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时间:2018-09-27
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1、第一章生理学第一节细胞的基本功能细胞是构成人体的最基本的功能单位。细胞的基本功能包括:+②维持细胞内高K,是胞质内许多代谢反应所必需的,+如核糖体合成蛋白质;膜外高Na状态,为许多代谢反应正常进行提供必需条件;③钠泵活动能维持胞质渗透压和细胞容积的相对稳定;+④Na在膜两侧的浓度差是其他许多物质继发性主动转+++2+运(如葡萄糖、氨基酸,以及Na-H、Na-Ca交换等)的动力;⑤钠泵的活动对维持细胞内pH的稳定性也具有重要意义。2)继发性主动转运:许多物质逆浓度梯度或电位梯度跨膜转运时,所需能量不直接来自ATP分解,而是来自+由Na泵利用分解ATP释放的能量,在膜两侧建立的Na+浓度势能差
2、,这种间接利用ATP能量的主动转运过程称为继发性主动转运。+其机制是一种称为转运体的膜蛋白,利用膜两侧Na浓+度梯度完成的跨膜转运。如被转运的物质与Na都向同一方向运动,称为同向转运,如葡萄糖在小肠黏膜重吸收的Na-葡萄糖同向转运。如被转运的物质与Na彼此向相反方向运动,则称为反向转运,如细胞普遍存在的Na-H交换和Na-Ca交换。二、细胞的跨膜信号转导调节机体内各种细胞在时间和空间上有序的增殖、分化,协调它们的代谢、功能和行为,主要是通过细胞间数百种信号物质实现的。这些信号物质包括激素、神经递质和细胞因子等。+++++2+一、细胞膜的结构和物质转运功能1.膜结构的液态镶嵌模型:细胞膜和细
3、胞器膜主要由脂质和蛋白质组成。膜结构为液态镶嵌模型,是以液态的脂质双分子层为基架,其间镶嵌着许多具有不同结构和功能的蛋白质---大部分物质的跨膜转运有关。2.细胞膜的物质转运功能(1)单纯扩散:物理扩散特点:①脂溶性高和分子量小的物质;②高浓度----低浓度;③浓度差和膜对该物质的通透性--扩散的方向和速度;④常见物质---如O2、C02、N2、乙醇、尿素和水分子等。(2)易化扩散:特点:①经载体和通道膜蛋白介导的跨膜转运。②不需要消耗能量,也是高浓度----低浓度,属于被动转运。分类:①经载体易化扩散:葡萄糖、氨基酸、核苷酸等;+-2++②经通道易化扩散:Na、Cl、Ca、K等带电离子。
4、通道对离子的导通表现出的开放与关闭两种状态,包括++2+电压门控通道(细胞膜Na、K、Ca通道)、化学门控通道(终板膜ACh受体离子通道)和机械门控通道(听毛细胞离子通道)。单纯扩散和异化扩散属于被动转运,转运过程本身不需要消耗能量,是物质顺浓度梯度或电位梯度进行的跨膜转运。(3)主动转运:是由离子泵和转运体膜蛋白介导的消耗能量、逆浓度梯度和电位梯度(低—高)的跨膜转运。称主动转运。逆浓度差的转运,就像从低处向高出泵水,必须有水泵一样,需要镶嵌在细胞膜上的一种特殊蛋白质帮助,这种蛋白质就称为"泵",也称"泵"蛋白。泵蛋白具有特异性。主动转运分原发性主动转运和继发性主动转运。1)原发性主动转
5、运:指细胞直接利用代谢产生的能量将物质(带电离子)逆浓度梯度或电位梯度进行跨膜转运的过程。介导这一过程的膜蛋白为离子泵。在哺乳动物细胞膜上++普遍存在的离子泵是钠钾泵,简称钠泵,也称Na-K-ATP酶。+钠泵每分解1分子ATP可将3个Na移出胞外,同时将2+个K移入胞内,由此造成细胞b的浓度为细胞外液中的+30倍左右,而细胞外液中的Na的浓度为胞内10倍左右。钠泵的重要生理意义:++①细膜内外Na和K的浓度差,是细胞具有兴奋性的基础;是细胞生物电活动产生的前提条件;1/1261.G-蛋白偶联受体信号转导的主要途径:包括:①生物胺类激素---肾上腺素、去甲肾上腺素、组胺、5-羟色胺;②肽类激
6、素---缓激肽、黄体生成素、甲状旁腺激素;③气味分子和光量子。根据效应器酶以及胞内第二信使信号转导成分的不同,其主要反应途径有以下两条:(1)受体-G蛋白-Ac途径:激素为第一信使---相应受体,经G-蛋白偶联---激活膜2+内腺苷酸环化酶(Ac)---Mg--ATP---环磷酸腺苷(cAMP第二信使)---激活cAMP依赖的蛋白激酶(PKA)---催化细胞内多种底物磷酸化---细胞发生生物效应(如细胞的分泌,肌细胞的收缩,细胞膜通透性改变,以及细胞内各种酶促反应等)。(2)受体-G蛋白PLC途径:胰岛素、缩宫素、催乳素,以及下丘脑调节肽等---膜受体结合---经G蛋白偶联---激活膜内效
7、应器酶——磷脂酶C(PLC),它使磷脂酰二磷酸肌醇(PIP2)分解,生成三磷酸肌醇(IP3)和二酰甘油(DG)。IP3和DG作为第二信使,在细胞内发挥信息传递作用。IP3-----与内质网外膜上的Ca通道结合---释放Ca入胞浆---胞浆内Ca浓度明显增加---Ca与细胞内钙调蛋白(CAM)结合,激活蛋白激酶,促进蛋白质酶磷酸化,从而调节细胞的功能活动。DG的作用主要是特异性激活蛋白激酶C(PKC)。PKC与PKA一样可
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