生理学细胞第二章的基本功能

1、111第二章 细胞的基本功能肌细胞的收缩细胞的电活动细胞的信号转导细胞膜的物质转运功能01020304目 录333第一节 细胞膜的物质转运功能444成分：脂质、蛋白质及少量糖类物质形态：液态镶嵌模型特点：稳定性、流动性和选择透过性 分隔细胞质与周围环境功能： 物质进出细胞 进行细胞间的信息沟通结构功能一、细胞膜的分子结构555666一、细胞膜的分子结构（一）细胞膜的脂质磷脂、胆固醇和少量糖脂构成；双嗜性分子：亲水端和疏水端脂质双层：由双嗜性脂质分子两两相对 排列成双分子层777血管腔变形通过细胞膜的稳定性和流动性例：吞噬细胞通过毛细血管内皮细胞吞噬细胞888细胞膜的稳定性及流动性白细胞和细菌9

2、99（二）细胞膜的蛋白质 -细胞膜的功能通过膜蛋白实现存在形式： 表面蛋白 20-30% 整合蛋白 （螺旋结构） 70-80% 物质转运功能蛋白 受体蛋白101010（三）糖类111111（三）糖类121212131313141414二、跨细胞膜的物质转运 被动转运 主动转运 指物质顺浓度梯度或电位梯度的转运过程。 指物质逆浓度梯度或电位梯度的转运过程。（2/3）151515二、跨细胞膜的物质转运（一）单纯扩散（simple diffusion）物理现象概念：物质从质膜的高浓度一侧通过脂质分子间隙向低浓度一侧进行的跨膜扩散。161616（一）单纯扩散简单的物理扩散脂溶性（非极性）物质或少数不带

3、电荷的极性小分子，如O2、CO2、NH3 、N2 、尿素、乙醇、乙醚、类固醇类激素、甘油、水等H2O除单纯扩散外，还可通过水通道跨膜转运。171717特点: 不依靠特殊膜蛋白质的“帮助”，扩散速率高 无饱和性 不耗能 扩散速度取决于被转运物在膜两侧的浓度差和膜对该物质的通透性。另外，物质所在溶液的温度、膜有效面积也有影响。181818（二）易化扩散概念： 在膜蛋白的介导下，非脂溶性的小分子物质或带电离子顺浓度梯度和（或）电位梯度进行的跨膜转运，称为。两种形式：经通道易化扩散经载体易化扩散1919191、经通道易化扩散（通道介导的易化扩散）各种带电离子在通道（channel）蛋白的介导下，顺浓度

4、梯度和（或）电位梯度的跨膜转运，称为。Na+外Na+内K+内 K+外202020 离子通道：贯穿细胞膜脂质双层，中央有亲水性孔道；通道开放及通道关闭；通道开放时，离子无需与通道蛋白结合，能以极快的速度跨越细胞膜。212121通道两个基本特性：离子选择性：可分为钠通道、钾通道等 门控特性：依对不同刺激的敏感性分为 电压门控通道 化学门控通道 机械门控通道2222222、经载体易化扩散概念：水溶性小分子物质或离子在载体蛋白介导下顺浓度梯度进行的跨膜转运。232323载体（carrier），也称转运体（transporter）不存在贯穿整个细胞膜的孔道结构，但能与一个或少数几个溶质分子或离子特异性结

5、合。转运过程：与底物结合-构象变化-与底物解离，转运速率较慢转运的物质：葡萄糖、氨基酸等242424经载体易化扩散特点： 较高的结构特异性 饱和现象 竞争性抑制252525被动转运(passive transport) 特点： 顺电-化学梯度进行 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的“帮助” 分类： 单纯扩散 易化扩散262626（三）主动转运(active transport) 概念：指物质逆浓度梯度或电位梯度的转运过程。 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：根据膜蛋白是

6、否直接消耗能量 原发性主动转运 继发性主动转运2727271、原发性主动转运概念 细胞直接利用代谢产生的能量将物质逆浓度和（或）电位梯度转运的过程。化学本质：ATP酶种类： 钠-钾泵、钙泵、质子泵282828（1）钠-钾泵（Na+-K+泵，简称钠泵） Na+-K+泵又称钠-钾依赖式ATP酶（Na+-K+-ATPase）。292929303030钠泵的直接效应是维持细胞膜两侧Na+和K+的浓度差，使细胞内外Na+ 1:10； K+ 30:1313131钠泵意义： 形成胞内高K+是许多代谢反应进行的必要条件。维持细胞内渗透压和细胞容积。建立势能储备，即维持膜外高Na+和膜内高K+的不均衡离子分布，

7、这是可兴奋组织产生生物电和维持兴奋性的基础，也是继发性主动转运的前提。323232除钠泵外，还有钙泵和质子泵钙泵，也称Ca2+-ATP酶 位于质膜、内质网或肌质网膜上； 两种钙泵共同维持细胞内低钙； 只要细胞内Ca2+浓度稍微增加，即可触发许多生理过程，如肌细胞收缩、腺细胞分泌、神经递质释放等。333333除钠泵外，还有钙泵和质子泵质子泵有两种： H+-K+ATP酶，主要是泌H分布在胃壁细胞和远端肾小管闰细胞； 分泌H+和摄入K+; H+ -ATP酶，分布于各种细胞器膜中，将氢转运至各细胞器内而呈酸性，一是维持酶的最适环境，其次是溶质跨细胞器膜转运的动力。3434342、继发性主动转运分类：

8、同向转运 逆向转运概念：间接利用ATP能量的主动转运过程。353535363636373737主动转运与被动转运的区别主动转运被动转运需由细胞提供能量不需外部能量逆电-化学势差顺电-化学势差使膜两侧浓度差更大使膜两侧浓度差更小383838（四）膜泡运输概念 大分子和颗粒物质进出细胞并不直接穿过细胞膜，而是由膜包围形成囊泡，通过膜包裹、膜融合和膜离断等一系列过程完成转运，也称为批量运输。主动的过程两种形式：出胞和入胞3939391、出胞概念：胞质内的大分子物质以分泌囊泡的形式排出细胞的过程。如：内分泌细胞分泌激素；外分泌细胞分泌酶原和黏液；神经细胞释放递质。内质网-高尔基复合体系统两种形式：持续性出胞调节性出胞404040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触并融合囊泡的膜成为细胞膜的组成部分4141412、入胞概念：细胞外大分子物质或物质团块如细菌、死亡细胞和细胞碎片等被细胞膜包裹后以囊泡的形式进入细胞的过程，也称内化。两种形式：吞噬：固态形式，仅发生于一些特殊的细胞吞饮：液态形式，发生于体内几乎所有细胞。液相入胞受体介导式入胞：运铁蛋白、低密度脂蛋白、维生素B12转运蛋白、多种生长因子、胰岛素等424242细胞膜上的受体对物质的“辨认”发生特异