第二章 细胞生理1精品PPT课件

细胞膜的信号转导
根据参与信号转导蛋白质种类的不同可将 信号转导系统分为以下三大类：
1、离子通道介导的信号转导
(电压门控通道、机械门控通道、化学门控通道）
2、G蛋白耦联受体介导的信号转导 3、酶耦联受体介导的信号转导
（具有酪氨酸激酶的受体、具有鸟苷酸环化酶受体）
细胞生理
G蛋白耦联受体介导信号转导的主要步骤
和氨基酸的转运）
细胞膜的物质转运
动物细胞转运葡萄糖
细菌转运乳糖
细胞膜的物质转运
入胞作用（Endocytosis）：
是指某些物质与细胞膜接触，导 致接触部位的质膜内陷以包被该物质， 然后出现膜结构融合和断裂，使该物 质连同包被它的质膜一起进入胞浆的 过程，含胞饮（Pinocytosis）和吞噬 （Phagocytosis）。
细胞生理
三、细胞的兴奋性和生物电现象
1、细胞的兴奋性 2、细胞的生物电现象
细胞的兴奋性
1、细胞的兴奋性
刺 激（stimulus）——引起细胞、组织或机体产 生反应的各种内外环境的变化。
兴 奋（Exitation）——细 胞受到刺激后发生 的反应（产生动作电位的过程）。
兴奋性（Exitability）——细胞受到刺激后发生 反应（具有产生动作电位）的能力。
特 点：（1）逆浓度梯度转运；
动画
（2）耗能（ATP） ；
（3）需要载体介导。
细胞膜的物质转运
钠钾泵（Na+ K+ ATPase）: 逆浓度梯度，需要载体，消耗能量（ATP）
保持细胞内的高K+低Na+和细胞外的高Na+低 K+
细胞膜的物质转运
s
原发性主动转运
（钠钾泵、钙泵、碘泵）
继发性主动转运（葡萄糖
细胞生理
2、细胞膜的跨膜物质转运功能
浓度梯度
单纯扩散
易化扩散
主动运输
细胞膜的物质转运
单纯扩散（Simple diffusion）：
指一些小分子的脂溶性物质顺 浓度梯度（电化学梯度）从膜的高 浓度一侧扩散到低浓度一侧的方式。
（1）细胞膜两侧存在物质
条件
的浓度差或电位差；
（2）细胞膜对该物质有通透性。
细胞膜的结构
半透膜模式图
细胞膜的结构
• 细胞膜是脂质双分子结构，起屏障作用。细胞膜是半 透性膜。
• 细胞膜是液态镶嵌模型，镶嵌在脂质双分子层中的蛋 白质可以横向漂浮移动。
• 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。
• 膜中的糖脂或糖蛋白是蛋白质和细胞的特异性“标 志” ，能特异性地与某种递质、激素、或其它化学信 号分子结合。
可兴奋组织（Exitable tissue）——受到刺激 时，能够产生动作电位的组织。
刺激与兴奋的关系
• 适宜刺激：在自然条件下能引起细胞发生反应的刺激。
• 不适宜刺激:在自然条件下不能引起某细胞发生反应的
•
刺激
• 不同细胞有不同的适宜刺激。同种细胞不一定只有一种
• 适宜刺激
刺激引起兴奋的条件：(可兴奋细胞、适宜刺激） 刺激强度 刺激时间 强度对时间的变化率
单纯扩散受电荷、极性与大小的影响
例如：二氧化碳、氧气
细胞膜的物质转运
易化扩散（Facilitated diffusion）： 某些物质需要细胞膜上的特殊蛋白的“帮Hale Waihona Puke Baidu”，顺浓度
梯度（电化学梯度）从膜的高浓度一侧扩散到低浓度一侧。 特 点： （1）顺浓度梯度（电化学梯度）进行转运，不消耗ATP； （2）转运过程中必须有膜蛋白的帮助（介导）。 分 类： （1）载体介导的易化扩散；
（2）离子通道介导的易化扩散。
细胞膜的物质转运
特异性、饱和性、竞争性 如葡萄糖转运子
速度快、有选择性、受调控 如： Na+通道
细胞膜的物质转运
哺乳动物细胞内外离子的浓度差
细胞通过主动运输维持细胞内外离子的浓度梯度
细胞膜的物质转运
主动转运（Active transport）：
在细胞膜上载体的帮助 下，通过消耗ATP，将某种 物质逆浓度梯度进行转运的 过程。
1、细胞膜的结构
“液态镶嵌模型” （Fluid mosaic model ）
细胞膜以液态的脂质双分子层为骨架，其中镶嵌着 不同结构和功能的蛋白质（Singer & Nicolson 1972 ）
细胞膜的结构
膜 脂：磷脂、胆固醇
（构成膜的骨架） 膜蛋白：酶、受体、载体、离子通道等（介导细胞的功能） 膜 糖： 糖脂、糖蛋白（起细胞标识的作用）
配体+受体 G蛋白 G蛋白效应器 第二信使 第二信使效应器
腺 依 磷 C蛋 蛋 N环 环 三 二aa苷 赖 酯 白 白 磷 磷 磷 酰2++、或酸 于 酶 激 激 酸 酸 酸 甘KKcC环 酶 酶 腺 鸟 酰 油+G+和化AC苷 苷 肌 （通M（ （C酶D（ （ 醇道PaGPP的2cc（+KKAG）通磷IACMMP道酸））3PP）蛋））二白酯酶 钙离子和NO等
出胞作用（Exocytosis）：
动画
出胞与入胞相反，指某些大分子物质或颗粒从细胞排出 的过程，主要见于细胞的分泌活动等。
细胞膜的物质转运
细胞膜的物质转运
LDL通过受体介导实现细胞内吞
内吞泡形成的电镜照片
细胞生理
二、细胞的跨膜信号转导
动物体各种器官之间的功能协调以及整体统一 性的维持主要依靠组织与组织之间、细胞与细胞之 间的信息传递来完成的。
细胞的兴奋性
刺激强度与兴奋的关系
阈刺激——引起组织、细胞兴奋（产生动作电位）所需 的最小刺激强度。
阈上刺激——大于阈刺激的刺激强度。 阈下刺激——小于阈刺激的刺激强度。
阈下刺激不能引起组织、细胞的兴奋（或动作电位 产生），但并非对组织细胞不产生任何影响。
刺激时间与兴奋的关系
细胞膜的信号转导
1、细胞膜的信号转导系统：
各种化学物质以及非化学性的外界刺激信号， 大多数作用到细胞膜上，通过跨膜信号传递 （transmembrane signaling）或跨膜信号转导 （transmembrane signal tranduction） ，引起细 胞功能活动的改变。
第一信使：激素、神经递质和细胞因子
第二章 细胞生理 （Cell Physiology）
一、细胞膜物质转运功能 二、细胞的跨膜信号转导 三、细胞的兴奋性和生物电现象 四、兴奋性传递和肌肉收缩
重点：细胞膜的物质转运和兴奋性 难点：生物电产生的机制
细胞生理
一、细胞膜物质转运功能
1、细胞膜的结构 2、细胞膜的跨膜物质转运功能
——半透膜
细胞膜的结构