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时间:2020-03-26
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1、第三章细胞膜的结构及细胞基本功能本节重点内容:一,细胞膜的结构和功能二,细胞膜的跨膜物质转运种类*三,细胞的跨膜信号转导第一节细胞膜的基本结构细胞是人体基本构造和功能单位:是实现和控制基本生命过程的最小单位。细胞膜(质膜)是进化产物,它的形成是生命物质由非细胞形态向细胞形态进化的重要转折。细胞膜作为细胞屏障,为生命活动提供了相对恒定环境。细胞膜是有特殊结构和功能的半透膜,与物质转运、信息传递、能量转移及吸收、分泌、免疫和兴奋传导等功能有密切关系。一、细胞膜的化学组成1、化学组成脂类、蛋白质和糖类。重量上P/F:4/1;分子数F/P:100/1;糖类极
2、少。2、分子排列液态镶嵌模型(fluidmosaicmodel):(1)液态脂质双分子层为基架;(2)镶嵌不同分子结构、不同功能的蛋白质;(3)糖(寡糖或多糖链)在膜外与脂质和蛋白质以共价键结合为糖脂或糖蛋白。二、膜中物质的结合形式磷脂的结构磷脂的立体模型磷脂的符号表面蛋白质整合蛋白质脂质的结构:亲水性基团、疏水性长烃链脂质的特点:流动性(熔点低、液态)稳定性(自由能最低)功能:起屏障作用,是细胞的基架;细胞可以承受相当大的张力和外形改变而不致破坏。1、脂质(磷脂)2、蛋白质结构:表面蛋白质、结合蛋白质功能:具有不同的结构,它们分别与细胞的物质转运(
3、载体、通道、离子泵)、能量(酶类蛋白质)和信息传递有关(受体)。3、糖类:含少量的寡糖和多糖链,与膜中的脂质或蛋白质结合形成糖脂和糖蛋白功能:以其单糖排列顺序上的特异性,可以作为它们所结合的蛋白质的特异性的“标志”。(抗原决定簇、膜受体的“可识别性”部分)三、液态膜镶嵌模型:膜的共同特点是以液态的脂质双分子为基架,其中镶嵌着具有不同分子结构、因而也具有不同生理功能的蛋白质,后者主要以∝–螺旋或球形蛋白质的形式存在。细胞膜的功能:1、保护:屏障作用。2、转运:载体、通道、离子泵。3、识别:膜外侧的糖链。4、信息传递:受体——化学信息。通道——生物电信息
4、。二、细胞膜的跨膜物质转运功能1.物质转运的两个必备条件1)细胞膜对物质有通透性2)转运动力:如浓度差、电位差、渗透压差2.物质转运存在于:C膜内外、消化道对物质的吸收、肾小管的重吸收等结构。●物质进出细胞膜的形式:被动转运:单纯扩散、易化扩散、主动转运:原发主动转运、继发主动转运、出胞与入胞一、被动转运1、单纯扩散:细胞内液和细胞外液的各种溶质分子,只要是脂溶性的,就可能按扩散原理作跨膜运动或转运,称之为单纯扩散。(O2、CO2、乙醇和脂肪酸)●特点:不耗能●影响通量的大小:膜两侧物质的浓度、膜对该物质的通透性、电场力(离子)2、易化扩散:有很多的
5、非脂溶性物质,它们在膜结构中一些特殊蛋白质分子的协助下,也能较容易地由高浓度一侧通过细胞膜向低浓度一侧移动,这一跨膜转运物质的形式称为易化扩散。(葡萄糖、氨基酸、K+、Na+、Ca2+)●特点:动力也是来自物质浓度差所包含的势能,需要蛋白质介导,如载体和通道●分类:依帮助(或易化)作用的膜蛋白质不同可分为A:载体中介易化扩散(carriermediated);B:通道中介易化扩散(channelmediated)。A,载体运输(载体中介易化扩散):转运物质:葡萄糖、氨基酸;转运动力:浓度差;特点:A.高度的结构特异性;B.饱和现象;C.竞争性抑制;D
6、.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。意义:转运营养物质及代谢物。B、通道运输(通道中介易化扩散):转运物质:Na+、K+、Ca2+;特点:A.速度快B.有选择性(但不像载体那样严格)C.受精密调控分类:化学门控通道(chemically-gated channel);电压门控通道(voltage-gated channel):有些则由所在膜两侧电位差的变化决定其开、闭。机械门控通道:有些则由所在膜所受压力不同而决定其开放的二、主动转运:指细胞通过本身的某种耗能过程,将某种物质的
7、分子或离子由膜的低浓度一侧向高浓度一侧的过程。(K+、Na+、Ca2+H+、I-、Cl-等离子和小肠和肾小管中葡萄糖、氨基酸1特点:(1)逆浓度差或电位差;(2)耗能(能量来自细胞的代谢活动)。2意义:是人体最重要的一种物质转运形式3、主动转运和被动转运的区别: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化学梯度为零时。而主动转运因膜提供了一定能量,使被转运物质或离子逆着电-化学势差的移动,没有平衡终点,被转运物质甚至可以全部被转运到膜的另一侧.4、原发性主动转运(primaryactivetransport):①钠泵(sodiu
8、mpump):A.是镶嵌蛋白质,B.能逆着浓度差将细胞内的Na+移出膜外,细胞外的K+移入膜内,C.主要是由
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