第四章 人 体 的 基 本 生 理 功 能_PPT幻灯片

外侧
β αα β
内侧
ATP
糖类 脂质双分子层
蛋白亚基
钠-钾 泵 结 构 模 式 图
膜外 β α αα β
膜内
ATP
K+
K+
ATP
ATP
3Na+
Na+ Na+ Na+
K+
K+
Na+ Na+ Na+
ADP
2K+
Na+ Na+ Na+
钠-钾 泵 转 运 Na+、K+ 过 程 示 意 图
（四）出胞和入胞 指大分子或团块状物质进出细胞的过程。 1.出胞作用（exocytosis） 主要见于细胞分泌的过程，如内分泌细胞分泌激 素，神经末梢释放递质等。
糖脂
整合蛋白 糖蛋白
膜 的 厚 度
磷脂 胆固醇 通道
表面蛋白
细胞膜结构示意图
脂质的熔点较低，正常体温下呈液态，即膜具 有流动性。主要表现为磷脂分子的位置两两互换。 一般以同层互换为多（105-7次 /s），调头较少。位 置互换率越高，膜的流动性越强，促生长物质进入 细胞越多。而胆固醇对磷脂的位置互换有阻尼作用。
胞裂外排
释放递质
末梢修复
神经末梢
神经末梢释放递质示意图
2.入胞作用（endocytosis） 分为吞噬（phagocytosis）和吞饮（pincytosis） 最典型的是中性粒细胞摄入异物的过程
第三节 细胞的跨膜信号转运
一、通道蛋白的信号转导 （一）化学门控通道
最早研究的是骨骼肌终板膜上的N2-型胆碱能受体， 由4个亚单位形成的5聚体（即α2βγδ）， 5聚体相互 吸引，包绕成通道结构。其中α2为Ach结合部，Ach 与其结合，引起通道开放，产生Na+内流，形成终 板电位。
膜内外电位相差约70mV 膜外为 0，则膜内-70mV
放大器
参 考 电 极
玻璃微电极 （记录）
枪乌贼 神经轴突
神经细胞
细胞内电位记录示意图
膜内K+高于膜外30倍，安静时膜对K+有通透性， 静息电位相当于K+平衡电位
s
R
βγ
α
E
GDP
s
R
βγ
α
E
GDP
s
R
βγ
α
E
GDP
s
R βγ
E
α
GTP 第二信使
第四节 神经与肌肉的一般生理 一、细胞的生物电现象及其产生原理 （一）细胞的静息电位（resting potential，RP） 细胞在安静状态时存在于膜两侧的电位差。
电流计
电 极
cell
插
入
电流计
膜
内
cell
示波器
A
A B
单个细 胞
对氨基苯甲酸
四氢叶酸 核酸代谢
细菌
黄胺药
竞争性抑制模式
2.通道扩散（ channel diffusion） 由蛋白质形成的离子通道 可以产生离子电流。
如Na+、K+、Ca2+、Cl等由通道介导。
特点： ① 相对结构特异性 ② 有激活和失活二种状态
（三）主动转运（active tranport） 目前，对钠-钾泵的研究最清楚。还有钙泵、氢 泵、碘泵等。 钠-钾泵（sodium-potassium pump），简称钠泵， 全称：Na+-K+依赖式的ATP酶 ●本质为蛋白质，贯穿于整个细胞膜 ●具有ATP酶活性，分解ATP而获得能量 ●逆浓度梯度转运Na+、K+，建立起膜内外的Na+、 K+浓度梯度
第四章 人 体 的 基 本 生 理 功 能
第一节 生命活动的基本特征 一、新陈代谢
生物体不断自我更新的过程。分同化作用和异化 作用。 二、兴奋性 机体对环境变化发生反应的能力。 刺激—反应 兴奋—抑制 刺激的种类：机械、化学、光、声、电、生物学
刺激的强度：阈刺激、阈上刺激、阈下刺激 刺激的三要素：刺激强度、作用时间、强度/时间变化率
波宽
振 幅
强 度
τ
方波
三、生殖 机体能产生与自己相似的子代。
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b
时间
第二节 细胞膜的结构和物质转运功能
细胞膜（cell membrane）又称质膜（plasma membrane），自从生命体—蛋白质诞生后，细胞膜 使它成为一个完整体。① 使细胞独立、稳定，并能 进行正常功能和代谢；②屏障细胞外的各种影响因素； ③建立起与周围环境物质交换的门户和通道。
白质的帮助下才能完成。分为二种形式： 1.载体介导的易化扩散（载体转运 carrier ）
载体是一种跨膜蛋白质，但转运的机制不甚明了。
结合位点
载体转运模式
载体转运的三大特点： ① 严格的结构特异性：即载体蛋白具有识别功能， 如葡萄糖的物理旋光性不同分为左旋和右旋，细胞 膜上的G载体只识别右旋。 ② 饱和现象：载体蛋白的数量有限，当扩散物质达 到一定浓度后，其扩散量已达最大。 ③ 竞争性抑制：当A、B二种物质很相似时，载体 蛋白转运浓度高的一种为主。如黄胺类药物所含的 苯环与细菌所需的对氨基苯甲酸结构很相似。
3.糖类 糖类较少（不足1%），在细胞膜外表面与蛋白 质或脂质以寡糖链结合成糖蛋白或糖脂，其意义是 作为细胞的特异性标志，与细胞的免疫识别功能有 关（如红细胞的A、B凝集原）。
二、细胞膜的物质转运功能
（一）单纯扩散（ Simple diffusion ） 指小分子脂溶性物质从膜的高浓度一侧转移到
低浓度一侧的过程。
（二）电压门控通道 此通道的分子结构与化学门控类似，通道的开启和 关闭受膜内外电压的控制。如存在于神经细胞膜上 的Na+通道。
Na+通道
s ms
备用状态
h
Na+
激活状态
（三）机械门控通道 存在于感受机械刺激的细胞，如内耳毛细胞，当声 波振动时弯曲，引起通道开放。
二、受体-G蛋白-效应器酶跨膜信号转导
机体内可进行单纯扩散的物质主要是O2、CO2、 NO，还有尿素、类固醇类物质，它们可直接通过脂 质双分子层扩散。H2O 分子量小且不带电荷，亦可。 无机离子的周围有水化层，难以进行单纯扩散。
O2
O2 代谢 CO2
CO2
cell
（二）易化扩散（facilitated diffusion） 非脂溶性物质通过细胞膜扩散时，必须在膜蛋
以往对膜的研究主要是针对膜蛋白，认为脂质 除屏障作用外并无其它功能。现认为，磷脂酰肌醇 （磷脂的一种）可生成IP3和DG作为第二信使。
2.膜蛋白质 完成细胞的主要功能，分为： 表面蛋白—分布在膜的内、外表面，以离子键、 氢键与脂质的极性头端结合。 整合蛋白—膜蛋白的主要成分，占蛋白质总量 的70-80%。以其单条肽链一次或多次穿越脂质双分 子层，故称穿膜蛋白 ，并通过非极性氨基酸与脂质 分子的疏水键结合使其嵌入膜中。主要功能为通道、 载体、受体、离子泵等。