生理学细胞膜的物质转运功能

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细胞膜的物质转运功能

细胞膜的物质转运功能
2）通道介导的易化扩散
通道的开放和关闭是通过“闸门”来调控的，故通道又称门控通道。根据引起闸门开闭动因的不同，通道可分为三类。
细胞膜的物质转运功能
2）通道介导的易化扩散
电压门控通道
进行体力劳动
化学门控通道
机械门控通道
细胞膜的物质转运功能
3.主动转运
细胞通过本身的耗能过程，在膜蛋白的帮助下将物质分子或逆离子逆浓度梯度或电位梯度进行的转运过程称为主动转运（active transport）。
整合蛋白整合蛋白则贯穿脂质双分子层。整合蛋白占膜蛋白总量的70%～80%。
细胞膜的物质转运功能
1.细胞膜化学成分
糖类：细胞膜含糖很少，绝大多数裸露在膜的外侧面。有些糖链与脂质相连构成糖脂，有些糖链与蛋白质相连构成糖蛋白。
三层：内、外两侧各有一层厚度约为2.5 nm的电子致密带，中间夹有一条厚约为2.5 nm的透明带，细胞膜总厚度为7.5 nm左右。
细胞膜的物质转运功能
二、细胞膜的物质转运方式
物质在细胞膜载体蛋白质（简称载体）的帮助下顺浓度梯度的跨膜转运称为载体介导的易化扩散（facilitated diffusion via carrier）。
细胞膜的物质转运功能
二、细胞膜的物质转运方式
载体是一类贯穿脂质双分子层的整合蛋白，载体在物质浓度高的一侧与被转运物质结合，通过载体的构象改变将物质转运至浓度低的一侧，然后载体与被转运物质分离，恢复原来的构型（见图1-3）。
细胞膜的物质转运功能
二、细胞膜的物质转运方式
（a）载体在膜的一侧与转运物质结合（b）载体在膜的另一侧与转运物质分离
图 1-3 载体介导的易化扩散示意图

生理学细胞膜的基本结构和跨膜物质转运功能

（四）继发性主动转运（secondary active transport）
指某种物质的逆浓度梯度的转运是依赖于另一物质的浓度差造成的势能而实现的。
钠泵活动的生理意义：
1.维持细胞正常的渗透压和形态。
2.形成和保持细胞内外Na+、 K+不均匀分布，与生物电的形成密切相关。
3.建立的Na+浓度势能储备。是营养物质跨小肠和肾小管上皮细胞等跨膜主动转运的能量来源。
The movement of substances across the membrane occurs against the electrochemical gradient with the necessity of consumption of m胞和骨骼肌细胞
1972年由singer和nicolson提出。其主要内容：膜是以液态的脂质双分子层为基架，其中镶嵌着不同生理结构和功能的蛋白质，后者主要以-螺旋或球形蛋白质的形式存在。
（一）脂质双分子层（Gorter Grendel）
lipid bilayer
化学组成：磷脂（70%）、胆固醇（30%）、鞘脂类脂质
Na+浓度的膜外:膜内（ Co/Ci ）为12 K+浓度的膜内:膜外（ Ci/Co ）为30
钠-钾泵（sodium-potassium pump）钠泵为Na+- K+依赖式ATP酶的蛋白质
Basic functions of pumps：
• 在细胞的特定部位聚集某种物质 • 建立一种势能储备 • 分泌特定物质
（五）出胞和入胞式物质转运
大分子物质或固态、液态的物质团块，通过细胞膜复杂的结构和功能的变化，进出细胞的过程。

生理学细胞膜的物质转运功能

输
4、新生儿小肠上皮细胞通过消耗
ATP
对了！再接再厉！
，可以直接吸收母乳
中的大分子的免疫球蛋白和小分子的葡萄糖。这两种物质分别
被吸收到血液中的方式是（）
A. 主动运输、主动运输 B. 胞吞、主动运输
C. 主动运输、胞吞
D. 被动运输、主动运输
5、白细胞吞噬入侵精的选p细pt 菌属于下列哪种转运方式
不需要。因为两者都是顺物质的浓度梯度运输。
2、单纯扩散和易化扩散有什么异同？共同点：都是顺物质的浓度梯度，不需要细胞消耗能量。
不同点：前者不需要蛋白质的协助，后者必须有蛋白质的协助。
精选ppt
单纯扩散和易化扩散都是顺--浓度梯度进行的,不需消耗能量,都属于被-动---转运。
逆浓度梯度进出细胞的物质是如何运输的呢？
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精选ppt
结论：细胞内外K+、Na+的分布不均衡现象，是由于—— 精选ppt 的作用
蛋白质、多糖等大分子物质是如何通过细胞膜的呢？
入胞
出胞
如：分泌蛋白的合成与运输、
如：白细胞吞噬病菌分泌细胞分泌激素、神经末小肠上皮对营养物质精的选pp吸t 收梢释放神经递质等。
高考回眸
（2010年）某物质从低浓度向高浓度跨膜运输，该过程
经通道的易化扩散（Na+ 、K+ 、Ca2+ 、Cl-等）
精选ppt
经载体的易化扩散
（不带电荷的小分子物质如：
葡萄糖、氨基酸进入红细胞）
胞外
细胞膜
胞内
经载体的易化扩散有哪些自身的特点？
精选ppt

生理学课件：细胞膜的物质转运功能

Adhesion Some glycoproteins attach to the cytoskeleton and
extracellular matrix.
Carbohydrates Glycoprotein
Glycolipid
• Proteins synthesized on endoplasmic reticulum membrane-bound ribosomes would be expected to end up in
concentration of molecules randomly move toward lower concentration.
At time B, some glucose has crossed into side 2 as some cross into side 1.
Note: the partition between the two compartments is a membrane that allows this solute to move through it.
Net flux accounts for solute movements in both directions.
Simple Diffusion
Relative to the concentration gradient movement is DOWN the concentration gradient ONLY (higher concentration to lower concentration)
A Mitochondria B Cytoplasm C Golgi apparatus D Nucleolus E Centrioles

《生理学》第二章细胞的基本功能

细胞膜在新陈代谢过程中所需的营养物质，以及细胞产生的代谢产物，都必须跨越细胞膜这一屏障才能转到相应的部位，即物质转运。常见的细胞膜物质转运方式有以下几种。
第一节细胞膜的物质转运功能
一、单纯扩散
第5 页
单纯扩散是指脂溶性小分子物质从高浓度一侧向低浓度一侧跨细胞膜转运的过程。单
纯扩散是一种简单的物理现象。一般来说，只有脂溶性的小分子物质才能通过脂质分子的间隙进
103～105个）。离子扩散速率的
大小除取决于膜两侧离子的浓度差外，还受膜两侧电位差的影响。浓度差和电位差合称为电化学梯度。电化学梯度越大，驱动力就越大。
每种通道只对一种或几种离子有较大的通透性，其他离子则不易或不能通过。根据离子选
择性，通道可分为Na+通道、K+ 通道、Ca2+通道和Cl－通道等。
哺乳动物细胞膜上普遍存在着钠-钾泵，简称钠泵。钠泵是镶嵌在脂质双分子层中的具有ATP酶活性的一种特殊蛋白质，它能因细胞内Na+浓度升高和细胞外
K+浓度升高而激活，因此又称为Na+-K+依
赖式ATP酶。
第一节细胞膜的物质转运功能
三、主动转运
第 12 页
（一）原发性主动转运
正常细胞膜外Na+浓度远高于细胞内， K+浓度远低于细胞内，当细胞受到有效刺激后，导致细胞内Na+浓度升高（仍低于膜外）或细胞外K+浓度升高（仍低于膜内）时，钠泵被激活，分解ATP，释放能量，将Na+从细胞内泵出，同时将细胞外的K+泵入。通常每分解1个ATP分子，可将3个Na+泵出膜外，同时将2个K+泵入膜内（图2-3）。但这种化学定比关系在不同情况下可以改变。

细胞膜的生理学功能和研究方法

细胞膜的生理学功能和研究方法细胞膜是细胞内部与外部环境的分界线，它不仅可以控制物质的进出，还可以传递信号，参与细胞间通信甚至调控细胞的生存状态，因此细胞膜的生理学功能备受关注。

在这篇文章中，我将介绍细胞膜的重要生理学功能，以及一些常用的研究方法，帮助读者更好地了解这个神秘而重要的细胞结构。

细胞膜的生理学功能细胞膜的物质转运功能细胞膜是细胞内外环境的隔离屏障，同时也是细胞内外物质交换的主要通道。

细胞膜通过的方式有被动扩散、主动转运和第二信使体系等。

其中，被动扩散是细胞膜最常见的物质转运方式，也是细胞膜物质转运的最基本形式。

它是指分子或离子在无外界驱动力下，自由扩散通过细胞膜，并最终达到物质平衡。

主动转运则是指物质通过载体通道，对物质进行选择性的转运，以使得细胞膜中物质浓度的平衡得以维持。

第二信使体系则是细胞膜物质转运中的一种广泛的方式，它通过载体蛋白进行介导，激活离子通道和酶类，最终导致细胞膜透过某些物质进入细胞内。

细胞膜的信号传递功能细胞膜不仅对细胞内部环境产生调节作用，同时也以信号传递的形式使细胞得到外界环境的信息，进而响应环境变化，对外界作出反应。

其中，细胞膜上的多种受体是细胞响应外界信号的关键。

例如，细胞内发生一种化学变化，会导致分泌信号分子向外界传播，并与细胞膜上的受体结合，进而激活一系列的信号传递反应。

这些反应涉及到DNA的转录、蛋白的翻译等一系列生化过程，从而影响细胞的生长、分化和功能等。

细胞膜的细胞间通信功能细胞间通信是细胞生物学中的一个重要领域，它涉及到细胞的命运和细胞结构的重组。

细胞膜在细胞间通信中发挥着重要作用。

例如，在一些细胞体内，像血细胞的来源细胞，它们依靠细胞膜上的信号蛋白，向外界发出各种信号，引导其它细胞进行自我定位、分化，以及完成整个血液系统的细胞建构和重建。

此外，细胞膜上的细胞间通道也是细胞间交流的重要细胞结构，其开放和闭塞的影响将对细胞间环境和信号传递产生重大影响。

02生理学-细胞

跳跃式传导
局部电流发生在相邻的郎飞氏结之间传导速度快
第三节肌细胞的收缩功能
一、神经—肌接头处的兴奋传递
（一）神经—肌接头处的结构
囊泡内含乙酰胆碱（ACh）电压依从式钙通道 2、接头间隙：细胞外液，50-60nm 3、接头后膜（终板膜）：
1、接头前膜（轴突末梢膜）：
皱褶
N2型ACh受体阳离子通道胆碱酯酶
（三）动作电位的特征

1.“全或无”现象（all or none） 2.不衰减性传导 3.脉冲式

（四）动作电位的传导
在一般可兴奋细胞和无髓神经纤维：
—
局部电流

在有髓神经纤维：
—
跳跃式传导
局部电流
静息部位膜内负外正，兴奋部位膜极性反转，兴奋区与未兴奋区之间存在电位差，形成局部电流，使邻近未兴奋膜去极化达阈电位而产生动作电位。
概念 : 水溶性或脂溶性很小的小分子物质或离子，借助细胞膜上特殊蛋白质的帮助，从细胞膜的高浓度一侧向低浓度一侧转运的过程。
特点 : ⑴ 转运非脂溶性或脂溶性很小的物质 ⑵ 不耗能，顺浓度差转运，属被动转运 ⑶ 需要膜蛋白的帮助分类 : ⑴ 载体转运转运对象：葡萄糖（Glu）氨基酸（AA）特点：特异性饱和性现象竞争性抑制
eg.氧气（O2）、二氧化碳（CO2）、氮气（N2）等脂溶性小分子水、乙醇、尿素、甘油等分子量小的极性分子
影响因素：⑴ 细胞膜两侧浓度差（正比） ⑵ 细胞膜对该物质的通透性（正比）
一、细胞膜的物质转运功能
常见的物质跨膜物质转运形式：

单纯扩散易化扩散

主动转运
入胞和出胞
（二）易化扩散

生理学课件第一节细胞膜的结构和物质转运功能

通道转运的功能特点：
①转运速率比载体快 ②无饱和现象，无竞争性抑制 ③通道有不同的功能状态
不同门控机制的离子通道
电压门控通道
化学门控通道
机械门控通道
通道蛋白状态：静息、激活、失活
2.载体介导的跨膜转运
载体：又称转运体，是介导小分子物质跨膜转运
的一种膜蛋白。
载体转运的特点：
①结构特异性:只转运一种或几种物质，是载体分子上的结合位点与被转运物质上分子结
—GS、AA在小肠和肾小管继发性主动转运； —Na+-H+交换, 维持胞内pH稳定； —Na+-Ca2+交换, 维持胞内Ca2+浓度稳定； ④膜内外K+、Na+浓度差—RP、AP产生前提; ⑤生电性活动—影响RP数值；
整合蛋白(载体、通道、离子泵、转运体) 3.糖类:与脂质或蛋白结合生成糖蛋白或糖
脂成为抗原决定簇、受体可识别部分
(一)单纯扩散 Simple diffusion
A.概念：脂溶性和少数小分子水溶性物质由高→ 低浓度侧的净移动。
B.扩散的方向和速度取决于其在膜两侧的浓度差和膜对其通透性(脂溶性,分子量,带电状况)。
第二章细胞的基本功能 Function of cell
第一节细胞膜的结构和物质转运功能
一、细胞膜的结构概述液态镶嵌模型(fluid mosaic model)
以液态脂质双分子层为基架,其间镶嵌有不同结构和功能的蛋白质 1.脂质双分子层:磷脂、胆固醇双嗜分子构
成基架,体温条件下具有流动性 2.蛋白质:分表面蛋白(如:RBC骨架蛋白)和
通道的分类：化学门控通道 Chemically-gated channel 电压门控通道 Voltage-gated channel 机械门控通道 Mechanical-gated channel 非门控通道：少数通道始终是持续开发的。如

动物生理学第一讲(2) 细胞膜的物质转运功能-2019

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。
第一节细胞膜的跨膜物质转运功能（一）被动转运
2.易化扩散(facilitated diffusion)
(1)概念: 一些非脂溶性或脂溶性甚小的物质,需特殊膜蛋白质的“帮助”下,由膜的高浓度一侧向低
浓度一侧移动的过程。（2）特点： ①需依靠特殊膜蛋白质的“帮助”•②不需另外消耗能量
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
逆电-化学势差使膜两侧浓度差更大
不需细胞提供能量顺电-化学势差使膜两侧浓度差更小
（三）入胞和出胞式转运
• 一些大分子物质或团块进出细胞,是通过细胞本身的吞吐活动进行的,亦可属于主动转运过程。
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
③是逆电-化学梯度进行的。
分类： 1、原发性主动转运（简称：泵转运）；
如:Na+-K+泵、Ca2+-Mg2+泵、H+-K+泵等
2、继发性主动转运（简称：联合转运）；
入胞和出胞式转运。
主动转运（据提供能量方式）
原发性主动转运
直接利用ATP水解产生的能量进行离子的跨膜转运。如Na＋的转运
继发性主动转运
度所贮存的势能） ②依靠或不依靠特殊膜蛋白质的“帮助” ③顺电-化学梯度进行
分类： 1、单纯扩散 2、易化扩散
第一节1细.胞单膜的跨纯膜物扩质转运散功能(（si一m）pl被e 动di转f运fusion)
(1)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

细胞的基本功能—细胞膜的物质转运功能(人体解剖生理学)

（1）转运物非脂溶性、脂溶性小的有机小分子，如葡萄糖、氨基酸等。
（2）转运工具载体蛋白（3）转运方向顺浓度差（4）特点特异性、饱和现象、竞争性抑制
高浓度侧+转运物→载体蛋白构象变化→低浓度侧释放转运物
2.经通道易化扩散
（1）转运物离子（2）转运工具通道蛋白
通道蛋白：贯通胞膜，带有闸门，离子选择性,“门控通道” 通道激活：闸门开放,物质顺浓度差或电位差转运通道失活：闸门关闭,物质不能转运
（二）特点
转运的通常为离子
高浓度
需蛋白质的帮助（生物泵蛋白或转运体）
逆浓度梯度或电位梯度，需细胞代谢供能（消耗ATP）
高+电+位+ + + +++++
（三）分类
原发性主动转运
继发性主动转运
低浓度
- - - -低-电-位 ------
1.原发性主动转运
细胞直接利用代谢产生的能量将物质逆浓度差和（或）电位差进行跨膜转运的过程。
一、单纯扩散
（一）概念脂溶性小分子物质从高浓度一侧向低浓度一侧转运的过
程，是一种简单的物理扩散。
（二）转运物质 O2、N2、CO2、尿素、氨、乙醇、类固醇激素等；小分子
的水
（三）衡量标准扩散通量：单位时间内，物质通过单位面积细胞膜的—动力：浓度差↑→扩散通量↑
（3）转运方向顺浓度差或电位差（4）门控通道类型: 电压门控性
化学门控性机械门控性
3.易化扩散的特点
特点：
转运小分子物质；需要膜蛋白（载体与通道）参与；也不需要细胞代谢供能,不消耗能量,属于被动转运。
三、主动转运
（一）概念某些物质在膜蛋白的帮助下,由细胞代谢供能而进行的

动物生理学细胞膜的物质转运功能

动物生理学细胞膜的物质转运功能细胞膜是细胞的外层包裹物，它分为两层脂质双分子层，其中含有多种蛋白质和糖类成分。

细胞膜不仅起到维持细胞内稳态的作用，还具有物质转运功能。

动物细胞膜的物质转运功能包括被动扩散、主动转运和细胞吞噬等。

被动扩散是指无需能量消耗，由高浓度区域自动向低浓度区域传递溶质的过程。

这是由于细胞膜具有选择性通透性，部分小分子物质（如水、氧气和二氧化碳等）可以通过细胞膜的磷脂双层进行扩散。

此外，也有些离子通过细胞膜上特定的离子通道进行扩散。

被动扩散是一种不需要能量消耗的自发过程。

主动转运是指细胞膜上的转运蛋白通过消耗能量，将物质从低浓度区域向高浓度区域转移。

主动转运主要有两类形式：一是由ATP驱动的主动转运，通过ATP酶酶解ATP，使转运蛋白发生构象变化，从而将物质转移到高浓度区域；二是由梯度驱动的主动转运，即通过特定的离子梯度（如Na+和K+等）驱动转运蛋白进行物质转运。

主动转运能够逆转物质的浓度梯度，维持细胞内外的浓度差，以及对特定物质进行选择性摄取或排泄。

细胞吞噬是一种特殊的细胞膜物质转运过程，它可以使细胞摄取较大的颗粒物。

细胞吞噬发生在一些特定细胞（如巨噬细胞和单核细胞等）表面的细胞吞噬受体与颗粒物表面结合后，细胞膜发生内凹，形成吞噬泡，泡内溶酶体与吞噬泡融合，使吞噬物被降解。

细胞吞噬是一种特异的细胞内物质运输方式，能够清除细胞外的病原体和细胞碎片等外源性物质。

除了上述的物质转运方式，细胞膜还参与了胞内外的物质交流和细胞间的相互作用。

细胞膜上的受体可以通过识别和结合特定的分子（如激素、细胞因子等）来传递信号，并触发细胞内的相应反应。

细胞膜上的连接蛋白可以通过与邻近细胞间的连接蛋白结合，形成细胞间连接，实现细胞间的参与性和物质交换。

总之，动物细胞膜具有多种物质转运功能，包括被动扩散、主动转运和细胞吞噬等。

这些转运方式能够保证细胞内外物质的平衡，实现细胞的正常生理功能。

同时细胞膜还参与了物质的交流和信号传递，与维持细胞内稳态和细胞间相互作用密切相关。

生理学课件第二章细胞的基本功能

特点：需细胞消耗能量逆浓度梯度或电位梯度进行意义：细胞可以根据生理需要主动选择物质的吸收或排除；保持细胞内外离子分布的不均衡性（细胞内高K+、细胞外高Na+）
原发性主动转运
主动转运
继发性主动转运
扩展
扩展
四、入胞和出胞
概念：一些大分子物质或团块通过细胞膜变形活动进出细胞的过程，需细胞消耗能量入胞吞噬吞饮出胞
二、易化扩散
概念：水溶性或脂溶性很小的物质，在特殊膜蛋白的帮助下，由高浓度一侧通过细胞膜向低浓度一侧扩散的现象。特点：①顺浓度差：不需细胞消耗能量 ②需要特殊膜蛋白的帮助载体转运分类：通道转运
1.载体转运
物质：葡萄糖、氨基酸等
特点：① 高度的特异性：一种载体一般只能第二章细胞的基本功能
第一节细胞膜的物质转运功能
细胞膜的结构：脂质双分子层液态镶嵌结构
一、单纯扩散
概念：是指脂溶性的小分子物质从细胞膜的高浓度一侧向低浓度一侧转运的过程。特点：顺浓度差；不需细胞消耗能量物质：CO2、O2、NH3、乙醇等注：某种物质能否通过单纯扩散方式过膜，除了取决于膜两侧浓度差，还取决于细胞膜的通透性。
③ 竞争性抑制：一种载体同时转运两种或两种以上结构相似的物质时，一种物质的增加，将减弱对另一物质的转运。
CONTENTS
2.通道转运
物质：无机离子、水特点：通道的开或关受化学因素的调控——化学门控通道受电压因素的调控——电压门控通道
三、主动转运
概念：借助细胞膜泵蛋白的作用，将物质由低浓度一侧转运到高浓度一侧
一、骨骼肌的收缩原理
滑行学说——肌肉的缩短是通过肌小节中细肌丝与粗肌丝相互滑行的结果（其间肌丝本身的长度不变）。

医学基础知识考试题库：细胞膜物质转运

医学基础知识考试题库：细胞膜物质转运生理学是医疗卫生事业单位招聘考试中，要求理解性记忆较高的内容，其中细胞膜物质转运属于基础知识，也是常见考点，需要大家熟练掌握。

帮助大家梳理细胞膜物质转运知识点，以便大家更好地理解掌握。

膜对物质的转运方式主要有：单纯扩散、易化扩散、主动转运、出胞和入胞。

细胞膜不仅是细胞内容物和周围环境的屏障，而且具有多种生理功能。

细胞膜是一种具有特殊结构和功能的半透膜，细胞内外的物质交换，都要通过细胞膜转运。

一、单纯扩散指物质分子依据物理学原理，由膜的高浓度一侧向低浓度一侧扩散的过程。

人体体液中存在的脂溶性物质数量并不多，比较肯定的是氧和二氧化碳等气体分子，它们是靠单纯扩散这种方式进出细胞的。

二、易化扩散非脂溶性物质，在膜上特殊蛋白质的帮助下，从膜的高浓度一侧向低浓度一侧扩散的过程。

根据膜上特殊蛋白质作用特点不同，易化扩散分为两种类型。

(一)以载体为中介的易化扩散载体蛋白的作用是在膜的一侧与被转运物质结合，再通过本身的构型改变，将其转运到膜的另一侧。

载体转运的特点：①特异性。

各种载体蛋白与它所转运的物质之间有着一定的结构特异性，如葡萄糖载体只能转运葡萄糖，氨基酸载体只能转运氨基酸。

②饱和现象。

载体转运的能力有一定限度，当被转运物质超过一定限度时，转运量就不再增加，这是由于膜上载体数量有一定限度的缘故。

③竞争抑制。

如果某一载体对A和B两种结构相似的物质都有转运能力时，当A和B两种物质同时存在，A种物质浓度增加，将减弱B种物质的转运。

(二)以通道为中介的易化扩散通道蛋白好像贯通细胞膜的一条孔道，开放时允许被转运物质通过，关闭时物质转运停止。

各种带电离子如K+、Na+、Ca2+、Cl-等，在一定情况下就是通过这种方式进出细胞。

通道的开放和关闭受一定因素控制。

由激素等化学物质控制的，称为化学依从性通道;由膜两侧电位差所决定的，称为电压依从性通道。

神经、肌细胞膜上有K+、Na+和Ca2+等通道，与生物电现象的产生、兴奋传导以及肌收缩有密切关系。

生理学课件细胞-1细胞膜的物质转运功能

3.糖类:与脂质或蛋白结合生成糖蛋白或糖脂作为抗原决定簇、受体可识别部分
二、跨膜物质转运
跨膜转运 transmembrane transport 体内各种物质经过细胞膜进出细胞的过程。
转运方式:
单纯扩散
①被动转运
②主动转运
易化扩散转运导
③膜泡运输出胞
生理学课件细胞-1细胞膜的物质转运功能
一、细胞膜的分子结构液态镶嵌模型(fluid mosaic model)学说以液态脂质双分子层为基架,其间镶嵌有不同结构和功能的蛋白质
1.脂质双分子层:磷脂、胆固醇等双嗜分子构成基架,体温条件下具有流动性
2.蛋白质:表面蛋白20-30%(如:RBC骨架蛋白) 整合蛋白70-80%(载体、通道、离子泵、受体等)
肠黏膜上皮细胞顶端膜侧发生Na+-GS同向转运， GS经基底侧膜上另一种GS载体易化扩散入组织液。
肾小管上皮细胞对GS的重吸收
基底侧膜
钠泵活动
↓
Na+浓度势能差
↓ 管腔膜
Na+-GS 同向转运体
↓ GS再易化扩散
入血
在绝大多数情况下，溶质跨质膜转运的动力来自Na+泵建立起的Na+的跨膜浓度梯度；
③竞争性抑制competition inhibition: 当两种结构相似的物质能被同一载体转运, 则亲和力或浓度较低者转运被抑制。
转运体 transporter：
单转运体，如转运葡萄糖的载体。同向转运体，如Na+-葡萄糖同向转运体。
反向转运体或交换体，如Na+-H+交换体。
2.经通道易化扩散经通道易化扩散 Facilitated diffusion via channel

第二章细胞膜的物质转运功能

• 如果光线触及这些离子通道，它们会打开，离子进入，致使细胞特异性地激活或失活。通过这种方式，研究人员获得了一种极好的工具来研究神经细胞网络的功能。(光控开关)
视紫红质通道蛋白（channelrhodopsin）
Channelrhodopsins are key tools in optogenetics，
1. 定义：溶质分子顺着浓度差或电位差 (电化学梯
度），产生净流动叫被动转运。
被动转运的动力是电化学势能。
2.被动转运的两种形式
(1)单纯扩散：脂溶性物质或小分子物质从高浓度侧向低浓
度侧跨膜转运。
（2）易化扩散（facilitated diffusion ）
定义：在膜蛋白的帮助下物质从高
给大脑装一个“光”控开关！
• 神经科学家或许可以。他们一直梦想着能够随意控制特异神经元的活性。
• 现在，光让他们梦想成真了！光遗传学技术实现了特异、快速、直接地改变神经元活性，从而使“光”成了脑细胞乃至动物行为的开关。
光遗传学（optogenetics）
• 光遗传学（optogenetics）的全称是“光刺激基因工程”（optical stimulation plus genetic engineering）。
• ②胞吞:
细胞外某些物质团块，如细菌、病毒、异物、血浆中脂蛋白及大分子营养物质等，进入细胞的过程，包括吞噬、胞饮和受体介导式入胞。
• （1）吞噬 • 被摄取的物质是固体，可形成较大的囊泡。
• （2）胞饮
• 被摄取的物质是液滴状液体，则形成较小的囊泡。
• （3）受体介导式入胞
• 通过与膜表面的特殊受体相互作用而引起入胞的物质转运方式。

细胞膜的物质转运功能

★细胞膜的物质转运功能：▲具有特异感受结构的通道蛋白质完成的跨膜信号传递由酪氨酸激酶受体完成的跨膜信号转导细胞膜中的酪氨酸激酶受体的肽链有一个α螺旋，跨膜一次，膜外部分与相应的配体特异结合后，可激活膜内侧肽段的蛋白激酶活性，引发此肽段中酪氨酸残基的磷酸化，或促进其它蛋白质底物中的酪氨酸残基的磷酸化，由此引发各种细胞内功能的改变。

★ 静息电位：静息时，质膜两侧存在着外正内负的电位差，称为静息电位（restingpotential ，RP ）骨骼肌：-90mV ；神经细胞:-70mV ；平滑肌细胞：-55mV产生机制：在静息状态下，细胞膜对K+具有较高的通透性是形成静息电位的最主要因素。

细胞膜内K+浓度约相当于细胞外液的30倍，K+将顺浓度梯度跨膜扩散，但扩散的同时也在细胞膜的两侧形成逐渐增大的电位差，且该电位差造成的驱动力与浓度差的驱动力的方向相反，阻止K+进一步跨膜扩散。

当逐渐增大的电位差驱动力与逐渐减小的浓度差驱动力相等时，便达到了稳态。

此时的膜电位处于K+的平衡电位（E K +=-90~-100mv ），电位差的差值即平衡电位，平衡电位决定着离子的流量。

当细胞外液中K+浓度增加（高钾）时，膜内外K+的浓度差减小，K+因浓度差外移的驱动力降低，K+外流减少。

故达到稳态时，K+平衡电位的绝对值减小；反之亦然。

而细胞膜对Na+亦有一定的通透性，扩散内流的Na+可以部分抵消由K+扩散外流所形成的膜内负电位。

所以，EK+=-90~-100mv,而RP=-70~-90mv 。

可见，细胞外液Na+浓度对RP 的影响不大。

除了以上两个方面，还有钠泵的生电作用。

钠泵使细胞内高钾、细胞外高钠。

若钠泵受抑制，膜内外K+的浓度差减小，K+外流减少，K+影响静息电位水平的因素：（1）细胞膜对K+和Na+的相对通透性，如果膜对钾离子的通透性相对增大，静息电位将增大；（2）细胞外液K+的浓度，细胞外钾离子浓度升高，将使E K 的负值减小，导致静息电位相应减小；（3）钠泵的活动，活动增强将使膜发生一定程度的超极化。

《细胞生理学》细胞膜的结构和物质转运功能

细胞膜的结构和物质转运功能
细胞：构成机体的最基本的结构和功能单位。
一、细胞膜的基本结构液态镶嵌模型 (图 )
组成：脂质、蛋白质、糖类（图） 1．脂质双分子层：细胞膜的基本骨架含：磷脂、胆固醇、鞘脂。磷脂磷脂酰胆碱磷脂酰乙醇胺磷脂酰丝氨酸磷脂酰肌醇
2．蛋白质：多为球形蛋白质表面蛋白质（外周蛋白质）整合蛋白质（镶嵌蛋白质）功能：① 物质转运功能 ② 受体功能（图） ③ 识别功能 ④ 连接功能 ⑤ 催化功能 3 ．糖类：糖蛋白或糖脂是细胞的特异性 “标志”
失活（关闭）备用（静息） b．通过 “闸门”进行调控 c．有选择性 ③转运结果：电化学势能平衡
分类：化学门控通道：N-Ach受体电压门控通道：Na+通道机械门控通道：内耳毛细胞 4 ．经载体介导的易化扩散（图）转运的物质：GS、AA进入一般细胞共同特点：① 结构特异性 ② 饱和现象 ③ 竞争性抑制
作业：
1. 细胞膜的跨膜物质转运形式有几种，举例
说明之。
2．比较单纯扩散和易化扩散的异同点?
3．Na+-K形成细胞外高Na+、细胞内高K+ a ．离子势能贮备是生物电产生的基础；促进某些物质的逆浓度差的跨膜转运。如GS b．细胞内高K+是某些生化反应必需 c. 防止细胞水肿 3．分类
原发性主动转运继发性主动转运：（图）各种跨膜转运机制的特征
（三）出胞和入胞大分子物质进出细胞的方式 1．出胞：各种分泌活动、神经递质的释放 2．入胞：受体介导式入胞（图）
二、细胞膜的跨膜物质转运功能
（一）单纯扩散 1．定义扩散：单纯扩散：脂溶性小分子物质由高浓度向低浓度跨膜移动的过程。 2．扩散通量： Mmol/s.cm2 影响因素：膜内外物质浓度差、电压差膜的通透性 3．转运的物质：O2 ，CO2 4 ．特点：① 高浓度→低浓度 ② 不耗能

生理学细胞膜的物质转运功能

细胞膜的物质转运功能

生理学细胞膜的基本结构和跨膜物质转运功能

生理学细胞膜的物质转运功能

生理学课件：细胞膜的物质转运功能

《生理学》第二章细胞的基本功能

细胞膜的生理学功能和研究方法

02生理学-细胞

生理学课件第一节细胞膜的结构和物质转运功能

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生理学课件 第二章 细胞的基本功能

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