山东大学医学院生理研究所(1)

浓度梯度是Na+ - Ca2+交换动力。 （6）生电性。３个Na+移到膜外同时２个K+移
入膜内。 （7）Na+浓度梯度是其他物质继发转运的动
力。
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通道转运与钠-钾泵转运模式图
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4.继发性主动转运
• 概念：
许多物质在进行逆浓度梯度或电位梯度的跨 膜转运时，所需的能量并不直接来自ATP 的分解，而是来自Na+在膜两侧的浓度势能 差，后者是钠泵利用分解ATP释放的能量 建立的。
电压门控通道-膜两侧电位差 化学门控通道-化学物质（Ach） 机械门控通道—机械刺激
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3.原发性主动转运
概念: 指细胞通过直接利用代谢产生的能量将物 质(离子)逆浓度梯度或电位梯度进行跨膜 转运的过程。
化学本质： 钠泵是Na+-K+依赖式ＡＴＰ酶的蛋白质。 也称Na+-K+-ＡＴＰ酶。
离子扩散 ③失活状态-通道关闭:
刺激不能开放
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离子通道功能状态的调控：
•通道蛋白质有别于载体的重要特点之一， 结构和功能状态可以因细胞内外各种理化因素
膜电位、化学信号、机械刺激的影响而迅速改变。 •通道蛋白质结构中可能存在着类似闸门（gate） 一类的基团，由它决定通道的功能状态。-门控
①浓度差
通道 载体
②膜通透性
①浓度差 ①饱和 ②膜通透性 ②特异性 ③电压差 ③竞争抑制
不耗能
不耗能
膜蛋白介导 原发性、继发性
耗能
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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
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（一）单纯扩散
概念：高浓度区域中的溶质分子将向低浓度 区净移动，这种现象称为单纯扩散。
物质的移动方向和速度： 决定于各该物质的浓度差，膜对该物 质的通透性。
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扩散的物质：
脂溶性高、分子量小的物质。 O2、CO2、N2、乙醇、尿素、水等。
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1.经载体易化扩散
特征：
（1）顺梯度 （2）饱和现象 （3）载体与溶质的结合有较高
启动机制： 启动和活动强度与膜内多Na+和膜外多K+有关。
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钠泵活动时
泵出Na+和泵入K +同时进行或“耦联”在一起
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细胞膜上的钠泵活动的意义：
（1）由钠泵活动造成的细胞内高K+ ，是许多代谢 反应进行的必需条件；
（2）Na+和K+浓度梯度使细胞生物电活动产生的 前提条件。
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第二章
细胞的基本功能
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本章重点：
细胞膜的基本化学组成和结构 (复习）； 物质跨膜转运的形式和原理； 细胞的跨膜信号转导功能； 细胞的生物电和有关现象； 肌细胞的收缩活动。
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第一节 细胞膜的基本结构和物质转运功能
一、细胞膜的结构概要
组 成：脂质，蛋白质，糖类 基本结构：流体镶嵌模型 （fluid mosaic model)
a. 通道具有开放和关闭状态; b. 对转运物质有选择性,但无载体蛋白那么严格
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分类:
化学门控通道： 膜两则（外测）出现 化学信号时开放。
电压门控通道： 膜两则电位差改变决定 其开放或关门。
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离子通道功能状态：
①静息状态-通道关闭： (备用状态)刺激能开放 ②激活状态-通道开放：
• 反向转运：被转运的物质彼此与Na +移动的 方向相反。相应的转运体称为反向转运体或 交换体。
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•
被动转运
比较单纯扩散、 易化扩
主动转运
泵
异同点
转运物质 脂溶性、小分 水溶性、小分子、离子
动力
浓度差 顺梯度
浓度差、电压差 顺梯度
水溶性、小分子、离子
ATP 逆梯度
特点
扩散速度取决于 膜蛋白介导
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（一）脂质双分子层
组成： 70％磷脂， 30％ 胆固醇 存在形式：双分子层 特点： 具有流动性 功能： 1. 屏障作用
2. 传递信息
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脂质双分子层
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1. 磷脂
动物细胞膜中主要的 四种磷脂：
磷脂酰胆碱(膜外侧)、 磷脂酰乙醇胺、 磷脂酰肌醇、 磷脂酰丝氨酸。 2.鞘脂类 基本结构和磷脂类似，不含 甘油(膜外侧) 。 3.胆固醇 有一个甾体结构（环戊烷多 氢菲）和一个8碳支链。
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(二) 细胞膜蛋白质
功能：酶蛋白 转运蛋白 受体蛋白
①转运物质② 传递信息③ 免疫标志
结构：主要以а-螺旋或球形蛋白质的形式存在。
表面蛋白
存在形式
整合蛋白
特点：流动性（横向移动）
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表面蛋白（Peripheral proteins）
占20%~30%,以静电引力或离子键与整 合蛋白结合,附着于膜表面，主要在内表面。
（3）维持胞质渗透压和细胞容积相对稳定。 Na+和Cl-漏入≥K +漏出。哇巴因抑制钠泵活 动大量细胞外Na+ 、Cl-漏入膜内，胞质渗透 压升高，过多水进入膜内，引起细胞的肿 胀，进而破坏细胞的结构；
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（4）维持细胞内pH相对稳定。Na+ -H+交换 （5）维持细胞内Ca2+浓度的稳定。Na +和K +
的化学结构特异性。 （4）竞争性抑制
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（二）膜蛋白介导的跨膜转运：
• 根据转运方式的不同，
通道
膜蛋白分为 载体
离子泵
转运体
被动转运：通道、载体
膜蛋白介导的跨膜转运 （不耗能、顺梯度）
原发性
主动转运：泵 继发性
（耗能、逆梯度）
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2．经通道易化扩散 概念:
带电的离子如Na+、K+ 、 Ca2+、 CI-等借 助于通道蛋白的介导,由膜的顺浓度梯度 或电位梯度的跨膜扩散。 特点 :
p.ser.
+--+-+
arg
---
+++
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+--+-+
+--+-+
源自文库
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（三）细胞膜糖类
细胞膜所含糖类2%~10% ， 成分：主要是一些寡糖和多糖链 形式：共价键的形式和膜脂质或蛋白质结
合，形成糖脂或糖蛋白 部位：糖链绝大多数是裸露在膜的外面一侧。 功能： ① 免疫标志
② 传递信息
•
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这种间接利用ATP能量的主动过程称为继发 性主动转运。
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• 机制：转运体（膜蛋白）利用膜两侧Na+浓 度梯度或电位梯度跨膜转运。
• 没有Na+由高浓度的膜外顺浓度差进入膜内， 就不会出现葡萄糖、氨基酸等分子逆浓度 差进入膜内。
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• 转运体：膜蛋白
• 同向转运：被转运的物质与Na +移动的方向 相同。相应的转运体称为同向转运体。