生理学 细胞膜的物质转运功能 1《生理学》细胞物质转运功能（郑恒）.pptx

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,临床医学专业教学资源库系列课件基础医学部生理教研室郑恒老师,生,理,学,第一节细胞膜物质转运功能第二节细胞跨膜信号转导功能第三节细胞的生物电现象第四节肌细胞的收缩功能,第二章细胞基本功能,第一节细胞膜的物质转运功能一、细胞膜的结构特征及基本功能,细胞膜成分及其功能,蛋白质,主要分为表面蛋白和整合蛋白。

镶嵌或贯穿于脂质双分子层中，是膜功能的执行者,糖链,主要为寡糖和多糖链，与膜脂质或蛋白质结合，形成糖脂或糖蛋白。

是细胞膜的另一类分子标记或信息载体。

仅存在细胞膜的外侧，有细胞“天线”之称,脂质双分子层,主要由磷脂、胆固醇和糖链构成。

具有一定的稳定性和流动性，是细胞膜的基本骨架。

二、细胞膜的主要功能,屏障功能半透膜，选择性通透。

使细胞内各类物质成分保持相对稳定，保持一些物质在膜内外一定的浓度差。

物质转运功能新陈代谢摄取的营养物质和氧，同时排出的代谢产物和其他物质，都需要经过细胞膜转运进出。

信号转导功能细胞膜的受体具有识别和接受刺激信号能力，并引起细胞内一系列的信号转导，进而调整细胞的功能活动。

1,2,3,4,物质跨膜转运必备条件,转运动力：

浓度差、电位差、渗透压差转运阻力：

细胞膜对物质有通透性,物质跨膜转运路径细胞膜内外物质转运消化道对物质的吸收肾小管和集合管的物质重吸收,细胞膜转运的物质,小分子物质：

CO2、O2、H2O、Na+、K+Cl-Ca2+GSAA、大分子物质：

如酶、激素、吞噬的细菌等,转运形式被动转运（单纯扩散、易化扩散）主动转运（钠泵、钙泵、碘泵、氢泵）入胞作用（吞噬、吞饮）出胞作用（内外分泌、神经分泌）,三、细胞膜的物质转运方式,1、单纯扩散概念：

脂溶性或非极性小分子物质从高浓度一侧向低浓度一侧扩散的过程特点：

顺浓度差;不消耗能量物质:

O2、CO2、N2、NH3、尿素、乙醇、甘油等,2、易化扩散概念：

非脂溶性较大的分子或带电的无机离子，在特殊膜蛋白质的帮助下，由高浓度一侧通过细胞膜向低浓度一侧扩散的现象特点：

顺浓度差；不耗能，需要特殊膜蛋白的帮助分类：

载体介导的易化扩散通道介导的易化扩散,

（1）载体介导的易化扩散载体：

又称转运体，是膜蛋白；有单向转运体、同向转运体和反向转运体。

方式：

单转运、同向转运、反向转运特点：

高度特异性、饱和性、竞争抑制性物质：

葡萄糖、氨基酸、核苷酸,2、通道介导的易化扩散通道：

离子通道和水通道，是膜蛋白。

特点:

不仅仅是一种单纯性亲水性孔道，还具有通道电导、动力学、门控性和选择性等特征类型：

化学门控通道：

受某种特定化学物质调节开关（此类通道本身既是通道又是受体）电压门控通道：

因膜电压变化而开启和关闭,开放（激活）、关闭（静息，可激活）和失活（关闭，不可激活）机械门控通道：

感受膜表面的应力变化，转化为电化学信号，引起细胞反应物质:

无机离子,水,膜片钳实验,3、主动转运,概念：

由细胞膜内生物泵的作用，将物质由低浓度一侧转运到高浓度一侧的过程。

特点：

耗能,借助泵蛋白，逆电-化学梯度进行类型：

原发性主动转运和继发性主动转运原发性主动转运概念：

是由细胞膜上具有ATP酶活性的特殊蛋白质直接水解ATP提高能量而将一种或多种物质逆着各自的电-化学梯度进行的跨膜转运。

种类：

钠-钾泵、钙泵、碘泵、氢泵,钠泵原理：

如图所示钠泵特点：

膜外Na+或和膜内K+可激活钠钾泵；是Na+-K+依赖式ATP酶；3个Na+移出和2个K+移入；维持膜内外钠钾离子的浓度梯度,（5）钠泵功能：

维持细胞内的高K+浓度：

是细胞质内许多代谢反应所必需的。

维持细胞容积的稳态：

以保持细胞内液正常的渗透压和细胞的容积。

为继发性主动转运提供势能储备：

可维持Na+在细胞膜两侧一定的浓度梯度，为一些物质的继发性主动转运提供势能储备。

（钠泵的特异性抑制剂圭巴因）临床应用：

可使细胞内H+浓度升高，pH降低；同样，细胞内Ca2+升高，从而产生强心效应，用来治疗心力衰竭病人。

继发性主动转运概念：

指物质逆浓度或逆电位梯度转运时，能量非直接来自ATP的分解，是来自原发性主动转运所形成的离子浓度梯度而进行的跨膜主动转运方式。

种类：

同向转运逆向转运特点：

是载体介导的易化扩散与原发性主动转运相耦联的主动转运系统。

原理：

利用膜两侧Na+梯度为驱动力，同向转运Na+和葡萄糖，而该势能梯度是钠泵分解ATP释放的能量建立的。

4、入胞和出胞,

（1）出胞指胞质内的大分子物质以分泌囊泡的形式排出细胞的过程。

需消耗能量。

主要见细胞分泌过程：

激素、神经递质、消化液的分泌。

（2）入胞：

指细胞外大分子物质或团块进入细胞的过程。

吞噬=转运固体物质；吞饮=转运液体物质。

小结,1、物质的跨膜转运是人体普遍存在的重要功能。

2、单纯扩散和易化扩散是顺浓度并差进行的，其扩散的动力来自于物质的浓度梯度（电位梯度）形成的势能，不需细胞提供能量，称为被动转运。

3、主动转运是逆梯度进行的，必须由细胞提供能量。

（由ATP分解释放能量）4、出胞和入胞主要依靠细胞膜本身的活动来完成，也需要提供能量。

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