细胞基本功能课件

第二章细胞的基本功能

Functionofcell

1物质跨膜转运

2

信号转导

3

细胞膜的生物电现象

4

肌细胞的收缩功能细胞生理是器官、系统生理学的基础。细胞的基本功能第一节细胞膜的结构和物质转运功能

液态镶嵌模型示意图糖类蛋白质脂质一、细胞膜的结构二、物质的跨膜转运

跨膜转运(transmembrane

utransport)：

体内各种物质经过细胞膜进出细胞的过程被动转运

(passivetransport)

主动转运

(activetransport)

出胞和入胞(exocytosis,endocytosis)

转运方式：单纯扩散(simplediffusion)

易化扩散(facilitateddiffusion)

原发性主动转运(primaryactivetransport)

继发性主动转运(secondaryactivetransport)

膜蛋白介导二、物质的跨膜转运细胞膜两侧该物质的浓度差；细胞膜对该物质的通透性。

跨膜转运物质的多少取决于两方面的因素：O2、CO2、乙醇、尿素等。

单纯扩散的物质：

单纯扩散(Simplediffusion)

脂溶性物质通过细胞膜由高浓度侧向低浓度侧扩散的过程。顺浓度梯度；不耗能。

单纯扩散的特点：二、物质的跨膜转运顺电化学梯度转运；不耗能；

转运蛋白与转运物质间有选择性。

特点

易化扩散(facilitateddiffusion)

非脂溶性物质借助细胞膜蛋白质(通道、载体)帮助顺电化学梯度转运的过程。载体介导的易化扩散；通道介导的易化扩散。

类型：二、物质的跨膜转运

载体介导的易化扩散(Facilitateddiffusionviacarrier)是贯穿脂质双层的整合蛋白。

载体：顺浓度差转运,速度比依溶质物理特性预期的快;

有饱和现象；结构特异性；竞争性抑制。

特点：葡萄糖、氨基酸、核苷酸等。

转运的物质：二、物质的跨膜转运溶液中带电离子借助于镶嵌于膜上的通道蛋白质，顺电化学梯度的跨膜扩散。中介这一过程的膜蛋白称为离子通道(ionchannel)。

通道介导的易化扩散(Facilitateddiffusionviachannel)二、物质的跨膜转运

电压门控通道(voltage-gatedionchannel)

化学门控通道

(chemically-gatedionchannel)

机械门控通道(mechanically-gatedionchannel)

离子通道的分类：电压门控通道化学门控通道机械门控通道二、物质的跨膜转运

转运速率比载体快；

无饱和现象；

通道有不同的功能状态。

离子通道的转运特点：静息激活失活二、物质的跨膜转运原发性主动转运；继发性主动转运。

按其利用能量形式的不同可分为：

主动转运

(activetransport)指细胞通过本身的耗能过程，借助细胞膜某些蛋白质的帮助，将非脂溶性物质分子或离子逆电化学梯度差进行的转运。二、物质的跨膜转运钠-钾泵(sodium-potassiumpump)简称钠泵(sodiumpump),又称Na+-K+-ATP酶(Na+-K+-ATPase)。

如：

原发性主动转运

(Primaryactivetransport)

指细胞直接利用代谢产生的能量(ATP)将物质(通常是带电离子)逆浓度梯度或电位梯度进行的跨膜转运过程。

介导这一过程的膜蛋白称为离子泵(ionpump)将细胞内ATP水解为ADP，并利用高能磷酸键贮存能量完成离子的跨膜转运，也称ATP酶。二、物质的跨膜转运钠-钾泵结构：膜蛋白质，具有ATP酶活性。功能：分解ATP，释放能量，利用这一能量，不断地将Na+从胞内泵出胞外，将K+从胞外泵入胞内。3个[Na+]移出胞外细胞内[Na+]↑细胞外[K+]↓→钠泵激活→ATPADP+Pi→2个[K+]移进胞内二、物质的跨膜转运钠-钾泵的生理意义细胞内高K+—胞内代谢反应所必需。膜内外K+、Na+浓度差是细胞生物电产生的前提。能维持胞质渗透压和细胞容积的相对稳定。生电性活动—影响静息电位数值。胞外高Na+势能储备：

GS、AA继发性主动转运；

Na+-H+交换,维持胞内pH稳定；

Na+-Ca2+交换,维持胞内Ca2+浓度稳定。二、物质的跨膜转运转运体(transporter

)转运体和载体具有相似的转运机制，转运速率相当，也有饱和现象。同向转运体反向转运体二、物质的跨膜转运肾小管上皮细胞对GS的转运基底侧膜钠泵活动↓Na+浓度势能差↓管腔侧膜Na+、GS同向转运↓GS再易化扩散入血二、物质的跨膜转运

出胞和入胞(exocytosisandendocytosis)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。如：激素的分泌、神经递质的释放。

二、物质的跨膜转运入胞(endocytosis)：大分子物质或物质团块借助于细胞膜形成吞噬泡或吞饮泡的方式进入细胞的过程，包括吞噬(phagocytosis)和吞饮(pinocytisis)

。如：白细胞吞噬细菌、异物等。二、