生理学课件细胞的基本功能ppt(1).ppt

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第二章第二章细胞的基本功能细胞的基本功能第一节第一节细胞的跨膜物质转运功能细胞的跨膜物质转运功能第三节第三节细胞的跨膜电变化细胞的跨膜电变化第四节第四节肌细胞的收缩功能肌细胞的收缩功能第二节第二节细胞的跨膜信号转导功能细胞的跨膜信号转导功能第一节第一节细胞的跨膜物质转运功能细胞的跨膜物质转运功能一、膜的化学组成和分子结构一、膜的化学组成和分子结构（一一）脂质双分子脂质双分子层层以液态的脂质以液态的脂质双分子层为基架，双分子层为基架，具有稳定性和流动具有稳定性和流动性。

性。

（二二）细胞膜蛋白细胞膜蛋白质质镶嵌或贯穿于镶嵌或贯穿于脂质双分子层中，脂质双分子层中，生物膜具有的各种生物膜具有的各种功能大多与其有关。

功能大多与其有关。

有些作为抗原有些作为抗原决定族决定族=免疫信息免疫信息（血型血型）；（三三）细胞膜糖类细胞膜糖类多为短糖链，多为短糖链，以共价键的形式与以共价键的形式与膜脂质或蛋白质结膜脂质或蛋白质结合，形成糖脂或糖合，形成糖脂或糖蛋白。

蛋白。

有些作为膜受体的有些作为膜受体的“可识别可识别”部分，能特异地与部分，能特异地与激递质等结合。

激递质等结合。

二、细胞膜的跨膜物质转运功能二、细胞膜的跨膜物质转运功能被动转运被动转运主动转运主动转运指物质顺指物质顺电位或化学梯电位或化学梯度的转运过程。

度的转运过程。

指物质逆浓指物质逆浓度梯度或电位梯度梯度或电位梯度的转运过程。

度的转运过程。

（一）被动转运

（一）被动转运（passivetransport）（passivetransport）概念概念：

物质顺电位或化学梯度的转运过程。

：

物质顺电位或化学梯度的转运过程。

特点特点：

不耗能（转运动力依赖物质的电不耗能（转运动力依赖物质的电-化学梯化学梯度所贮存的势能）度所贮存的势能）依靠或不依靠特殊膜蛋白质的依靠或不依靠特殊膜蛋白质的“帮助帮助”顺电顺电-化学梯度进行化学梯度进行分类分类：

单纯扩散单纯扩散易化扩散易化扩散1.1.单纯扩散单纯扩散（simplediffusion）（simplediffusion）

（1）

（1）概念概念:

一些脂溶性物质由膜的高浓度一侧向低浓一些脂溶性物质由膜的高浓度一侧向低浓度一侧移动的过程。

度一侧移动的过程。

COCO22iiCOCO22ooOO22ooOO22ii

（2）

（2）特点特点:

扩散速率高扩散速率高无饱和性无饱和性不依靠特殊膜蛋白质的不依靠特殊膜蛋白质的“帮助帮助”不需另外消耗能量不需另外消耗能量扩散量与浓度梯度、温度和膜通透性呈正相关，扩散量与浓度梯度、温度和膜通透性呈正相关，用用扩散通量扩散通量（molormolmolormol数数/min.cm/min.cm22）表示。

表示。

（3）（3）转运的物质转运的物质：

OO22、COCO22、NHNH33、NN22、尿素、乙醚、乙醇、类固醇尿素、乙醚、乙醇、类固醇类激素类激素等少数几种。

等少数几种。

注：

注：

膜对膜对HH22OO具高度通透性，具高度通透性，HH22OO除单纯扩散外，除单纯扩散外，还可通过还可通过水通道水通道跨膜转运。

跨膜转运。

2.2.易化扩散易化扩散（facilitateddiffusion）（facilitateddiffusion）

（1）

（1）概念概念:

一些非脂溶性或脂溶解度甚小的物质一些非脂溶性或脂溶解度甚小的物质,需特殊膜蛋白质的需特殊膜蛋白质的“帮助帮助”下下,由膜的高浓度一侧向由膜的高浓度一侧向低浓度一侧移动的过程。

低浓度一侧移动的过程。

（2）

（2）分类分类:

经载体的易化扩散经载体的易化扩散经通道的易化扩散经通道的易化扩散

（1）经通道的易化扩散经通道的易化扩散转运的物质转运的物质:

各种带电离子各种带电离子KK+iiKK+ooNaNa+ooNaNa+ii（22）经载体的易化扩散）经载体的易化扩散转运的物质：

葡萄糖转运的物质：

葡萄糖（GL）、氨基酸氨基酸（AA）等小分子亲水物质等小分子亲水物质（3）（3）特点特点:

需依靠特殊膜蛋白质的需依靠特殊膜蛋白质的“帮助帮助”不需另外消耗能量不需另外消耗能量选择性（选择性（特殊膜蛋白质本身有结构特异性特殊膜蛋白质本身有结构特异性）饱和性（饱和性（结合位点是有限的结合位点是有限的）竟争性（竟争性（经同一经同一特殊膜蛋白质转运特殊膜蛋白质转运）浓度和电压依从性（浓度和电压依从性（特殊膜蛋白质的变构是有特殊膜蛋白质的变构是有条件的，如化学门控通道、电压门控通道条件的，如化学门控通道、电压门控通道）（二二）主动转运主动转运（activetransport）（activetransport）概念概念：

指物质逆浓度梯度或电位梯度的转运过程。

指物质逆浓度梯度或电位梯度的转运过程。

特点特点：

需要消耗能量需要消耗能量,能量由分解能量由分解ATPATP来提供；来提供；依靠特殊膜蛋白质依靠特殊膜蛋白质（泵泵）的的“帮助帮助”；是逆电是逆电-化学梯度进行的。

化学梯度进行的。

分类分类：

入胞入胞和和出胞出胞式转运。

式转运。

继发性主动继发性主动转运转运（简称：

联合转运）；（简称：

联合转运）；原发性主动转运原发性主动转运（简称：

（简称：

泵转运泵转运）；）；如如:

Na:

Na+-K-K+泵、泵、CaCa2+2+-Mg-Mg2+2+泵、泵、HH+-K-K+泵等泵等1.1.泵转运泵转运NaNa+-K-K+泵泵2.2.NaNa+-K-K+泵泵又称又称NaNa+-K-K+-ATPaseATPase，简称钠泵。

简称钠泵。

当当NaNa+iiKK+oo时时，都都可可被被激激活活，ATPATP分分解解产产生生能能量量，将将胞胞内内的的33个个NaNa+移移至至胞胞外外和和将将胞胞外外的的22个个KK+移移入入胞内。

胞内。

通道转运与钠通道转运与钠-钾泵转运模式图钾泵转运模式图钠钠-钾钾泵泵的的这这种种活活动动还还为为其其它它一一些些物物质质转转运运的的提提供供了了动动力力（如如葡葡萄萄糖糖、氨氨基基酸酸的的吸吸收收：

NaNa+-载载体体-葡葡萄萄糖糖、NaNa+-载载体体-氨氨基基酸酸的的复复合合体体形形式式进进行行的的联合转运）。

联合转运）。

维持维持NaNa+oo高高、KK+ii高高原先原先的的不均匀分布状态不均匀分布状态2K2K+泵至细胞内泵至细胞内;3Na;3Na+泵至细胞外泵至细胞外分解分解ATPATP产生能量产生能量当当NaNa+ii/K/K+oo激活激活钠钠-钾泵钾泵:

2.2.继发性主动转运继发性主动转运概念概念：

间接利用间接利用ATPATP能量的主动转运过程。

能量的主动转运过程。

即即逆逆浓浓度度梯梯度度或或逆逆电电位位梯梯度度的的转转运运时时，能能量量非非直直接接来来自自ATPATP的的分分解解，是是来来自自膜膜两两侧侧NaNa+差差，而而NaNa+差是差是NaNa+-K-K+泵泵分解分解ATPATP释放的能量建立的。

释放的能量建立的。

分类分类：

同向转运同向转运逆向转运逆向转运3.3.入胞和出胞式转运入胞和出胞式转运一一些些大大分分子子物物质质或或团团块块进进出出细细胞胞,是是通通过过细细胞胞本本身身的的吞吞吐吐活活动动进进行行的的,亦亦可可属属于于主主动动转转运过程。

运过程。

出胞出胞:

指细胞把成块的内容物由细胞内排指细胞把成块的内容物由细胞内排出的过程。

出的过程。

主主要要见见于于细细胞胞的的分分泌泌过过程程：

如如激激素素、神神经递质、消化液的分泌。

经递质、消化液的分泌。

入胞入胞:

指细胞外的大分子物质或团块进入指细胞外的大分子物质或团块进入细胞的过程。

细胞的过程。

分分为为：

吞噬吞噬=转运物质为固体转运物质为固体;吞饮吞饮=转运物质为液体。

转运物质为液体。

分泌物排出分泌物排出融合处出现裂口融合处出现裂口囊泡向质膜内侧移动囊泡向质膜内侧移动膜性结构包被膜性结构包被=分泌囊泡分泌囊泡高尔基复合体高尔基复合体粗面内质网合成蛋白性分泌物粗面内质网合成蛋白性分泌物出胞出胞：

囊泡膜与质膜的某点接触并融合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细胞膜上的受体对物质的“辨认辨认”发生特异性结合发生特异性结合=复合物复合物复合物向膜表面的复合物向膜表面的“有被小窝有被小窝”移动移动“有被小窝有被小窝”处的膜凹陷处的膜凹陷凹陷膜与细胞膜断离凹陷膜与细胞膜断离=吞食泡吞食泡吞食泡吞食泡与与胞内体胞内体的膜性结构相融合的膜性结构相融合入胞入胞:

复习思考题复习思考题1.1.简述细胞膜物质转运有哪些方式？

简述细胞膜物质转运有哪些方式？

2.Na2.Na+-K-K+泵的作用意义？

泵的作用意义？

3.3.在一般生理情况下在一般生理情况下,每分解一分子每分解一分子ATP,ATP,钠泵运转可钠泵运转可使使（）（）A.2A.2个钠离子移出膜外个钠离子移出膜外B.2B.2个钾离子移入膜内个钾离子移入膜内C.2C.2个钠离子移出膜外个钠离子移出膜外,同时有同时有22个钾离子移入膜内个钾离子移入膜内D.3D.3个钠离子移出膜外个钠离子移出膜外,同时有同时有22个钾离子移入膜内个钾离子移入膜内E.2E.2个钠离子移出膜外个钠离子移出膜外,同时有同时有33个钾离子移入膜内个钾离子移入膜内DD44、细胞膜的脂质双分子层是、细胞膜的脂质双分子层是（）（）A.A.细胞内容物和细胞环境间的屏障细胞内容物和细胞环境间的屏障B.B.细胞接受外界和其他细胞影响的门户细胞接受外界和其他细胞影响的门户C.C.离子进出细胞的通道离子进出细胞的通道D.D.受体的主要成分受体的主要成分E.E.抗原物质抗原物质55、葡萄糖进入红细胞膜是属于、葡萄糖进入红细胞膜是属于（）（）A.A.单纯扩散单纯扩散B.B.主动转运主动转运C.C.易化扩散易化扩散D.D.入胞作用入胞作用E.E.吞饮吞饮AACC第二节第二节细胞的跨膜信号转导功能细胞的跨膜信号转导功能多细胞生物体必须具备完善的信号转导系统以多细胞生物体必须具备完善的信号转导系统以协调其正常的生理功能。

细胞间传递信息的物质多协调其正常的生理功能。

细胞间传递信息的物质多达几百种：

如递质、激素、细胞因子等。

达几百种：

如递质、激素、细胞因子等。

跨跨膜膜信信号号转转导导主主要要涉涉及及到到：

胞胞外外信信号号的的识识别别与与结合、信号转导、胞内效应等三个环节。

结合、信号转导、胞内效应等三个环节。

跨膜信号转导方式大体有以下三类：

跨膜信号转导方式大体有以下三类：

离子通道介导的信号转导离子通道介导的信号转导酶偶联受体介导的信号转导酶偶联受体介导的信号转导GG蛋白偶联受体介导的信号转导蛋白偶联受体介导的信号转导一、离子通道介导的信号转导一、离子通道介导的信号转导离子通道大体有：

化学、电压、机械性门控通道离子通道大体有：

化学、电压、机械性门控通道如：

如：

化学性胞外信号化学性胞外信号（AChACh）AChACh+受体受体=复合体复合体终板膜变构终板膜变构=离子通道开放离子通道开放NaNa+内流内流终板膜电位终板膜电位骨骼肌收缩骨骼肌收缩膜外膜外NN端：

识别、结合端：

识别、结合第一信使第一信使膜内膜内CC端：

激活端：

激活GG蛋白蛋白二、二、GG蛋白偶联受体介导的信号转导蛋白偶联受体介导的信号转导（一一）cAMPcAMP信号通路信号通路神经递质、激素等神经递质、激素等（第一信使）（第一信使）兴奋性兴奋性G蛋白蛋白（G（GSS）激活腺苷酸环化酶激活腺苷酸环化酶（AC）（AC）ATPATPcAMPcAMP（第二信使）第二信使）细胞内生物效应细胞内生物效应激活激活cAMPcAMP依赖的蛋白激酶依赖的蛋白激酶AA结合结合G蛋白偶联受体蛋白偶联受体激活激活G蛋白蛋白（与与、亚单位分离亚单位分离）膜外膜外NN端：

识别、结合端：

识别、结合第一信使第一信使膜内膜内CC端：

激活端：

激活GG蛋白蛋白（二二）磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇信号通路信号通路激素激素（第一信使）（第一信使）兴奋性兴奋性G蛋白蛋白（