生理课件--细胞的基本功能

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1、第二章细胞的基本功能第一节细胞膜的结构和物质转运功能第三节细胞的电活动第四节肌细胞的收缩第二节细胞的信号转导掌握内容：单纯扩散；通道介导的跨膜转运；经载体易化扩散；主动转运。第一节细胞膜的结构和物质转运功能细胞膜或质膜（plasmamembrane）是一种半透膜，在电镜下可见有三层结构：致密带：内侧透明带：中间致密带：外侧一、细胞膜的结构概述细胞膜化学组成糖类(8%)脂质(52%)蛋白质(40%)(功能活跃的细胞膜，其膜蛋白的含量较高)细胞膜的液态镶嵌模型（一）脂质双分子层脂质的熔点较低，膜中脂质分子在体温条件下是液态的，这决定了膜具有某种程度的流动性

2、。脂质糖脂：小于10％胆固醇：小于30％磷脂：大于70％（二）细胞膜的蛋白主要存在形式α-螺旋或球形，约占细胞膜重量的55%。表面蛋白分类按形式分为整合蛋白按功能分为酶蛋白转运蛋白受体蛋白（二）细胞膜的蛋白主要为a-螺旋蛋白或球形蛋白。分类按功能分酶蛋白转运蛋白受体蛋白表面蛋白（20～30％）按存在形式分整合蛋白（70～80％）（三）细胞膜的糖类细胞膜中的糖类与蛋白质和脂类结合，分别形成糖蛋白和糖脂。存在于细胞膜的外侧，具有受体或抗原功能。细胞膜的物质转运功能是细胞维持正常代谢，进行各项生命活动所必需的。二、物质的跨膜转运（一）单纯扩散(simpled

3、iffusion)1、概念:2、特点：(1)脂溶性物质；(2)顺浓度梯度(3)不消耗能量；(4)没有膜蛋白的参与脂溶性的小分子物质和少数分子很小的水溶性物质由高浓度侧通过细胞膜向低浓度侧移动的过程。3、通过单纯扩散跨膜转运的物质O2、CO2、N2、H2O、乙醇、尿素、甘油等。4、影响单纯扩散的因素(1)细胞膜两侧物质浓度差(2)细胞膜对该物质的通透性：①物质脂溶性的大小②分子大小（二）膜蛋白介导的跨膜转运主动转运被动转运经通道介导的易化扩散经载体易化扩散原发性主动转运继发性主动转运经载体介导的跨膜转运易化扩散概念:非脂溶性物质或脂溶解度甚小的物质,在特

4、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的过程。易化扩散特点：(1)非脂溶性物质；(2)顺浓度梯度(3)不消耗能量；(4)有膜蛋白的参与易化扩散分类:1、经载体易化扩散：如葡萄糖、氨基酸的转运2、经通道易化扩散：如Na+、K+、Ca2+的转运1、通道介导的跨膜转运转运的物质：绝大部分为离子结构基础：通道蛋白也即经通道易化扩散（facilitateddiffusionviaionchannel)通道介导的跨膜转运转运的物质:各种带电离子（1）动力：膜两侧离子浓度差和电位差（即电化学梯度）（2）条件：离子通道必须是开放的离子通道在未激活时是

5、关闭的，在一定条件下“门”被打开，才允许离子通过，这一过程称为门控过程。（3）分类：电压门控通道受膜电位水平调控化学门控通道受膜环境中某些化学物质调控机械门控通道受机械刺激调控（4）离子通道的特点①转运速度快②离子选择性③门控特性2、载体介导的跨膜转运特点:①结构特异性②饱和现象③竞争性抑制（1）经载体易化扩散（facilitateddiffusionviaionchannel)是指水溶性小分子物质经载体介导顺浓度梯度和（或）电位梯度进行的被动跨膜转运。经载体易化扩散葡萄糖、氨基酸等转运进入红细胞主动转运(activetransport)概念：细胞膜通

6、过本身的某种耗能过程将某些物质分子或离子逆浓度差或逆电位差进行的转运过程，称为主动转运。主动转运消耗的能量几乎都是由ATP分解提供。特点：①转运方向是逆电-化学梯度进行的；②需要消耗能量；③依靠特殊膜蛋白质的“帮助”。分类：原发性主动转运：直接由ATP供能继发性主动转运：间接由ATP供能是指离子泵利用分解ATP产生的能量将离子逆浓度梯度和（或)电位梯度进行跨膜转运的过程。（2）原发性主动转运(primaryactivetransport)原发性主动转运1)钠泵(也叫钠-钾泵或Na+-K+-ATP酶）①钠泵的化学本质细胞膜上一种特殊的蛋白质，具有ATP酶

7、的活性，可以将ATP分解，释放能量，并利用此能量逆浓度梯度转运Na+和K+。钠-钾泵转运模式图维持[Na+]o高、[K+]i高的不均匀分布状态2K+泵至细胞内；3Na+泵至细胞外分解ATP产生能量当[Na+]i↑/[K+]o↑激活②钠泵的作用：每分解1分子ATP，3个Na+泵出，2个K+泵入a.钠泵活动造成的胞内高K+是胞质内许多代谢反应所必需；b.维持胞内渗透压和细胞容积；c.建立Na+的跨膜浓度梯度，为继发性主动转运提供势能储备；d.钠泵活动造成的膜内外Na+和K+浓度差，是细胞生物电活动产生的前提条件；e.钠泵活动是生电性的，可直接影响膜电位，使

8、膜内电位的负值增大。③钠泵活动的生理意义2)钙泵（Ca2+-ATP酶）①钙泵的作用：质膜上的钙