《生理学》课件 NO1

第一章 细胞的基本功能
生 理
学
第一章 生理学概述
掌握主动转运、 静息电位和动作
电位的概念
熟悉单纯扩散、 易化扩散、出胞 和入胞；细胞生
物电的产生机 制，兴奋的引起 及传导；神经肌肉接头的兴奋 传递和兴奋-收
缩耦联
了解骨骼肌收 缩的外部表现
章节概述
第一节 细胞膜的物质转运功能 第二节 细胞的跨膜信号转导功能 第三节 细胞的生物电现象 第四节 肌细胞的收缩功能
第一节 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）。
第一节 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）。
膜脂质
细
膜蛋白
胞
膜
少量糖类
第一节 细胞膜的物质转运功能
1.细胞膜化学成分
脂质是细胞膜的主要成分，包括磷脂和胆固醇
磷脂：为双嗜性分子。 胆固醇：为双嗜性分 脂质的排列呈双分子 子，散在分布于磷脂 层结构。磷脂具有流 分子之间。 动性。
第一节 细胞膜的物质转运功能
1.细胞膜化学成分
膜蛋白
表面蛋白
表面蛋白分布在膜的内表面或 者外表面。
通道也是整合蛋白，就像贯通细胞膜并带有闸门装置的一条 管道，在一定条件下可以开放（激活）或关闭（失活）。通道开 放时，物质经通道由浓度高的一侧向浓度低的一侧扩散；关闭时， 即使膜两侧存在某种物质的浓度差或电位差，该物质也不能通过 细胞膜（见图1-4）。
第一节 细胞膜的物质转运功能
二、 细胞膜的物质转运方式
物质分子量 的大小
浓度差或电位 差
膜的通透性
第一节 细胞膜的物质转运功能
二、 细胞膜的物质转运方式
1
单纯扩散
2
易化扩散
3
主动转运
4
出胞和入胞
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二、 细胞膜的物质转运方式
单纯扩散（simple diffusion）是指脂溶性小 分子物质由膜的高浓度一侧向低浓度一侧跨膜转 运的过程，是一种简单的物理扩散现象（见图12）。
（a）通道开放
（b）通道关闭
图 1-4 通道转运示意图
第一节 细胞膜的物质转运功能
二、 细胞膜的物质转运方式
通道介导的易化扩散主要转运各种带电离子，如Na+、K+、 Ca2+、Cl-等。通道具有一定的特异性，可分为Na+通道、K+ 通道、Ca2+通道等，但这种特异性不是绝对的，如K+通道除主 要对K+通透外，还允许少量的Na+通过；Ca2+通道也允许少量 的Na+通过。
细胞膜上有多种转运物质的蛋白质（如通道、载体、离子泵、 受体等）；膜外侧有糖链伸出，可作为细胞的“标记”。这些结 构参与了物质跨膜转运、信号识别和传递、吸收、分泌、兴奋传 导及免疫功能，在细胞的代谢、生长和生殖中起重要作用。细胞 膜的结构与功能异常可导致多种疾病的发生。
第一节 细胞膜的物质转运功能
第一节 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
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二、 细胞膜的物质转运方式
特异性
载体介导的 易化扩散
饱和现象
竞争性抑制
第一节 细胞膜的物质转运功能
二、 细胞膜的物质转运方式
二、 细胞膜的物质转运方式
细胞在新陈代谢过程中，不断有各种物质进 出细胞，这些物质包括O2和CO2、各种营养物 质、中间代谢产物或终产物、被吞噬物质（如细 胞碎片、脂质块等）和细胞分泌或释放物质（如 激素、神经递质等）。
第一节 细胞膜的物质转运功能
二、 细胞膜的物质转运方式
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第一节 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。
第一节 细胞膜的物质转运功能
2） 通道介导的易化扩散
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%。
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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。
第一节 细胞膜的物质转运功能
2.液态镶嵌模型学说
在电镜下，细胞膜可分为三层：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。
图 1-1 细胞膜结构模式图
第一节 细胞膜的物质转运功能
3.细胞膜的功能特性
细胞膜将内容物与细胞周围环境分隔开来，构成了细胞的屏 障，对细胞起保护作用，可以使细胞的内容物不致丢失，并使细 胞质的化学组成保持相对稳定，为细胞的正常生命活动提供了必 要的条件。
第一节 细胞膜的物质转运功能
3.细胞膜的功能特性
二、 细胞膜的物质转运方式
第一节 细胞膜的物质转运功能
二、 细胞膜的物质转运方式
易化扩散（facilitated diffusion）是指非脂 溶性或脂溶性很低的小分子物质在膜蛋白的帮助 下由膜的高浓度一侧向低浓度一侧跨膜转运的过 程。根据膜蛋白的不同，易化扩散可分为载体介 导的易化扩散和通道介导的易化扩散两种类型。
第一节 细胞膜的物质转运功能
细胞膜
细胞
细胞质
细胞核
第一百度文库 细胞膜的物质转运功能
一、 细胞膜的基本结构
除细胞膜外，各种细胞器也具有相似的膜性结构，统称为 生物膜。虽然从低等生物至高等动物的各种细胞的生物膜的位 置、形态和功能不尽相同，但其分子结构和组成是相同的。
第一节 细胞膜的物质转运功能
1.细胞膜化学成分
第一节 细胞膜的物质转运功能
2.液态镶嵌模型学说
1972年，辛格（Singer）和尼克尔森（Nicholson）提出了 液态镶嵌模型学说，其主要内容是：膜以液态的脂质双分子层为 基架，其间镶嵌着许多具有不同结构和功能的蛋白质分子（见图 1-1）。
第一节 细胞膜的物质转运功能
2.液态镶嵌模型学说
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