神经肌肉一般生理PPT精选文档

3.细胞膜的功能
Function of Cell membrane
屏障作用 传递信息 受体功能，与识别和接受环境中特异的
化学刺激有关，与细胞的免疫功能有关 具有酶的作用 物质转运功能 附着在膜内表面的蛋白质和细胞的变形
运动、吞噬或吞饮作用及细胞分裂有关
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II. 细胞膜的物质转运功能
I. 细胞膜的结构 Fundamental structure of Cell membrane
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ⅰ 细胞学说Cell theory
英国人Robert Hooke(1635-1703) 于300多年前用放大镜观察软木塞薄 片，首次描述了细胞壁构成的小室， 称为“cell”
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1838-1839年德国学者Schleiden(施 来 登 1804-1881) 和 Schwann( 施 旺 1810-1882)创立“细胞学说”
细胞是一切植物和动物的结构、功能 和发生的基本单位
ⅱ 细胞膜Cell membrane
1. 细胞膜结构的研究
19世纪中叶，K.W.Nageli根据实验
亲水性极性基团 (磷酸和碱基)
Gorter & Grendel的实验
来自百度文库
疏水性非极性基团 (长烃链)
1957年Robertson用KMnO4固定细 胞膜在电镜下观察到“铁轨”状结构， 内外二层黑深，中间层明亮，三层结 构2+3.5+2nm，总7.5nm
1972 年 S.J.Singer 和 G.L.Nicolson 提 出 液体镶嵌模型(fluid mosaic model)
无载体介导的转运
载体介导的转运
转运时的能量 被动转运（Passive transport）
扩散（Diffusion）：依赖浓度差和势能差，不 需要细胞直接提供能量
净移动顺着浓度梯度（concentration gradient），消除浓度梯度
主动转运（Active transport）
净移动逆着浓度梯度 需要细胞直接提供能量
Phosphates Proteins
ECF 142 mmol/L
4 mmol/L 103 mg/L 4 mmol/L 5 mmol/L
ICF 10 mmol/L 140 mmol/L 4 mmol/L 75 mmol/L 40 mmol/L
这些差异对细胞的生存和功能非常重要！
膜转运分子和离子的机制(Mechanism)
③ 细胞膜糖类（Membrane carbohydrates）
几乎全部与蛋白或脂质结合成糖蛋白 (glycoprotein)或糖脂(glycolipid)
位于膜外侧的糖类功能
大部分细胞整体带负电性(排斥其它负电性物 质)
糖蛋白结合复合物(glycocalyx) 使细胞间相互 粘附
作为结合激素(如胰岛素insulin)的受体 参与免疫反应(immune reaction)
Membrane transport
膜分隔细胞内液(ICF, intracellular fluid)和细胞外液(ECF, extracellular fluid)
细胞膜具有选择通透性 (selective Permeability) ECF和ICF成分不同
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components Na+ K+ Cl-
磷脂
(Phospholipids) 25%
糖类
(Carbohydrates) 3%
胆固醇
(Cholesterol) 13%
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① 细胞膜脂质（lipids of cell membrane）
➢ 磷脂>70% 胆固醇 < 30%
磷脂的性质为 双亲媒性分子 或亲水脂分子
➢ 神经鞘脂（Sphingolipid），糖脂（glycolipid）
globular protein
-helix-protein
荧光标记 膜蛋白质
人 细 胞
灭活的仙台病毒
诱导融合
鼠 细 胞
37℃培养40min
2.细胞膜的化学成分 Chemical components of the Cell Membrane
蛋白质
(Protein) 55%
其它脂质
(Other lipids) 4%
内在蛋白(Intrinsic protein,结合蛋白质
integral protein)
完全穿透膜 功能
水、水溶性物质尤其是离子的结构通道 （structural channel）
不能渗透脂质屏障的物质转运载体 （carrier）
酶
膜蛋白功能
结构成分 (接合蛋白commissure protein) 酶 受体(Receptor) 转动工具(transporter): 通道和载体
第二章
细胞膜的基本功能和神 经肌肉的一般生理特性
绍兴文理学院生命科学学院潘伟槐
要点
膜的物质转运 静息电位和动作电位及其形成
机理 兴奋的传导(传递) 骨骼肌的超微结构及收缩
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I. 细胞膜的结构 II. 细胞膜的物质转动功能 III. 细胞膜的跨膜信号传导 IV. 神经肌肉的兴奋和兴奋性 V. 细胞生物电现象 VI. 骨骼肌细胞的兴奋和收缩功能
➢ 细胞的脂质屏障（Lipid barrier ）防止水渗透
（penetration ）
卵 磷 脂 分 子 结 构
② 细胞膜蛋白（Membrane proteins）
膜蛋白类型 外在蛋白(Extrinsic protein,表面蛋白质 peripheral protein) 仅附在膜的一侧，不穿透膜 功能: 几乎全是酶（enzyme）
1. 单纯扩散(Simply diffusion)
特点
➢ 不需要膜载体蛋白参与 ➢ 被动
条件前提
➢ 膜二侧存在浓度差 ➢ 膜对该物质有通透性
机理
➢ 热能使分子/离子处理自由运动状态 ➢ 消除浓度梯度，分布均匀
提出质膜的概念 hydrophilic hydrophobic
1895年E.Overton
发现脂溶性物质
易透过细胞膜，
证明细胞膜含质
膜(磷脂或胆固醇)
水溶性和脂溶性物质透 过细胞膜的能力不同
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1925年E.Gorter和F.Grendel首先 提出了膜结构模型，即脂双层模型 (lipid-bilayer model)