第二章细胞的基本功能详解演示文稿
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细胞的基本功能分析课件
影响静息电位的水平因素
1.细胞膜内、外K+的浓度差 当细胞外K+浓度升高时，膜两侧的电位差减小（即去 极化）；当细胞外K+浓度降低时，膜两侧的电位差增 大（即超极化）。 2.细胞膜对K+的通透性 膜对K+的通透性增加时，膜两侧的电位差增大（即超 极化）；膜对K+的通透性降低时，膜两侧的电位差减 小（即去极化） 3.钠泵活动的水平 钠泵的活动受到抑制后，静息电位的数值减小（即去极 化）；当钠泵的活动增强时，则膜电位发生一定程度的 超极化。
机体的内环境、稳态等基本概念。
负反馈和正反馈的概念及其意义。
单纯扩散、易化扩散、主动转运。 极化、去极化、超极化概念。 静息电位特点及其产生机制。
（一）生理功能的调节方式 1．神经调节 通过反射这一基本方式而影响生理功能的一种调节方式 是人体生理功能调节中最主要的方式。 作用迅速而准确，但部位较局限，持续时间较短暂。
2．体液调节 是指细胞合成、释放某些特殊化学物质随体液在局部扩散 或由血液循环运输到全身的组织细胞，对这些细胞的活动 进行的调节。 作用缓慢而持久，受影响部位较广泛，主要调节新陈代谢、 生长发育、生殖等较为缓慢的生理过程。 神经调节和体液调节是密切相关、相辅相成 神经-体液调节
（二）膜蛋白介导的跨膜转运 大部分水溶性物质分子和所有离子的跨膜转运都是由膜 蛋白介导的。 转运的特性不同，介导物质跨膜转运的膜蛋白可分为载 体蛋白（简称载体）、通道蛋白（简称通道）和耗能运 转的生物泵三大类。 跨膜物质转运是否消耗能量，跨膜转运又可分为被动转 运和主动转运两大类
1．通道蛋白介导的跨膜转运 指钠离子（Na+）、钾离子（K+）、氯离子（Cl-）、 钙离子（Ca2+）等带电离子，借助细胞膜上的通道蛋 白的介导，顺电-化学梯度进行的跨膜扩散，属于被动 转运。 介导这一过程的膜蛋白称为离子通道
《生理学》细胞的基本功能 ppt课件
Na泵：即Na-K泵，是一种具有ATP酶活性的
膜蛋白，它每分解一个ATP分子，可
以逆浓度梯度泵出3个Na+和摄取2个K+。
生理意义：
– 维持细胞的正常形态； – 维持膜两侧的离子不均衡分布； – 建立浓度势能储备，参与葡萄糖等的吸收。
被动转运
主动转运
吞噬(固体) 胞纳 胞饮(液体) 胞吐
跨膜转运的物质： 气体：CO2、O2 小分子物质 无机物：Na+、K+、Cl-、H2O
3. 肌肉收缩能力
1)定义：与前、后负荷无关, 决定肌肉收缩
效能的内在特性。与肌浆网中Ca++
水平和肌球蛋白ATP酶活性相关。
2) 受局部环境因素影响：如神经递质、
体液因素、药物、病理状态等。
ppt课件
80
思考题
1. 名词解释
动作电位、静息电位、兴奋性、Na－K泵、
阈值、阈电位、阈刺激、局部电流、强直收缩 2. 物质跨膜转运的方式有哪几种，举例说明。 3. 说明骨骼肌和神经细胞静息电位和动作电位的 形成机制。
等渗溶液
ppt课件
等张溶液
ห้องสมุดไป่ตู้
15
如果是等渗 溶液会如何 呢？
渗透压：溶质分子吸引水分子通过半透膜的能力。
渗透压与溶质分子颗粒数量（摩尔浓度）正相关，与 质量百分浓度无关。
ppt课件 16
ppt课件
17
逆浓度梯度，消耗代谢能量
原发性主动转运，如Na泵。 主动转运 继发性主动转运，如葡萄糖、氨 基酸在小肠或肾小管上皮细胞处 的吸收
失活
开始复活，可 小 开放数量少 多数已复活， 小 可开放数量多 全部复活，可 大 全部开放
生理学-第二章-细胞的基本功能-PPT
分子由低浓度处移向高浓度处需另行功能， 正如滑雪者可由高坡自动下滑，而上坡却需要 由人体费力一样。
主动转运是人体内最重要的物质转运方式
最常见的主动转运方式——Na+-K+
泵
Na+-K+泵又称Na+-K+ 依赖式ATP酶， 简称钠泵。当[Na+]i↑/[K+]o↑激活
分解ATP产生能量
2K+泵至细胞内;3Na+泵至细胞外
如：常见细胞膜的Na+ 通道、K+ 通道
(2)化学门控通道：受膜两侧某种化学物质控制开闭的通 道。
如：骨骼肌细胞终板膜上的N2-乙酰胆碱受体阳离子 通道。 (3)机械门控通道：受某种机械刺激控制开闭的通道。如 骨骼肌细胞。
以载体为中介的易化扩散
转运的物质：葡萄糖(GL)、氨基酸(AA)等小分子亲水物质
维持[Na+]o高、[K+]i高 原先的不均匀分布状态
通道转运与钠-钾泵转运模式图
钠泵的生理意义：
1、钠泵活动造成的细胞内高K+是许多代谢过程 的必须条件；
2、钠泵将Na+排出细胞将减少水分子进入细胞 内，对维持细胞的正常体积有一定意义；
3、钠泵活动最重要的在于它能逆浓度差和电 位差进行转运，因而建立起一种势能贮备。
(1)概念: 一些非脂溶性或脂溶解度甚小的物质,由
膜的高浓度一侧向低浓度一侧转运的过程。
(2)分类:
①以通道为中介的易化扩散
②一载体为中介的易化扩散
以通道为中介的易化扩散
[Na+]o ＞ [Na+]i
[K+]i ＞[K+]o 转运的物质:各种带电离子
门控通道的类型：一般根据控制闸门开闭的因素，可分为： (1)电压门控通道：受膜两侧的电位差控制开闭的通道。
主动转运是人体内最重要的物质转运方式
最常见的主动转运方式——Na+-K+
泵
Na+-K+泵又称Na+-K+ 依赖式ATP酶， 简称钠泵。当[Na+]i↑/[K+]o↑激活
分解ATP产生能量
2K+泵至细胞内;3Na+泵至细胞外
如：常见细胞膜的Na+ 通道、K+ 通道
(2)化学门控通道：受膜两侧某种化学物质控制开闭的通 道。
如：骨骼肌细胞终板膜上的N2-乙酰胆碱受体阳离子 通道。 (3)机械门控通道：受某种机械刺激控制开闭的通道。如 骨骼肌细胞。
以载体为中介的易化扩散
转运的物质：葡萄糖(GL)、氨基酸(AA)等小分子亲水物质
维持[Na+]o高、[K+]i高 原先的不均匀分布状态
通道转运与钠-钾泵转运模式图
钠泵的生理意义：
1、钠泵活动造成的细胞内高K+是许多代谢过程 的必须条件；
2、钠泵将Na+排出细胞将减少水分子进入细胞 内，对维持细胞的正常体积有一定意义；
3、钠泵活动最重要的在于它能逆浓度差和电 位差进行转运，因而建立起一种势能贮备。
(1)概念: 一些非脂溶性或脂溶解度甚小的物质,由
膜的高浓度一侧向低浓度一侧转运的过程。
(2)分类:
①以通道为中介的易化扩散
②一载体为中介的易化扩散
以通道为中介的易化扩散
[Na+]o ＞ [Na+]i
[K+]i ＞[K+]o 转运的物质:各种带电离子
门控通道的类型：一般根据控制闸门开闭的因素，可分为： (1)电压门控通道：受膜两侧的电位差控制开闭的通道。
人体解剖生理学细胞详解演示文稿
第8页，共44页。
第二章 细 胞
细胞膜的功能： 1、细胞膜使细胞内容物和
细胞周围环境分隔开来， 这使细胞能相对独立于环 境而存在——细胞膜的屏 障作用。 2、通过细胞膜有选择地从 周围环境中获得气体和营 养物质，排除代谢产物— 通过细胞膜进行物质交换。
第9页，共44页。
第二章 细 胞
3、外界各种因素（激素、 药物）的改变，都是首 先作用于细胞膜，然后 再影响细胞内的生理过 程——细胞膜的信息传 递。
第10页，共44页。
第二章 细 胞
§1 细胞的结构
二、细胞核
一般靠近细胞的中 央，细胞核是细胞 代谢功能的控制中 心。
由核膜、核仁和染色 质或染色体组成
第11页，共44页。
第二章 细 胞
§1 细胞的结构
1、核膜：核膜上有核孔—细胞 核与细胞质进行物质交换的 孔道。
2、核仁：细胞核内部的圆球状 小体，与蛋白质的合成机 器—核糖体的形成有关。
细胞——回顾
§1 细胞的结构 一、 细胞膜
组成：脂质和蛋白质
功能：屏障作用，物质交换，信息传递 二、细胞核：控制中心
组成：核膜，核仁，染色质和染色体（DNA）
三、细胞质 组成：细胞质基质，核糖体，内质网，高尔基体，线粒体， 溶酶体，过氧化物酶体，中心粒，纤毛和鞭毛
§2 细胞的增殖 细胞周期：间期（合成期），分裂期（一分为二）
第17页，共44页。
第二章 细 胞
§1 细胞的结构
4、高尔基体：由意大利 人Golgi发现，由数层 重叠的扁平膜囊及周围 的许多膜泡组成的膜性 结构。
对内质网合成的蛋白质 在扁平膜囊内进行加工 包装，然后通过膜泡向 外转运。
高尔基体——细胞内蛋 白质运输的交通枢纽。
生理细胞的基本功能ppt课件
-
0+
A-K+ A-K+ -
0+
A-K+
A-K+
A-
A- K+ A- K+
K+
A-
K+
A-K+
A-K+ A-K+
-
0+
A-
K+
A-K+
A-
K+
A-K+
A-K+ A-K+
Ek0
+
A-
K+
A-
K+
A-K+
A-
K+
平近静 衡于息 电钾膜 位离电
子位 的接
;
34
钾离子的平衡电位可以用Nernst公式计算：
封锁 复活
激活 失活
激活 失活
;
49
〔一〕绝对不应期
absolute refractory period
组织细胞在接受刺激而兴奋后的一个 较短时期内，它无论再遭到一个多么强大 的刺激，都不能再次产生兴奋，即兴奋性 为零。
钠通道失活
;
50
〔二〕相对不应期
relative refractory period 在绝对不应期后的一段时间内，组织 可接受大于阈值的刺激而发生兴奋，即兴 奋性低于正常。
;
29
细胞内记录
刺激器
- 0+
插入细胞
0 mV
-90 mV
给予刺激
;
去极相 超射overshoot 复极相 锋电位
spike potential 后电位
afterpotential 负后电位 〔去极化后电 位〕 正后电位 30
细胞的基本功能生理学演示文稿
（1） 识别和结合特异系性化学物质 （2）激活酶系统产生放大的生物
学效应
受体作用的两大类现象
一、受体激动剂： 与受体结合能发挥特定生理 效应的
二、受体阻断剂： 与受体结合不能引起特定生 理效应的
肌肉收缩的概念及过程
（一）肌肉收缩 指肌肉长度的缩短或肌肉张力的增加。
（二）肌肉收缩过程 肌肉收缩并非是肌丝本身的长度缩短， 而是由细肌丝向粗肌丝滑行导致的肌 小节缩短的结果。
激素） 4、类型：胞饮、吞噬
胞
吐
1、概念： 2、转运物质：大分子、团块物质
（见于糖原、消化酶分泌，激素分泌， 神经递质释放）
细胞膜的不同转运形式比较
单纯扩散
易化扩散
载体
通道
大分子物质的转运 主动转运
入胞作用 出胞作用
物质大小 小分子 小分子
离子
小分子
大分子、团块物质
物质性质 脂溶性 非脂溶性 非脂溶性 均可
等长收缩与等张收缩
等长收缩： 肌肉长度不变，而张力变化的收缩形式。 等张收缩： 张力增加至能克服后负荷时，则肌肉发生 长度的变化，而此时张力不变。这种动态 收缩是骨骼肌做功的表现。
单收缩和强直收缩
单收缩：刺激频率较慢时，每一次刺激都 在肌肉完整收缩之后，产生单收缩； 强直收缩：若刺激频率加快，连续刺激落 在前一次收缩活动的舒张期内，形成在不 完全舒张后的收缩现象，为不完全强直收 缩；若刺激频率再加快，连续刺激落在前 一次收缩活动的收缩期内，形成强大的、 融合的收缩相的现象，为完全强直收缩。
横 桥 摆 动 示 意 图
当肌膜的电位传导减弱或消失时，终 末池对Ca2+通透性下降而钙泵开始运转，将 肌浆内的Ca2+泵入终池中，使肌浆中Ca2+浓 度骤降，结果肌钙蛋白与Ca2+脱离，恢复静 息构型，原肌球蛋白回到原位，而把肌动 蛋白上的结合位点重新覆盖，使横桥不能 接触到细肌丝，则肌小节回位，肌肉进入 舒张过程。
学效应
受体作用的两大类现象
一、受体激动剂： 与受体结合能发挥特定生理 效应的
二、受体阻断剂： 与受体结合不能引起特定生 理效应的
肌肉收缩的概念及过程
（一）肌肉收缩 指肌肉长度的缩短或肌肉张力的增加。
（二）肌肉收缩过程 肌肉收缩并非是肌丝本身的长度缩短， 而是由细肌丝向粗肌丝滑行导致的肌 小节缩短的结果。
激素） 4、类型：胞饮、吞噬
胞
吐
1、概念： 2、转运物质：大分子、团块物质
（见于糖原、消化酶分泌，激素分泌， 神经递质释放）
细胞膜的不同转运形式比较
单纯扩散
易化扩散
载体
通道
大分子物质的转运 主动转运
入胞作用 出胞作用
物质大小 小分子 小分子
离子
小分子
大分子、团块物质
物质性质 脂溶性 非脂溶性 非脂溶性 均可
等长收缩与等张收缩
等长收缩： 肌肉长度不变，而张力变化的收缩形式。 等张收缩： 张力增加至能克服后负荷时，则肌肉发生 长度的变化，而此时张力不变。这种动态 收缩是骨骼肌做功的表现。
单收缩和强直收缩
单收缩：刺激频率较慢时，每一次刺激都 在肌肉完整收缩之后，产生单收缩； 强直收缩：若刺激频率加快，连续刺激落 在前一次收缩活动的舒张期内，形成在不 完全舒张后的收缩现象，为不完全强直收 缩；若刺激频率再加快，连续刺激落在前 一次收缩活动的收缩期内，形成强大的、 融合的收缩相的现象，为完全强直收缩。
横 桥 摆 动 示 意 图
当肌膜的电位传导减弱或消失时，终 末池对Ca2+通透性下降而钙泵开始运转，将 肌浆内的Ca2+泵入终池中，使肌浆中Ca2+浓 度骤降，结果肌钙蛋白与Ca2+脱离，恢复静 息构型，原肌球蛋白回到原位，而把肌动 蛋白上的结合位点重新覆盖，使横桥不能 接触到细肌丝，则肌小节回位，肌肉进入 舒张过程。
第二章-细胞的基本功能课件
随着环境条件的变化，脂质分子的晶态和液晶态是 互变的。 4.更新性
在细胞中，膜的组分处于不断更新的状态。 5.通透性
对体内某些分子具有通透性。
四、细胞膜的基本功能
（一）屏障功能 分隔形成细胞和细胞器，为细胞的生命活
动提供相对稳定的内环境。
（二）物质转运功能 细胞在新陈代谢过程中，不断物质进出细
胞。根据跨膜物质转运的方向和供能特征，分 为被动转运和主动转运两大类。
3 G蛋白偶联受体介导的跨膜信号转导
（1） 跨膜信号转导的信号分子 ➢ G蛋白偶联受体
➢ G蛋白
酶：腺苷酸环化酶（AC），磷脂酶C（PLC）等
➢ G蛋白效应器
离子通道：Ca2+或K+
➢ 第二信使：细胞外信息作用于细胞膜受体后，在细胞 内产生的信息物质，从而继续传递细胞外的信息。
第二信使物质：cAMP, cGMP, IP3，Ca2+及NO等。
Na+—K+泵
细胞内液K+浓度高于细胞外液，细胞外液Na+浓 度高于细胞内液(基础)
当细胞内液中Na+浓度升高或细胞外液中K+浓度 升高，启动Na+—K+泵(条件)
Na+—K+泵实质是细胞膜上的一种特殊蛋白质， 激活后构象发生改变(过程)
Na+—K+泵激活后消耗一分子的ATP，从而将细 胞内的3个Na+转到细胞外，同时将细胞外2个K+ 转到细胞内(结果)
➢ 蛋白激酶：一类催化蛋白质磷酸化反应的酶。
反应在大多数情况下是发生在蛋白质的丝氨酸残基上。
（2） G蛋白偶联受体介导的跨膜信号转导的主要过程
主要过程
配体
G蛋白偶联受体
在细胞中，膜的组分处于不断更新的状态。 5.通透性
对体内某些分子具有通透性。
四、细胞膜的基本功能
（一）屏障功能 分隔形成细胞和细胞器，为细胞的生命活
动提供相对稳定的内环境。
（二）物质转运功能 细胞在新陈代谢过程中，不断物质进出细
胞。根据跨膜物质转运的方向和供能特征，分 为被动转运和主动转运两大类。
3 G蛋白偶联受体介导的跨膜信号转导
（1） 跨膜信号转导的信号分子 ➢ G蛋白偶联受体
➢ G蛋白
酶：腺苷酸环化酶（AC），磷脂酶C（PLC）等
➢ G蛋白效应器
离子通道：Ca2+或K+
➢ 第二信使：细胞外信息作用于细胞膜受体后，在细胞 内产生的信息物质，从而继续传递细胞外的信息。
第二信使物质：cAMP, cGMP, IP3，Ca2+及NO等。
Na+—K+泵
细胞内液K+浓度高于细胞外液，细胞外液Na+浓 度高于细胞内液(基础)
当细胞内液中Na+浓度升高或细胞外液中K+浓度 升高，启动Na+—K+泵(条件)
Na+—K+泵实质是细胞膜上的一种特殊蛋白质， 激活后构象发生改变(过程)
Na+—K+泵激活后消耗一分子的ATP，从而将细 胞内的3个Na+转到细胞外，同时将细胞外2个K+ 转到细胞内(结果)
➢ 蛋白激酶：一类催化蛋白质磷酸化反应的酶。
反应在大多数情况下是发生在蛋白质的丝氨酸残基上。
（2） G蛋白偶联受体介导的跨膜信号转导的主要过程
主要过程
配体
G蛋白偶联受体
细胞的功能PPT课件
阈刺激：达到阈值的刺激称阈刺激。 刺激的分类：阈刺激、阈上刺激、阈下刺激。 前二者能使膜电位去极化达到阈电位引发AP； 后者只能引起低于阈电位的去极化（即局部电 位）不会引发AP。
48
（二）阈电位与动作电位 概念:指能使细胞膜上Na+通道大量开放而引发 动作电位的临界膜电位值。 是激活电压门控性Na+通道的临界值。即刺 激先引发一定数量的Na+通道开放，引起Na+ 的内流，使膜内的电位升高，达到某一临界值， Na+通道大量开放，Na+迅速大量内流后，再 引发更多数量的Na+通道开放，导致Na+通道 开放与Na+内流之间出现再生性循环。从而爆 发动作电位。阈电位一般比静息电位的绝对值 小10～20mV。
43
（二）动作电位产生原理： 1.去极化（上升支）：Na+平衡电位。
既Na+内流所形成的电-化学差平衡电位。
44
2.复极化（下降支）：Na+平衡电位恢复为 K+平衡电位，主要由细胞内K+外流而产生。
45
3.复极后：钠泵激活，使细胞膜内外的离 子分布恢复到安静时的水平。 膜内[Na+ ]↑和膜外[K+]↑→钠泵激活→排 出Na+、摄入K+
8
一、被动转运： 概念：物质顺浓度差或电位差不需要消耗能量
的转运方式称为被动转运。 特点： ①不耗能（转运动力依赖物质的电-化学梯 度所贮存的势能）； ②顺电-化学差进行； ③依靠或不依靠特殊膜蛋白质的“帮助”。 分类： ①单纯扩散 ②易化扩散
9
1.单纯扩散： 概念:脂溶性的小分子物质从细胞膜高浓度一侧
25
入胞:
26
出胞：
27
48
（二）阈电位与动作电位 概念:指能使细胞膜上Na+通道大量开放而引发 动作电位的临界膜电位值。 是激活电压门控性Na+通道的临界值。即刺 激先引发一定数量的Na+通道开放，引起Na+ 的内流，使膜内的电位升高，达到某一临界值， Na+通道大量开放，Na+迅速大量内流后，再 引发更多数量的Na+通道开放，导致Na+通道 开放与Na+内流之间出现再生性循环。从而爆 发动作电位。阈电位一般比静息电位的绝对值 小10～20mV。
43
（二）动作电位产生原理： 1.去极化（上升支）：Na+平衡电位。
既Na+内流所形成的电-化学差平衡电位。
44
2.复极化（下降支）：Na+平衡电位恢复为 K+平衡电位，主要由细胞内K+外流而产生。
45
3.复极后：钠泵激活，使细胞膜内外的离 子分布恢复到安静时的水平。 膜内[Na+ ]↑和膜外[K+]↑→钠泵激活→排 出Na+、摄入K+
8
一、被动转运： 概念：物质顺浓度差或电位差不需要消耗能量
的转运方式称为被动转运。 特点： ①不耗能（转运动力依赖物质的电-化学梯 度所贮存的势能）； ②顺电-化学差进行； ③依靠或不依靠特殊膜蛋白质的“帮助”。 分类： ①单纯扩散 ②易化扩散
9
1.单纯扩散： 概念:脂溶性的小分子物质从细胞膜高浓度一侧
25
入胞:
26
出胞：
27
细胞基本功能ppt课件
⑴ 产生细胞内高K+，是许多代谢所必需调节 ⑵ 阻止细胞外Na+和水的进入,维持细胞形态
⑶ 建立一种势能贮备，是产生生物电现象的基础 (4)造成膜两侧的Na+浓度差是其他物质继发性转运的基 础
.
20
继发性主动转运（联合转运或协同转运）
过程： ⑴ Na+-K+泵在细胞膜外形成Na+的高势能 ⑵ 物质利用Na+的高势能与Na+内流耦联从而被转 运
定义：非脂溶性的物质在细胞膜上某些特 殊蛋白质的帮助下由高浓度一侧向低浓度 一侧移动的过程
.
8
特点： ⑴ 顺浓度梯度，不耗能 ⑵ 需要膜蛋白的帮助
分类： ＊以通道为中介的易化扩散:依赖膜上的通道蛋白完成 ＊以载体为中介的易化扩散:依赖膜上的载体蛋白完成
.
9
1.载体介导的易化扩散
.
10
＊适用物质: 葡萄糖、氨基酸、核苷酸等小分子有机物
A.逆浓度梯度转运 B.消耗能量 C.借助泵
D.有特异性
E.由ATP供能
5. Na＋- K+泵的功能特点有 A B C
A.逆浓度差、电位差的转运过程 B.由ATP供能 C. 消耗能量 D.使细胞内外的Na＋和K+浓度相等 E.属于易化扩散
6. 白细胞吞噬细菌是属于 D
A.主动转运 B.易化扩散 C.被动转运 D.入胞作用(胞纳)
第二章 细胞的基本功能
.
1
细胞的基本功能
细胞膜的物质转运 细胞信号转导 细胞的生物电 肌细胞的收缩
.
2
第一节 细胞膜的结构和物质转运功能 一、 细胞膜的结构
整合蛋白
.
表面蛋白
3
二、物质的跨膜转运
⑶ 建立一种势能贮备，是产生生物电现象的基础 (4)造成膜两侧的Na+浓度差是其他物质继发性转运的基 础
.
20
继发性主动转运（联合转运或协同转运）
过程： ⑴ Na+-K+泵在细胞膜外形成Na+的高势能 ⑵ 物质利用Na+的高势能与Na+内流耦联从而被转 运
定义：非脂溶性的物质在细胞膜上某些特 殊蛋白质的帮助下由高浓度一侧向低浓度 一侧移动的过程
.
8
特点： ⑴ 顺浓度梯度，不耗能 ⑵ 需要膜蛋白的帮助
分类： ＊以通道为中介的易化扩散:依赖膜上的通道蛋白完成 ＊以载体为中介的易化扩散:依赖膜上的载体蛋白完成
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9
1.载体介导的易化扩散
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10
＊适用物质: 葡萄糖、氨基酸、核苷酸等小分子有机物
A.逆浓度梯度转运 B.消耗能量 C.借助泵
D.有特异性
E.由ATP供能
5. Na＋- K+泵的功能特点有 A B C
A.逆浓度差、电位差的转运过程 B.由ATP供能 C. 消耗能量 D.使细胞内外的Na＋和K+浓度相等 E.属于易化扩散
6. 白细胞吞噬细菌是属于 D
A.主动转运 B.易化扩散 C.被动转运 D.入胞作用(胞纳)
第二章 细胞的基本功能
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1
细胞的基本功能
细胞膜的物质转运 细胞信号转导 细胞的生物电 肌细胞的收缩
.
2
第一节 细胞膜的结构和物质转运功能 一、 细胞膜的结构
整合蛋白
.
表面蛋白
3
二、物质的跨膜转运
讲授第二章细胞的基本功能细胞膜ppt文档
3 原发性主动转运(active transport)
概念：指在膜蛋白（泵）的帮助下，细胞依靠本身的消 耗代谢直接产生的能量，将物质逆浓度梯度或电位梯度 的转运过程。 特点：①需要消耗能量；
②依靠特殊膜蛋白质(泵)的“帮助”； ③是逆电-化学梯度进行的。
如:Na+-K+泵、Ca2+-Mg2+泵、H+-K+泵等
2 经通道的易化扩散 •通道：蛋白质，中间有亲水性孔道，允许小于孔道的离子通过。
[Na+]o ＞ [Na+]i
[K+]i ＞[K+]o
转运离子，速度10 6-8 离子选择性（ionic selectivity） 门控特性 构象（静息 激活 失活）
•分类： 根据门控的机制可分为
化学门控通道(chemical gated ion channel)
动画：出胞
入胞:
指细胞外的大分子物质 或团块进入细胞的过程。
分 为： 吞噬=转运物质为固体; 吞饮=转运物质为液体。
动画：入胞
o 识别，结合，复 衣凹陷集中
o 衣被囊泡 o 次级溶酶体 o 配体与受体分离 o 配体回位
受体介导式入胞
三、细胞的跨膜信号转导功能
Signal Transmission Through the Cell Membrane
(三)细胞膜糖类
多为短糖链，以共价键 的形式与膜脂质或蛋白 质结合，形成糖脂或糖
蛋白。
有些作为抗原决定簇
（免疫信息)；
有些作为膜受体的“可识别”部分 能特异地与激递质等结合。
二、细胞膜的跨膜物质转运功能
Transport of substances through the cell membrane
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化学门控通道：膜所受的压力不同 电压门控通道：膜两侧电位差的变化 机械门控通道：某种化学信号的出现
转运的物质： 溶于水的离子
载体介导的易化扩散：
• 许多必需的营养物质如葡萄糖、氨基酸都不溶解于脂类， 但在载体的帮助下也能进行被动的跨膜转运。
• 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。
多为短糖链，以共价键的形式与膜脂质 或蛋白质结合，形成糖脂或糖蛋白。
有些作为抗原决定 族=免疫信息(血型)；
有些作为膜受体 的“可识别”部分， 能特 异地与激递
质等结合。
小结
1、脂质双分子层主要起屏障作用，是细胞的基架；
2、镶嵌在脂质层中的蛋白质可以在膜脂分子间横向漂 浮移位；
3、膜中的特殊蛋白质负责物质、能量和信息的跨膜 转运和转换；
• 非脂溶性或脂溶性很小的物质, 需特殊膜蛋白质 “帮助”,顺浓差转运。有两种
• （1）由通道介导的易化扩散：由膜上的通道蛋白 帮助完成。
• （2）由载体介导的易化扩散：由膜上的载体蛋白 帮助完成。
经通道介导的易化扩散 [Na+]o ＞[Na+]i
[K+]i ＞[K+]o
通道扩散的特点
①选择性 ②高速率 ③门控性：通道的开放与关闭受精密调控
主动转运与被动转运的区别
主动转运
被动转运
需由细胞提供能量
不需细胞能量
逆电-化学势差
顺电-化学势差
使膜两侧浓度差更大 使膜两侧浓度差更小
3.入胞和出胞
入胞:指细胞外 的大分子物质或团 块进入细胞的过程。
吞噬=转运物质为 固体;
吞饮=转运物质为 液体。
入胞和出胞
受体介导入胞:一些激素或生长因子运输蛋白及细菌 （配体）通过细胞膜表面特异受体作用而入胞。
• 特点：依靠特殊膜蛋白(离子泵)的“帮助”；耗能； 逆浓度差
• 分类： ①原发性主动转运:Na+-K+泵、H+-K+泵 等
•
②继发性主动转运：葡萄糖、氨基酸等-K+泵
Na+-K+泵又称Na+-K+-ATPase，简称钠泵。
当 [Na+]i↑ [K+ ]o↑ 时 ， 都可被激活， ATP 分 解 产 生能量，将 胞内的3个 Na+ 移 至 胞 外和将胞外 的 2 个 K+ 移 入胞内。
配体与受体识别
配体-受体 复合物向有被小窝集中 吞食泡形成
吞食泡与初级溶酶体融合形 成次级溶酶体
配体与受体分开
配体转运到其它细胞 器中
循环小泡形成， 膜再利用
3.入胞和出胞
出胞:指细胞把成块的内容物由细胞内排出的过程。 主要见于细胞的分泌过程：如激素、神经递质、 消化液的分泌。
3.入胞和出胞
小结
通道转运与钠-钾泵转运模式图
钠-钾泵:
当[Na+]胞内↑/[K+]胞外↑激 活
分解ATP产生能量
2K+泵至细胞内;3Na+泵至细胞外
维持[Na+]胞外高、[K+]胞内高 原先的不均匀分布状态
钠-钾泵的这种活动还为其它一些物质转运 的提供了动力（如葡萄糖、氨基酸的吸收：Na+-
载体-葡萄糖、Na+-载体-氨基酸的复合体形式进行 的联合转运）。
• 20世纪70年
代由Singer和 Nicholson 提
出。
一、膜的化学组成和分子结构
(一)脂质双分子层
磷脂（70%），胆固醇和少量糖脂。屏障作用, 保持细胞内容物的相对稳定
(二)细胞膜蛋白质
镶嵌或贯穿于脂质双分 子层中，膜通道蛋白， 载体蛋白，酶等。 细胞 内外物质、能量、信息 交换。
(三)细胞膜糖类
经载体介导的易化扩散
载体介导的易化扩散：
特点:* ① 结构特异性高 ② 饱和现象 ③ 竞争性抑制 ④ 顺浓度梯度
转运的物质： 葡萄糖、氨基酸等
葡萄糖的易化扩散
二、细胞膜的物质转运功能
（二）主动运输(active conduct)：
由特殊膜蛋白（离子泵）所介导的物质逆浓度梯度或 电化学梯度由浓度低的一侧向高浓度一侧进行跨膜 转运的方式。维持细胞内外离子浓度差。
第二章细胞的基本功能详解演 示文稿
优选第二章细胞的基本功能
第二章 细胞的基本功能
第一节 细胞的跨膜物质转运功能 第二节 细胞的跨膜信号转导功能 第三节 细胞的跨膜电变化
第一节 细胞的跨膜物质转运功能
一、膜的化学组成和分子结构
• 解释细胞膜结构最好的学说是液态镶嵌模型（Fluid mosaic model）。
• 钠泵活动的生理意义
• ①产生和维持细胞内高K+ 、细胞外高Na+的状
态，是细胞产生生物电的基础 • ②维持细胞的正常体积有一定意义； • ③建立起一种离子的势能贮备； • ④这种势能贮备是细胞外Na+和细胞内K+等顺
着浓度差和电位差扩散的能量来源。 • ⑤是人和动物最重要的物质转运形式
继发性主动转运
4、糖链是蛋白质和细胞的特异性的“标志”，能特异 地与某种递质、激素或其他化学信号分子结合。
二、细胞膜的物质转运功能
• 被动转运passive transport • 主动转运active transport • 胞吞和胞吐作用 endocytosis and
exocytosis
(一)被动转运(passive conduct)：
复习思考题
1.简述细胞膜物质转运有哪些方式？ 2.Na+-K+泵的作用意义？ 3.在一般生理情况下,每分解一分子ATP,钠泵运转可 使( D) A.2个钠离子移出膜外 B.2个钾离子移入膜内 C.2个钠离子移出膜外,同时有2个钾离子移入膜内 D.3个钠离子移出膜外,同时有2个钾离子移入膜内 E.2个钠离子移出膜外,同时有3个钾离子移入膜内
③不依靠特殊膜蛋白质的“帮助”
④不需另外消耗能量 ⑤扩散量与浓度梯度、温度和膜通透性呈正相关。
(3)转运的物质：
O2、CO2、NH3 、N2 、尿素、乙醚、乙醇、类固 醇类激素 等少数几种。
注：∵膜对H2O具高度通透性，∴H2O除单纯扩散外， 还可通过水通道跨膜转运。
2、 易化扩散(facilitated diffusion)
概念：指通过简单扩散、或协助扩散实现物质由高浓度 向低浓度方向跨膜转运，浓度梯度是转运动力。
1、简单扩散： 2、易化扩散
单纯扩散(simple diffusion)
概念: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。
[O2]o ＞[O2]i
[CO2]i ＞[CO2]o
(2)特点:
①扩散速率高 ②无饱和性
转运的物质： 溶于水的离子
载体介导的易化扩散：
• 许多必需的营养物质如葡萄糖、氨基酸都不溶解于脂类， 但在载体的帮助下也能进行被动的跨膜转运。
• 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。
多为短糖链，以共价键的形式与膜脂质 或蛋白质结合，形成糖脂或糖蛋白。
有些作为抗原决定 族=免疫信息(血型)；
有些作为膜受体 的“可识别”部分， 能特 异地与激递
质等结合。
小结
1、脂质双分子层主要起屏障作用，是细胞的基架；
2、镶嵌在脂质层中的蛋白质可以在膜脂分子间横向漂 浮移位；
3、膜中的特殊蛋白质负责物质、能量和信息的跨膜 转运和转换；
• 非脂溶性或脂溶性很小的物质, 需特殊膜蛋白质 “帮助”,顺浓差转运。有两种
• （1）由通道介导的易化扩散：由膜上的通道蛋白 帮助完成。
• （2）由载体介导的易化扩散：由膜上的载体蛋白 帮助完成。
经通道介导的易化扩散 [Na+]o ＞[Na+]i
[K+]i ＞[K+]o
通道扩散的特点
①选择性 ②高速率 ③门控性：通道的开放与关闭受精密调控
主动转运与被动转运的区别
主动转运
被动转运
需由细胞提供能量
不需细胞能量
逆电-化学势差
顺电-化学势差
使膜两侧浓度差更大 使膜两侧浓度差更小
3.入胞和出胞
入胞:指细胞外 的大分子物质或团 块进入细胞的过程。
吞噬=转运物质为 固体;
吞饮=转运物质为 液体。
入胞和出胞
受体介导入胞:一些激素或生长因子运输蛋白及细菌 （配体）通过细胞膜表面特异受体作用而入胞。
• 特点：依靠特殊膜蛋白(离子泵)的“帮助”；耗能； 逆浓度差
• 分类： ①原发性主动转运:Na+-K+泵、H+-K+泵 等
•
②继发性主动转运：葡萄糖、氨基酸等-K+泵
Na+-K+泵又称Na+-K+-ATPase，简称钠泵。
当 [Na+]i↑ [K+ ]o↑ 时 ， 都可被激活， ATP 分 解 产 生能量，将 胞内的3个 Na+ 移 至 胞 外和将胞外 的 2 个 K+ 移 入胞内。
配体与受体识别
配体-受体 复合物向有被小窝集中 吞食泡形成
吞食泡与初级溶酶体融合形 成次级溶酶体
配体与受体分开
配体转运到其它细胞 器中
循环小泡形成， 膜再利用
3.入胞和出胞
出胞:指细胞把成块的内容物由细胞内排出的过程。 主要见于细胞的分泌过程：如激素、神经递质、 消化液的分泌。
3.入胞和出胞
小结
通道转运与钠-钾泵转运模式图
钠-钾泵:
当[Na+]胞内↑/[K+]胞外↑激 活
分解ATP产生能量
2K+泵至细胞内;3Na+泵至细胞外
维持[Na+]胞外高、[K+]胞内高 原先的不均匀分布状态
钠-钾泵的这种活动还为其它一些物质转运 的提供了动力（如葡萄糖、氨基酸的吸收：Na+-
载体-葡萄糖、Na+-载体-氨基酸的复合体形式进行 的联合转运）。
• 20世纪70年
代由Singer和 Nicholson 提
出。
一、膜的化学组成和分子结构
(一)脂质双分子层
磷脂（70%），胆固醇和少量糖脂。屏障作用, 保持细胞内容物的相对稳定
(二)细胞膜蛋白质
镶嵌或贯穿于脂质双分 子层中，膜通道蛋白， 载体蛋白，酶等。 细胞 内外物质、能量、信息 交换。
(三)细胞膜糖类
经载体介导的易化扩散
载体介导的易化扩散：
特点:* ① 结构特异性高 ② 饱和现象 ③ 竞争性抑制 ④ 顺浓度梯度
转运的物质： 葡萄糖、氨基酸等
葡萄糖的易化扩散
二、细胞膜的物质转运功能
（二）主动运输(active conduct)：
由特殊膜蛋白（离子泵）所介导的物质逆浓度梯度或 电化学梯度由浓度低的一侧向高浓度一侧进行跨膜 转运的方式。维持细胞内外离子浓度差。
第二章细胞的基本功能详解演 示文稿
优选第二章细胞的基本功能
第二章 细胞的基本功能
第一节 细胞的跨膜物质转运功能 第二节 细胞的跨膜信号转导功能 第三节 细胞的跨膜电变化
第一节 细胞的跨膜物质转运功能
一、膜的化学组成和分子结构
• 解释细胞膜结构最好的学说是液态镶嵌模型（Fluid mosaic model）。
• 钠泵活动的生理意义
• ①产生和维持细胞内高K+ 、细胞外高Na+的状
态，是细胞产生生物电的基础 • ②维持细胞的正常体积有一定意义； • ③建立起一种离子的势能贮备； • ④这种势能贮备是细胞外Na+和细胞内K+等顺
着浓度差和电位差扩散的能量来源。 • ⑤是人和动物最重要的物质转运形式
继发性主动转运
4、糖链是蛋白质和细胞的特异性的“标志”，能特异 地与某种递质、激素或其他化学信号分子结合。
二、细胞膜的物质转运功能
• 被动转运passive transport • 主动转运active transport • 胞吞和胞吐作用 endocytosis and
exocytosis
(一)被动转运(passive conduct)：
复习思考题
1.简述细胞膜物质转运有哪些方式？ 2.Na+-K+泵的作用意义？ 3.在一般生理情况下,每分解一分子ATP,钠泵运转可 使( D) A.2个钠离子移出膜外 B.2个钾离子移入膜内 C.2个钠离子移出膜外,同时有2个钾离子移入膜内 D.3个钠离子移出膜外,同时有2个钾离子移入膜内 E.2个钠离子移出膜外,同时有3个钾离子移入膜内
③不依靠特殊膜蛋白质的“帮助”
④不需另外消耗能量 ⑤扩散量与浓度梯度、温度和膜通透性呈正相关。
(3)转运的物质：
O2、CO2、NH3 、N2 、尿素、乙醚、乙醇、类固 醇类激素 等少数几种。
注：∵膜对H2O具高度通透性，∴H2O除单纯扩散外， 还可通过水通道跨膜转运。
2、 易化扩散(facilitated diffusion)
概念：指通过简单扩散、或协助扩散实现物质由高浓度 向低浓度方向跨膜转运，浓度梯度是转运动力。
1、简单扩散： 2、易化扩散
单纯扩散(simple diffusion)
概念: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。
[O2]o ＞[O2]i
[CO2]i ＞[CO2]o
(2)特点:
①扩散速率高 ②无饱和性