细胞的基本功能(2)

▪ 即细胞膜以液态脂质双分子层为基架 ，其间镶嵌有多种不同结构和功能的 蛋白质分子。
▪ 脂质双分子层中磷脂分子亲水端朝向
细胞膜表面，而疏水端朝向细胞膜内
部，这种结构使细胞膜具较好稳定性
，可自然形成和维持，从而在细胞和
环境之间形成一道屏障，支持和保护
细胞。
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细胞膜化学组成及意义
脂质双分子层：屏障作用
▪ 特点：细胞新陈代谢为生物泵转运 提供能量
▪ 常见生物泵:钠泵；钙泵等。
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通道转运与钠-钾泵转运模式图
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继发性主动转运
➢定义：是指某些物质逆浓度梯 度的主动转运过Βιβλιοθήκη Baidu，所需能量 间接来自ATP的分解，也称联 合转运。
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继发性主动转运
➢特点：
Na+从胞外被动扩散至胞内释放的 能量用于另一种物质的主动转运
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Na+-K+ 依赖式ATP酶（钠泵）
3Na+(由胞内向胞外): 2K+ (由胞外向胞内)
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➢生理意义：
① 建立一种势能贮备，供细胞其他
耗能过程利用（Na + -H +交换，易化
扩散，继发性主动转运等）
② 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
特点
➢ 顺电化学梯度，不耗能
➢ 膜蛋白对转运的物质具有选择性（膜蛋白分子本 身有结构特异性）
➢ 膜通透性可变
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类型
✓ 通道介导的易化扩散 ✓ 载体介导的易化扩散
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1.载体转运（船）
转运物质:小分子物质,如GS、AA、核苷酸
特点：
①竞争性抑制
②饱和现象
③特异性
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转运的物质：葡萄糖、氨基酸等小分子亲水物质
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证明RP的实验：
（甲）当A、B电极都位于细胞 膜外，无电位改变，证明膜外 无电位差。
（乙）当A电极位于细胞膜外 ， B电极插入膜内时，有电位 改变，证明膜内、外间有电位 差。
（丙）当A、B电极都位于细胞 膜内，无电位改变，证明膜内 无电位差。
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结论：
▪ 1、细胞内外之间有电位差，此种电 位差存在于细胞膜两侧，故称跨膜电
➢条件：
胞膜上存在转运体蛋白
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继发性主动转运
▪ 据被转运物与Na+ 转运方向不同 可分两种:
✓ 同向转运：葡萄糖、氨基酸在 小肠上皮细胞 吸收及肾小管上 皮细胞重吸收
✓ 逆向转运：心肌细胞上的Na +— Ca2+交换等
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(四)出胞和入胞
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。
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入胞：大分子物质或物
质团块借助于细胞膜形成
吞噬泡或吞饮泡的方式进
入细胞的过程，包括吞噬
和吞饮。
例如：白细胞吞噬细菌、
异物等
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小结
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二、细胞膜的跨膜信号转导功能
受体
概念：能与某些化学物质特异性结合 而产生一定生理效应的蛋白质。
分类：膜受体和细胞内受体，而细胞内受体又 可分为胞浆受体和核受体两种。但一般说的受
位，简称膜电位。
▪ 2、电流是从细胞外A流向插入细胞内 的B电极，故细胞外电位高于细胞内 ，若假设细胞外电位为0，则细胞内
体是指膜受体。
功能：①能识别和结合体液中的特殊化学物
质，从而保持细胞对特殊化学物质的高度敏
感性和不受其它化学物质的干扰，是信息传
递精确、可靠。②能转发化学信息，激活细
胞内许多酶系统产生生理效应。
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第二节 细胞的生物电现象
一、静息电位（RP）
（一）概念：细胞安静时，存在于细胞 膜两侧的电位差称为静息电位。
第二章 细胞的基本功能
学习目标 ▪ 1、掌握细胞膜物质转运的形式和特点。 ▪ 2、掌握静息电位、动作电位、阈电位和兴奋
-收缩耦联的概念。 ▪ 3、理解静息电位、动作电位的产生原理。 ▪ 4、了解骨骼肌的收缩机制 ▪ 5、理解神经-肌接头处兴奋传递过程。
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第一节 细胞膜的基本功能
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液态镶嵌模型：
可带编辑版电离子）
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小结：
单纯扩散和易化扩散的动力均 来源于细胞膜两侧物质的浓度差或 电位差形成的势能，不需要细胞自 身消耗生物能，故属于被动转运。
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(三) 主动转运
▪ 小分子物质在膜蛋白的帮助下，逆 浓度差或逆电位差的跨膜转运，称 为主动转运。
例：钠-钾泵 简称钠泵,又称Na+-K+ 依赖式ATP酶
化学门控：膜外侧化学信号控制
电压门控：膜两侧电位差控制
（3）开放和关闭的快速性
（4）离子流的快速性：电-化学梯度越大，驱动力越大
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通道的分类： • 化学门控通道 • 电压门控通道 • 机械门控通道
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电压门控通道
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N型Ach阳离子通道（化学门控通道）
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（转运的物质:各种
础
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主动转运和被动转运的区别
✓ 转运的方向 ✓ 转运的能量 ✓ 转运的后果
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主动转运
需由细胞提供能量 逆电-化学势差 使膜两侧浓度差更大
被动转运 不需外部能量 顺电-化学势差 使膜两侧浓度差更小
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生物泵
▪ 本质：是一种镶嵌在细胞膜上的特 殊蛋白质；
▪ 功能：逆浓度差转运物质；
保持细胞内容物的相对稳定
细胞膜蛋白质：膜通道蛋白，载体蛋白，酶
细胞内外物质、能量、信息交换。
细胞膜糖类：糖蛋白，糖脂
参与免疫反应
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一、细胞膜的跨膜物质转运功能
转运方式: ①被动转运
单纯扩散 易化扩散
②主动转运
③出胞和入胞作用
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(一)单纯扩散 （游泳）
脂溶性物质由高→低浓度侧 的跨膜转运。 单纯扩散物质： O2、CO2
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2.通道转运
转运物质：带电离子
❖ 离子通道 (ion channel) ——
一类与离子易化扩散有关的膜 蛋白质分子，镶嵌于细胞膜上，像 贯穿细胞膜并带有闸门装置的一条 管道。
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离子通道的特性
（1）选择性
Na+通道，K+通道，Cl-通道, Ca2 +通道
（2）门控性 （引起闸门开关机制不同—由通道蛋白分 子变构引起）
单纯扩散的条件
✓ 浓度梯度 （电-化学梯度）
✓ 膜通透性
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单纯扩散的特点
❖顺化学梯度,不依靠特殊膜蛋白质的“帮助”
❖不耗能（分子热运动的扩散),是一种单纯的物 理现象
❖扩散速率高
❖无饱和性
❖扩散量与浓度梯度、温度和膜通透性呈正相关
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(二) 易化扩散
水溶性或脂溶性小的小分 子物质在膜蛋白的帮助下，顺浓 度差的跨膜转运。