奋组织 Rp 阈电位 Ap 1 阈电位 Thresholdpotential F 引发膜上Na 通道大量开放 引发Ap 的临界膜电位称为阈电位 2 局部反应 局部兴奋 阈下刺激 少量Na内流 产生低于阈电位的去极化 局部反应 F 1 非 全或无 式 其大小随刺激强度的变化而变化 2 电紧张扩布 3 总和 时间总和及空间总和 定义 特点 五 Ap的传导 局部电流 细胞膜依次产生Ap的结果 1 兴奋性 Excitability 可兴奋细胞或组织受刺激后产生Ap的能力 三 组织的兴奋和兴奋性 一 兴奋和可兴奋细胞 二 组织的兴奋性和与阈刺激 2 刺激 Stimulus 刺激 细胞所处环境因素的变化 刺激三要素 刺激强度 时间 强度 时间变化率 阈刺激 刺激强度等于阈值的刺激 阈上刺激 刺激强度大于阈值的刺激 阈下刺激 刺激强度小于阈值的刺激 阈强度 阈值 Thresholdintensity 把刺激的持续时间和强度 时间变化率固定 能使组织发生兴奋的最小刺激强度 三 细胞兴奋后兴奋性的变化 F 绝对不应期的意义 决定两次兴奋的最小间隔时间 1 绝对不应期 2 相对不应期 3 超常期 4 低常期 第四节肌细胞的收缩功能 一 神经 肌肉接头处兴奋传递 四 骨骼肌的兴奋收缩耦联 三 骨骼肌的收缩机制 二 骨骼肌的微细结构 五 影响骨骼肌收缩效能的因素 骨骼肌细胞兴奋 收缩过程 F 一 神经 肌肉接头处兴奋传递 一 N M接头结构 F 接头间隙 充满细胞外液 接头后膜 终板膜 有Ach R Na K 通道等 神经纤维上Ap 前膜 前膜上Ca通道开放 Ca2 内流 大量Ach释放至间隙 结合于Ach R 构型改变 终板膜上离子通道开放 Na内流 终板电位 总和 达到肌细胞的阈电位 邻近肌膜产生Ap 兴奋 F 二 兴奋传递过程 电 神经纤维上Ap 化学 Ach 电 骨骼肌上Ap 传递 F 三 影响兴奋传递的因素 1 阻断ACh受体 筒箭毒和 银环蛇毒 肌松剂 2 破坏ACh受体 重症肌无力 3 接头前膜Ach释放 肉毒杆菌中毒 4 胆碱酯酶失活 有机磷农药 新斯的明 二 骨骼肌的微细结构 F 一 肌原纤维和肌小节 F 肌小节 暗带 2个1 2的明带 二 肌管系统 F 1 横管 传递电信号 2 纵管 肌质网 末端称终池 三 骨骼肌收缩的机制 滑行理论 一 肌丝的分子组成 F 2 细肌丝 由三种蛋白组成 F 1 肌纤蛋白 存在与横桥结合位点 2 原肌凝蛋白 隔离横桥与肌纤蛋白 3 肌钙蛋白 可与Ca2 结合 三 滑行过程 F 肌浆中Ca2 Ca2 与 亚基结合 亚基传递信息 原肌凝蛋白变构 暴露横桥与肌动蛋白结合位点 横桥与肌动蛋白结合 拖动细肌丝向M线方向滑行 肌肉收缩 二 滑行学说 肌肉收缩时 无肌丝缩短和卷曲 是细肌丝在粗肌丝间滑行的结果 F 兴奋 收缩耦联过程 F 肌膜Ap沿横管膜传导 三联体的信息传递 终池Ca2 释放 肌浆中Ca2 肌丝滑行收缩Ca2 被肌质网上的钙泵回收 引起肌细胞的舒张 四 骨骼肌的兴奋收缩耦联 将肌细胞兴奋与肌纤维收缩连接起来的中介过程 五 影响骨骼肌收缩的因素 1 前负荷 初长度 Preload F 1 定义 肌肉收缩前承受的负荷 2 长度 张力曲线 反映初长度与肌肉收缩张力关系的曲线 2 后负荷 Afterload F 3 肌肉收缩力 Contra