生理学细胞的基本功能专家讲座

第二章细胞基本功效

杨春涛（副教授/博士）

生理学教研室生理学细胞的基本功能第1页目录二、细胞信号转导一、细胞膜物质转运功效三、细胞电活动四、肌细胞收缩生理学细胞的基本功能第2页细胞是组成人体基本结构和功效单位；第一节细胞膜物质转运功效(1014)生理学细胞的基本功能第3页细胞基本结构：

细胞膜细胞质（细胞器+基质）细胞核一、细胞膜分子结构生理学细胞的基本功能第4页一、细胞膜分子结构细胞膜/质膜组成：

脂质蛋白质糖类功效活跃细胞蛋白质含量较高。生理学细胞的基本功能第5页液态镶嵌模型生理学细胞的基本功能第6页液态镶嵌模型由来试验一：水溶性物质脂溶性物质结论：细胞膜由脂质组成。生理学细胞的基本功能第7页液态镶嵌模型由来试验二：搜集：细胞膜/血影结论：细胞膜主要成份脂质和蛋白质。溶血化学分析：脂质+蛋白质生理学细胞的基本功能第8页液态镶嵌模型由来试验三：液气结论：脂质排列方式。头尾生理学细胞的基本功能第9页液态镶嵌模型由来试验四：液气结论：脂质排列连续双分子层。血影丙酮抽提面积为RBC表面积2倍生理学细胞的基本功能第10页生理学细胞的基本功能第11页试验五：1959年，JDRobertsen电镜发觉：“暗-亮-暗”结论：脂质-蛋白质-脂质。生理学细胞的基本功能第12页脂质双分子层组成

(1)磷脂：>70%

(2)胆固醇：<30%

(3)糖脂：<10%不一样脂质分布：膜内层：含氨基酸磷脂，如磷脂酰丝氨酸（细胞凋亡检测图）磷脂酰乙醇胺磷脂酰肌醇（第二信使）

膜外层：磷脂酰胆碱、糖脂

生理学细胞的基本功能第13页AnnexinV检测磷脂酰丝氨酸外翻：凋亡生理学细胞的基本功能第14页细胞膜流动性：

胆固醇含量：流动阻尼器脂肪酸烃链长度、饱和度：

烃链短、饱和度低，则流动性大蛋白质含量：妨碍生理学细胞的基本功能第15页膜蛋白（1）表面蛋白（20~30%）

分布在膜外表面与内表面受体蛋白：可与激素、神经递质等配体结合（2）整合蛋白（70~80%）

以α螺旋结构一次或屡次穿过脂质双分子层如：载体（carrier）通道（channel）离子泵（ionpump）生理学细胞的基本功能第16页糖类（2～10％）糖蛋白：糖类与膜蛋白结合生成糖脂：糖类与膜脂质结合生成分布于细胞膜外侧，可作为受体或抗原红细胞膜：ABO血型系统抗原霍乱毒素：GM1糖脂生理学细胞的基本功能第17页二、跨细胞膜物质转运生理学细胞的基本功能第18页物质跨膜转运方式取决于该物质理化性质：脂溶性和少数小分水溶性物质：直接穿越细胞膜；大部分水溶性物质和离子：膜蛋白介导跨膜转运；大分子或物质团块：膜泡运输。二、跨细胞膜物质转运单纯扩散膜蛋白介导跨膜转运膜泡运输通道介导跨膜转运载体介导跨膜转运方式生理学细胞的基本功能第19页单纯扩散：O2CO2N2尿素…扩散效率：浓度差通透性生理学细胞的基本功能第20页通道介导跨膜转运：电压门控通道化学门控通道机械门控通道生理学细胞的基本功能第21页电压门控性通道通道开放/关闭受膜两侧电位差控制如电压门控性Na＋通道、K＋通道、Ca2＋通道等生理学细胞的基本功能第22页化学门控通道/配体门控性通道生理学细胞的基本功能第23页机械门控性通道通道开放和关闭受机械刺激控制如皮肤触压觉感受器内耳毛细胞感受器容积性氯离子通道生理学细胞的基本功能第24页水通道CHIP(+)Control生理学细胞的基本功能第25页通道共同特征：

(1)高度离子选择性如Na＋通道、Ca2+通道、K＋通道、Cl－通道

(2)门控特征：如电压、化学物质、机械刺激等；

(3)高转运速度：106～108个离子/秒；

(4)因为全部离子通道均无分解ATP能力，离子只能是顺着浓度差或电位差进行被动转运，因而通道介导跨膜被动转运也称为经通道易化扩散。生理学细胞的基本功能第26页经载体被动/易化扩散水溶性小分子物质顺浓度差或电位差经载体被动转运葡萄糖、氨基酸生理学细胞的基本功能第27页经载体主动转运特点：

原发性主动转运：钠泵、钙泵、质子泵

继发性主动转运：葡萄糖和氨基酸在小肠粘膜主动吸收耗能逆浓度或电位梯度造成物质不均衡分布生物电基础生理学细胞的基本功能第28页钠-钾泵，简称钠泵，也称Na+-K+-ATP酶Na+K+每分解一个ATP分子3个Na＋移出胞外2个K＋移入胞内外内生理学细胞的基本功能第29页生理学细胞的基本功能第30页钠泵生理意义：作用：使细胞外Na＋浓度为胞内浓度12倍；使细胞内K＋浓度为胞外浓度30倍；维持细胞容积：把漏入胞内Na＋泵出，预防细胞肿胀；如用喹巴因钠泵被抑制后，细胞会肿胀维持细胞内高K＋状态，有利于代谢反应（蛋白质合成）产生生物电前提；继发性主动转运动力生理学细胞的基本功能第31页钙泵，也称Ca2+-ATP酶质膜钙泵分解1分子ATP可将1个Ca2+由胞内转运至胞外肌质网、内质网钙泵1分子ATP可将2个Ca2+由胞质内转运至肌质网、内质网降低胞浆内钙浓度生理学细胞的基本功能第32页其它泵：

质子泵：调整胃酸分泌碘泵：调整碘转运生理学细胞的基本功能第33页继发性主动转运

转运所需能量并不直接来自ATP分解，而是间接来自Na+在膜两侧浓度势能差。如：葡萄糖、氨基酸在小肠粘膜或肾小管上皮重吸收；生理学细胞的基本功能第34页继发性主动转运原发性主动转运经载体易化扩散生理学细胞的基本功能第35页继发性主动转运特点：钠泵（分解ATP）活动造成肠粘膜细胞内低Na+；胞内-肠腔Na+势能差激活钠葡萄糖通向转运体，Na+和葡萄糖被转运到细胞内；葡萄糖顺浓度差从细胞内扩散到组织间隙；用药品抑制钠泵，葡萄糖继发性主动转运减弱或消失。生理学细胞的基本功能第36页载体转运特征：（1）饱和现象（2）竞争性抑制（3）一定特异性生理学细胞的基本功能第37页膜泡运输生理学细胞的基本功能第38页出胞和入胞出胞

（1）连续性分泌 （2）调整性分泌

Ca2+可促进分泌囊泡向质膜移行，促进其与质膜融合