第二章 细胞的基本功能

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1、第二章细胞的基本功能细胞生理是器官、系统生理学的基础细胞的基本功能——跨膜物质转运跨膜信号转导细胞生物电现象肌细胞的收缩活动第一节细胞膜的基本结构和跨膜物质转运功能细胞的结构一、细胞膜的基本结构液态镶嵌模型二、细胞膜化学组成及意义脂质双分子层：屏障作用保持细胞内容物的相对稳定细胞膜蛋白质：膜通道蛋白，载体蛋白，酶细胞内外物质、能量、信息交换。细胞膜糖类：糖蛋白，糖脂作为膜蛋白受体识别部分参与免疫反应三、细胞膜的跨膜物质转运被动转运单纯扩散易化扩散主动转运入胞和出胞（一）单纯扩散(simplediffusion)扩散：溶质分子从高浓度向低浓度的净移动（顺化学梯度

2、）单纯扩散：脂溶性物质从膜的高浓度一侧向低浓度一侧转运的过程。1.单纯扩散的特点脂溶性物质顺浓度差扩散、不耗能2.单纯扩散的影响因素(1)浓度梯度（电-化学梯度）(2)膜通透性3.运输的物质脂溶性物质：O2、CO2、N2酒精、少量尿素。（二）易化扩散（facilitateddiffusion)1.定义：离子和水溶性小分子物质，在细胞膜上某些特殊蛋白质的帮助下，从膜高浓度一侧向低浓度一侧转运的过程。2.特点(1)顺电化学梯度，不耗能(2)膜蛋白对转运的物质具有选择性（膜蛋白分子本身有结构特异性）(3)膜通透性可变3.类型(1)通道介导的易化扩散(2)载体介导的易化

3、扩散通道介导的易化扩散离子通道(ionchannel)——一类与离子易化扩散有关的膜蛋白质分子离子通道的特性(1)选择性Na+通道，K+通道，Cl-通道,Ca2+通道(2)门控性化学门控：膜外侧化学信号控制电压门控：膜两侧电位差控制机械门控：机械刺激控制(3)开放和关闭的快速性以通道为中介的易化扩散载体介导的易化扩散载体（carrier)——与葡萄糖和某些氨基酸等物质易化扩散有关的膜蛋白质，不具有离子通道那样的结构。葡萄糖的易化扩散以载体为中介的易化扩散转运的物质：GS、AA进入一般细胞共同特点：①结构特异性②饱和现象③竞争性抑制易化扩散上述两种方式均系顺浓度转

4、运,无需代谢能,称为被动转运。其最终达到的平衡点是两侧浓度差为零，如果转运的物质是离子，则其最终的平衡点是电-化学势能为零，此时浓度差并不消失。血液透析(三)主动转运(activetransport)1.定义：物质逆浓度差和电位差，在生物泵的帮助下需要细胞代谢供能的跨膜转运方式。2.特征逆电化学梯度耗能3.主动转运和被动转运的区别转运的方向转运的能量转运的后果4.Na+-K+泵(1)结构：膜蛋白质，具有ATP酶活性(2)功能：分解ATP，释放出能量，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)特性：3个Na+移出膜外2个K+移入膜内4.

5、Na+-K+泵(5)生理意义：①建立一种势能贮备，供细胞其他耗能过程利用②产生和维持细胞内高K+、细胞外高Na+的状态，是细胞产生生物电的基础③是人体最重要的物质转运形式(四)入胞和出胞式转运一些大分子物质或团块进出细胞,是通过细胞本身的吞吐活动进行的,亦可属于主动转运过程。出胞:指细胞把成块的内容物由细胞内排出的过程。主要见于细胞的分泌过程：如激素、神经递质、消化液的分泌。入胞:指细胞外的大分子物质或团块进入细胞的过程。分为：吞噬=转运物质为固体;吞饮=转运物质为液体。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

6、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细胞膜上的受体对物质的“辨认”发生特异性结合=复合物复合物向膜表面的“有被小窝”移动“有被小窝”处的膜凹陷凹陷膜与细胞膜断离=吞食泡吞食泡与胞内体的膜性结构相融合入胞:小结表　各种跨膜转运机制的特征单纯离子　载体　主动比较方面扩散　通道　介导　转运净移动方向高低高低高低低　高膜两侧浓度　相等相等相等不相等是否用膜Pr不　　是是是饱和现象　　无有有有结构特异性无有有有能量供给不需要不需要不需要ATP/钠势能转运物质O2、CO2离子Gs、aa离子/Gs、aa第二节细胞膜的受体功能1、定义：是指

7、细胞膜或细胞内的一类特殊蛋白质，它们能选择性地与体液中某些化学物质结合产生特定的生理效应。2、分类：1）膜受体2）胞浆受体3）核受体3.过程1）识别、特异性结合2）产生一定的生理效应4.特征1）特异性：为细胞反应的特异性和准确性奠定基础。2）饱和性3）可逆性5、重要功能1）接受信息2）转发信息6、配体定义：凡能与受体结合并产生效应的物质。如：激素、神经递质、药物。7、依据所引起的不同效应分为两类：1）受体激动剂：能与受体结合后引发特定的生理效应。2）受体阻断剂：能与受体结合，但不能引发特定的生理效应或使这种效应减弱。第三节细胞的生物电现象概述恩格斯在100多年

8、前就指出：“地球上几乎没