生理学课件细胞的基本功能

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 达几百种：如递质、激素、细胞因子等。 跨膜信号转导主要涉及到：胞外信号的识别与 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：
① 离子通道介导的信号转导
② G蛋白偶联受体介导的信号转导 ③ 酶偶联受体介导的信号转导
分解ATP产生能量 2K+泵至细胞内;3Na+泵至细胞外 维持[Na+]o高、[K+]i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）。
2.继发性主动转运
概念：间接利用ATP能量的主动转运过程。
（2）经载体的易化扩散
转运的物质：葡萄糖(GL)、氨基酸(AA)等小分子亲水物质
(3)特点:
①需依靠特殊膜蛋白质的“帮助”
• ②不需另外消耗能量
• ③选择性（∵特殊膜蛋白质本身有结构特异性） • ④饱和性（∵结合位点是有限的） ⑤竟争性（∵经同一特殊膜蛋白质转运） • ⑥浓度和电压依从性（∵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）
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
第三节 第四节
细胞的跨膜信号转导功能
细胞的跨膜电变化 肌细胞的收缩功能
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
(一)脂质双分子层
以液态的脂 质双分子层为基架， 具有稳定性和流动 性。
(二)细胞膜蛋白质
镶嵌或贯穿于 脂质双分子层中， 生物膜具有的各种 功能大多与其有关。
(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。
二、细胞膜的跨膜物质转运功能
●被动转运
指物质顺 电位或化学梯 度的转运过程。
●主动转运
指物质逆浓 度梯度或电位梯 度的转运过程。
(二)主动转运(active transport)
•
概念：指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,能量由分解ATP来提供； ②依靠特殊膜蛋白质(泵)的“帮助”；
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）； ③入胞和出胞式转运。
1.泵转运——Na+-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。
通道转运与钠-钾泵转运模式图
钠-钾泵: 当[Na+]i↑/[K+]o↑激活
（一）被动转运(passive transport) 概念：物质顺电位或化学梯度的转运过程。 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
1.单纯扩散(simple diffusion)
即逆浓度梯度或逆电位梯度的转运时，能量 非直接来自 ATP 的分解，是来自膜两侧 [Na+] 差，而 [Na+]差是Na+-K+泵分解ATP释放的能量建立的。
分类：
①同向转运
②逆向转运
3.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 经递质、消化液的分泌。 入胞:指细胞外的大分子物质或团块进入 细胞的过程。
(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
[CO2]i ＞[CO2]o
(2)特点:
①扩散速率高 ②无饱和性 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， 用扩散通量（mol or mol数/min.cm2)表示。 (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。
•
分 为：吞噬=转运物质为固体; 吞饮=转运物质为液体。
出胞：
粗面内质网合成蛋白性分泌物 高尔基复合体
膜性结构包被=分泌囊泡
囊泡向质膜内侧移动 囊泡膜与质膜的某点接触并融合 融合处出现裂口 分泌物排出 囊泡的膜成为细胞膜的组成部分
入胞:
细胞膜上的受体对物质的“辨认”
发生特异性结合=复合物 复合物向膜表面的“有被小窝”移动 “有被小窝”处的膜凹陷
4、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 B.细胞接受外界和其他细胞影响的门户 C.离子进出细胞的通道 D.受体的主要成分 E.抗原物质
5、葡萄糖进入红细胞膜是属于( C ) A.单纯扩散 B.主动转运 C.易化扩散 D.入胞作用 E.吞饮
第二节
细胞的跨膜信号转导功能
2.易化扩散(facilitated
diffusion)
(1)概念: 一些非脂溶性或脂溶解度甚小的物质,
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)分类:
①经通道的易化扩散
②经载体的易化扩散
（1）经通道的易化扩散
[Na+]o ＞[Na+]i
[K+]i ＞[K+]o
转运的物质:各种带电离子
凹陷膜与细胞膜断离=吞食泡
吞食泡与胞内体的膜性结构相融合
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Hale Waihona Puke Baidu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