生理学细胞的基本功能

Na+泵出细胞，同时将 2个K+泵入细胞，结果使跨膜 电位差增大。
+ 钠泵
钠泵
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★细胞膜上钠泵活动的结果: 建立和保持Na+、K+在细胞膜两侧的不均衡分布： Na+外高内低，K+外低内高。
★细胞膜上钠泵活动的生理意义：
① 胞内高钾, 利于胞质内的某些代谢反应; ② 维持细胞正常的渗透压和形态：将胞质内的钠离子泵出细
2.电压门控通道的功能状态：
(1)静息状态（又称为备用状态）：通道关闭，能被激活开放。
(2)激活状态：通道开放，允许相应离子顺差跨膜移动。
(3)失活状态：通道关闭并不能被激活。
刺激
静息状态
激活状态
时间依从性
失活状态
电压依从性（随膜电位复极化进程）
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(三)主动转运 (active transport)
胞，避免细胞内钠浓度升高，从而降低胞质渗透压，从而 防止过多水分进入细胞内，维持正常的渗透压和形态； ③ 建立起一种生理性势能储备，为生物电产生、某些物质的 (如：葡萄糖、氨基酸、氯离子、氢离子等)继发性主动转 运等功能活动提供能量。
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2.继发性主动转运 继发性主动转运——驱动力并不直接来自ATP分解，而是来自
第二章 细胞的基本功能
第一节 细胞膜的结构和物质转运功能 第二节 细胞的信号转导 第三节 细胞的生物电现象 第四节 肌细胞的收缩功能
相关链接： 细胞的结构
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第一节 细胞膜的结构和物质转运功能
第一节学习要求 1.复习膜的结构； 2.掌握易化扩散和主动转运； 3.熟悉单纯扩散、出胞和入胞。
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(二)易化扩散(facilitated diffusion)
易化扩散——非脂溶性物质在膜结构中某些蛋白质分 子的“协助”下，顺差（浓度差或电场力差）的跨膜移动。
易化扩散量的大小主要取决于以下两个方面： (1)细胞膜两侧物质的浓度梯度，若是所转运的物质是 带电的电解质，扩散量还受膜两侧电位梯度的影响。浓度 梯度（电位梯度）愈大，扩散速率愈大。 (2)细胞膜对所转运物质的通透性：通透性愈大，转运 速率愈大。
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1.经载体的易化扩散 (1)转运过程：在高浓度侧膜载体蛋白与被转运物质结合→ 载体蛋白分子变构→将被转运的物质转移到膜低浓度侧→被转 运物与载体蛋白分离，进入该侧。 (2)载体转运的特征： ①结构特异性：每种载体蛋白只能转运某一种或某几种特 定的物质。 ②饱和现象：当被转运物的浓度升高至一定浓度后，对该 物的转运量将不再随该物浓度的升高而增大，即达到极限。
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一、膜的化学组成和分子结构
液态镶嵌模型(fluid mosaic model)——以液态脂质双 分子层为基 架, 其中镶嵌着具有不同生理功能的蛋白质。
(一)脂质 磷脂(占70%)、胆固醇(占30%)等。为双嗜性分子。 (二)蛋白质 1.表面蛋白: 附着于膜表面; 2.整合蛋白: 以-螺旋结构镶嵌于
③竞争性抑制。
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2.经通道的易化扩散 (1)转运过程：通道蛋白分子中央的贯通膜内外的亲水性 孔道开放→相应的带电离子经通道顺差（顺浓度梯度或电位 梯度）跨膜快速移动。
(2)被转运的物质：主要为带电离子(如：Na+、K+、Ca2+ 等)，某些细胞膜上存在水通道蛋白,允许水分子通过。
(3)经通道易化扩散的特征 ①离子选择性：每种通道只允许某种或某几种离子通过。 ②离子转运速度快； ③门控特性: 大多数通道具有闸门，可受某种因素的控 制开放或关闭。(少数通道为非门控通道，经常处于开放状态）
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1.原发性主动转运 原发性主动转运──细胞利用直接分解ATP获得的能量，将
物质逆差(浓度梯度或电位梯度)跨膜转运。
膜上分解ATP获能并进行主动转运的膜蛋白,称为泵蛋白。 几种 重要的泵蛋白： 钠-钾泵(简称钠泵)：逆差转运钠离子和钾离子(反方向)，主
要分布于细胞膜上。 钙泵：逆差转运钙离子，主要分布于骨骼肌细胞和心肌细
1.单纯扩散——没有生物学转运机制参与, 物质 (主要是脂溶性 小分子和极小分子)仅顺其浓度差穿越细胞膜的过程。
2.人体内以单纯扩散转运的重要物质：
O2和CO2（脂溶性分子)，水分子(分子极小)。 3.影响单纯扩散的因素: (1)浓度势能：正相关； (2)通透性：正相关。
相关链接： 扩散
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另一物质原发性主动转运所形成的浓度梯度而进行的逆差转运。
*继发性主动转运的基本步骤： (以小肠黏膜上皮细胞对葡萄糖的吸收为例)
脂质双分子层中。 (三)糖类：形成糖蛋白或糖脂。
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二、细胞膜的物质转运功能
细胞在新陈代谢过程中，细胞内、外的营养物质和代谢 产物不断地进行交换，细胞膜是细胞内、外物质交换的唯一 途径。 (一)单纯扩散 (二)易化扩散 (三)主动转运 (四)出胞和入胞
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(一)单纯扩散(simple diffusion)
胞的肌浆网膜上。 H+-K+泵：逆差转运氢离子和钾离子(反方向)，主要分布于 胃黏膜泌酸腺的壁细胞的顶膜上，又称为质子泵。
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★细胞膜上钠泵的活动: 分解ATP获得能量，将Na+泵出 细胞，同时将K+泵入细胞。
*当[Na+]内↑或[K+]外↑时,钠泵的活动增强。 *钠泵的生电性作用：钠泵每分解1个ATP分子，将 3个
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1.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。
如：神经轴突膜上的某些Na+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。
主动转运──细胞通过本身的某种耗能过程, 将物质逆浓度梯 度或逆电位梯度跨膜转运。包括原发性主动转运(primary active transport)和继发性主动转运(secondary active transport)。
主动转运与被动转运之间的区别： 主动转运：将某种物质逆差 转运，细胞将为转运提供能量。 被动转运：物质分子或离子由于分子的运动而顺差移动，因 此不需细胞为转运提供能量，包括单纯扩散和易化扩散。