第二章 细胞的基本功能-2

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1、第二章细胞的基本功能第一节细胞跨膜物质转运和信号转导功能第三节肌肉的收缩功能第二节细胞的生物电现象第一节细胞物质转运和信号转导功能一、细胞膜的基本结构生物细胞都被一层薄膜所包被，称为细胞膜或质膜（plasmamembrane）。细胞膜是一种半透膜胞膜与胞内各种细胞器的膜结构基本相同，统称为生物膜（biologicalmembrane）。组成：脂质、蛋白质、糖类细胞膜的分子排列结构，目前公认的是“液态镶嵌模型”（fluidmosaicmodel）。其基本内容为：细胞膜是以液态脂质双分子层为基架，其中镶嵌有不同分子结构和功能的蛋白质。组成：磷脂、胆固醇、糖脂特点：熔点低，体温下呈液态影响膜流

2、动性的因素：胆固醇的含量；脂肪酸烃链的长度和不饱和度；膜蛋白的含量磷酸+碱基脂肪酸长烃链（一）脂质双分子层外周蛋白(peripheralprotein)整合蛋白(integralprotein)1.两种形式（二）膜蛋白2.作用：胞膜的功能取决于所含的蛋白质（三）胞膜上的糖类1.组成：主要为寡糖和多糖链2.作用：细胞或所结合蛋白质的特异性“标志”小分子物质或离子的跨膜运转根据其是顺浓度差还是逆浓度差，或消耗能量与否，分为被动转运和主动转运两大类：二、细胞膜的物质转运功能（一）被动转运(passivetransport)指物质顺浓度差或电位差进出胞膜，且不需要消耗能量的转运过程。特点：①不需

3、要消耗能量②顺电-化学梯度进行分类：①单纯扩散②易化扩散1、单纯扩散(simplediffusion)指细胞外液和细胞内液中的脂溶性溶质分子顺浓度差的跨膜转运。如人体内O2、CO2、NO、尿素、脂肪酸和类固醇等的跨膜扩散。2、易化扩散(facilitateddiffusion)指一些非脂溶性或脂溶性很小的物质,在特殊膜蛋白质的“帮助”下,由膜的高浓度一侧向低浓度一侧移动扩散的过程。1）载体介导的易化扩散载体蛋白：（结合位点）转运的物质：葡萄糖、氨基酸特点：结构特异性高；饱和现象；竞争性抑制载体介导的易化扩散转运的物质：葡萄糖、氨基酸等小分子亲水物质2）通道介导的易化扩散离子通道（ionc

4、hannel）：（水相孔道）转运的物质：Na+、K+、Ca2+、Cl-等带电离子离子通道的特性具有离子选择性（相对特异性）离子跨膜扩散的动力膜两侧离子浓度差和电位差（亦称电化学梯度）所形成的扩散势能。离子跨膜扩散的条件：离子通道必须是开放的。门控过程:离子通道在未激活时是关闭的，在一定条件下“闸门”被打开，才允许离子通过，这一过程称为门控过程，时间一般都很短，为数个或数十个ms。门控离子通道的分类①电压门控通道—膜两侧电位差（Na+通道）②化学门控通道—化学物质（Ach）③机械门控通道—机械刺激（毛细胞）通道的功能意义：通过转运离子，完成跨膜信号传递（二）主动转运(activetrans

5、port)指物质逆浓度差或电位差进出胞膜，且需要消耗能量的转运过程。特点：①需要消耗能量，能量由分解ATP提供；②依靠特殊膜蛋白质（离子泵）的“帮助”；③是逆电-化学梯度进行的。分类：①原发性主动转运②继发性主动转运（1）钠-钾泵（钠泵）：钠-钾泵是镶嵌在细胞膜脂质双分子层中的一种特殊蛋白质，它本身具有ATP酶的活性，可以分解ATP获得能量，进行Na+和Ｋ+的主动转运，因此又称为Na+-K+依赖式ATP酶。钠泵活动时，它泵出Na+和泵入Ｋ+这两个过程是同时进行、耦联在一起的，称排钠摄钾。1、原发性主动转运(primaryactivetransport)图2-2钠泵主动转运示意图钠结合位点

6、①、ATP磷酸化位点④以及ATP结合位点⑤位于α亚单位细胞内侧；钾结合位点②和哇巴因结合位点③位于α亚单位细胞外侧维持细胞外高[Na+]o、细胞内高[K+]i的特殊分布状态将2K+泵至细胞内；3Na+泵至细胞外分解ATP获得能量当[Na+]i↑/[K+]o↑时被激活①钠-钾泵的作用②钠泵活动的生理意义①钠泵活动形成的胞内高K+是许多代谢反应的必需条件；②钠泵活动有效地维持胞质渗透压和细胞容积的相对稳定；③Na+在膜两侧的浓度差是其他许多物质继发性主动转运的动力。如葡萄糖、氨基酸的主动吸收。④钠泵活动造成的膜内外Na+和K+的浓度差是细胞生物电产生的前提条件。（2）钙泵（Ca2+-Mg2+

7、-ATPase）钙泵主要分布在骨骼肌和心肌细胞的肌浆网上，通过分解ATP获得能量，逆着浓度差将肌浆中的Ca2+转运到肌浆网内。（3）氢泵（H+-K+-ATPase）氢泵又称质子泵，主要分布在胃粘膜的壁细胞上，与胃酸的分泌有关。同向转运（葡萄糖、氨基酸）协同转运反向转运（Na+-H+、Na+-Ca2+交换）2、继发性主动转运(secondaryactivetransport)ADPNa+K+ATPNa+Na+细胞H+H+钠泵图2-3葡