动物生理学教材

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1、第一章神经肌肉的一般生理一、细胞膜的结构与功能1.1细胞膜的结构　　细胞膜的作用：将细胞的内容物和细胞周围的微环境（主要是细胞外液）分割开来，使细胞能独立于环境而存在。通过细胞膜接受外界或其它细胞的影响细胞膜起到传递信息的作用,细胞膜还在细胞免疫、细胞生长、分裂、分化及癌变等生理、病理过程中起着重要的作用。解释细胞膜结构最好的学说是液态镶嵌模型（Fluidmosaicmodel）。膜的共同结构特点是以液态的脂质双分子层为基架，其中镶嵌着具有不同分子结构和生理功能的蛋白质分子。细胞膜内还含有少量糖类。由于细胞膜是以脂质双分子为骨架，所以：①脂质双分子层具有稳定性和流动性，使细胞具

2、有能承受相当大的张力，改变外形时不致于破裂。②限制水和水溶性物质自由通过细胞膜，使膜具有选择性通透。③不同细胞的细胞膜和细胞膜的不同部分，因脂质的成分和含量不完全相同而影响到细胞膜的特性和功能。镶嵌在脂质双分子层的蛋白质的机能：①形成细胞的骨架蛋白（anchoringprotein）,可使细胞膜附着在另一细胞的膜上，或使其附着在细胞内或细胞外的某物质上；②作为“识别蛋白质”（recoqnitionprotein）,存在于免疫细胞膜上，能识别异体细胞的蛋白质或癌细胞；③具有酶（enzyme）的特性,能催化细胞内外的化学反应；④作为“受体蛋白质”（receptorprotein），

3、能与信息传递物质（激素或递质）进行特异性结合，并引起细胞反应；⑤作为转运蛋白质或载体蛋白质（carrierprotein）、通道蛋白质（channelprotein）和膜泵（membranepump），与细胞膜的物质转运功能有关。1.2细胞膜的跨膜物质转运功能1.2.1被动转运（passivetransport）当同种物质、不同浓度的两种溶液相邻地放在一起时，溶质的分子会顺着浓度差（梯度，concentrationgradient）或电位差（梯度，potentialgradien,二者合称电化学梯度）产生净流动叫被动转运。被动转运时的动力是电化学势能。不需要细胞膜或细胞另外提供

4、其它形式的能量。被动转运又可有以下两种形式：(1)单纯扩散（simplediffusion）：物质的分子或离子顺着电化学梯度通过细胞膜的方式称为单纯扩散。单位时间内的扩散通量，(即该物质在每秒内通过每平方厘米假想平面的摩尔数)，取决于膜两侧该物质的电化学梯度和细胞膜对该物质的通透性（permeability）。通透性：物质通过细胞膜难易程度。一些脂溶性的物质如O2、CO2等气体分子，具有较高的通透性；一些甾体化合物（类固醇激素由于它们的分子量比较大）需要某种特殊蛋白质的“协助”；水靠细胞膜上的水通道（一种特异蛋白质）能快速通过细胞膜。(2)易化扩散（facilitateddif

5、fusion）：一些不溶于脂质的，或溶解度很小的物质，在膜结构中的一些特殊蛋白质的“帮助”下从膜的高浓度一侧扩散到低浓度一侧的物质转运方式称为易化扩散。　　　　　　　　　　　　　　　　　　易化扩散又可分为:①以载体为中介的易化扩散（carriermediateddiffusion）：如葡萄糖、氨基酸都不溶解于脂质，但在载体的“帮助”下,也能进行被动地跨膜转运。A.载体是指细胞膜上一类特殊蛋白质，B.它能在溶质高浓度一侧与溶质发生特异性结合，C.并且构象发生改变，把溶质转运到低浓度一侧将之释放出来，D.载体蛋白恢复到原来的构象，又开始新一轮的转运。载体介导的易化扩散有以下特点：A

6、.高度的结构特异性B.饱和现象C.竞争性抑制，D.转运速度快，E.因蛋白质的结构和功能常受膜内外各种因素的影响,因此与蛋白质分子有关的物质的通透性是可变化的。②由通道中介的易化扩散（channelmediateddiffusion）：A.离子通道（ionchannel）蛋白的壁外侧面是疏水的;B.而壁的内侧是亲水的（叫水相孔道），能允许水及溶于水中的离子通过;C.通道的开放与关闭是受精密调控的，而不是自动、持续进行的,有些只有在它所在膜的两侧（主要是外侧）出现某种化学信号时才开放，称为化学门控通道（chemically-gatedchannel）；有些则由所在膜两侧电位差的变化

7、决定其开、闭，称为电压门控通道（voltage-gatedchannel）；有些则由所在膜所受压力不同而决定其开放的称机械门控通道。　　　　通道中介的易化扩散的特点：A.速度快B.有选择性（但不像载体那样严格）C.受精密调控1.2.2主动转运（activetransport）主动转运是指细胞通过本身的某种耗能过程将某种物质分子或离子逆着电化学梯度由膜的一侧移向另一侧的过程。主动转运中所需要的能量是由细胞膜或细胞膜所属的细胞提供。单纯扩散和易化扩散都有一个最终平衡点，即被转运物质在膜两侧达到电