第二章细胞生理_PPT幻灯片

通道介导的异化扩散的类型
（1）电压门控通道：启、闭取决于膜两侧 电压差，如Na＋通道、K＋通道和Ca2＋通 道等。这类通道通常分布在神经纤维或 肌细胞膜上。
（2）化学门控通道：启、闭取决于膜两侧 化学信息，如N型乙酰胆碱门控通道。这 类通道通常分布在突触后膜、肌细胞终 板膜和某些腺细胞膜上。
（3）机械门控通道：启、闭取决于机械牵 拉刺激，如皮肤触压觉和内耳毛细胞的 机械门控通道。
1、原发性主动转运（Primary active transport） 能量直接来自ATP的分解
维持细胞内外离子的不均衡分布
实例： Na+- Na+泵（简称钠泵）
Na+- Na+泵的主动转运机制
⑴.Na+-K+泵的分子结构 2个α亚单位(100KD)和1个β亚单位(50KD) α亚单位: Na+、K+和ATP结合的位点
被动转运
转 运 方
顺浓度梯度 不需额外提供能 量（浓度梯度或 电位梯度中的势 能使浓度梯度或
载体介导易化扩散
易化扩散
通道介导易化扩散
式
电位梯度消失
原发性主动转运
主动转运泵
主动转运
继发性主动转运
逆浓度梯度 需额外提供能量
主要的物质跨膜 转运方式
膜内外物质的不 均衡分布
入胞和出胞
(一) 被动转运(Passive transport)
主要内容
▪ 细胞膜的基本结构和物质转运 ▪ 细胞的信号转导 ▪ 生物电产生和兴奋传导的基本原
理 ▪ 肌肉收缩原理和调节机制
预习提纲1
▪ 什么是单纯扩散？有何特点？哪些物质可以通过 单纯扩散过膜？
▪ 什么是易化扩散？易化扩散有哪两种类型？各有 何特点？
▪ 什么是主动转运？什么是原发性的主动转运？以 Na+-K+为例，说明原发性主动转运的机制；什么 是继发性的主动转运？以小肠粘膜和肾小管上皮 细胞吸收葡萄糖和氨基酸为例，说明继发性主动 转运的机制
⑵.Na+-K+泵的功能 分解ATP，释放能量，利用此能量进行Na+和 K+的主动转运
Na+-K+泵就是Na+-K+依赖式ATP酶 。
神经和肌肉细胞膜内、外Na+ 和K+的浓度
细胞 枪乌贼巨轴突
细胞内浓度（mmol/L） 细胞外浓度（mmol/L）
Na+
K+
Na+
K+
50
400
460
10
蛙神经和肌肉
▪ 大分子物质的跨膜转运过程-出胞和入胞
▪ 什么是细胞的信号转导？
▪ 什么是受体？什么是配体？受体与配体结 合有哪些特征？
▪ 膜受体（G蛋白耦联受体、具酶活性的受 体以及通道耦联的受体）介导的信号转导 过程
▪ 核受体介导的信号转导过程
二、细胞膜的物质转运功能
单纯扩散：O2、CO2、NO、甘油
Simple diffusion
2 易化扩散（Facilitated diffusion）
定义：
在生物体系中，不溶于脂质或难溶于脂质（水 溶性）的物质分子或离子借助于细胞膜上特殊 蛋白质的帮助进行顺电-化学梯度的转运。
影响因素：
膜两侧被转运物质的浓度差 细胞膜对该物质的通透性 带电荷离子受到的电场力的大小
go
Cell membrane
High concentration
Low concentration
Facilitated diffusion mediated by channel
Chemically gated ion channel
Voltage-gated ion channel
(二)主动转运(Active transport)
▪ 妨碍因素
✓ 低温 ✓ 缺氧
✓ 代谢抑制剂（哇巴因、二硝基酚、氰化 物等）
说明主动转运的能量依赖性
主动转运的类型
➢原发性主动转运(Primary active transport) 直接消耗能量。如Na+-K+泵、Ga+泵
➢继发性主动转运(Secondary active transport) 转运过程中不直接消耗能量，依靠储存在离子 浓度梯度中的能量完成转运。如小肠粘膜重吸 收葡萄糖和氨基酸，利用储存在Na+浓度梯度 中的能量， Na+浓度梯度的维持则靠Na+-K+泵 的持续活动（消耗能量）。
15
120
120
2.5
哺乳动物肌肉
10
140
150
4
细胞外Na+是细胞内的10～15倍，细胞内K+是细胞外的40～50倍
Na+-K+泵利用分解ATP释放的能量向胞外转运 Na+，向胞内转运K+ （逆浓度转运）
⑶ Na+-K +泵转运Na+和K +的过程
① Na+-K+泵的启动和活动强度与膜内出 现较多的Na+和膜外出现较多的K+有关
细胞通过耗能的过程将物质逆 浓度梯度或逆电位梯度进行的跨膜 转运过程。
Low concentration ATP
ADP+Pi
High concentration
Active transport
Passive transport
▪ பைடு நூலகம்义：
细胞通过本身的某种耗能过程，在细 胞膜上一些特殊蛋白质的帮助下，将 某些物质分子或离子经细胞膜逆浓度 梯度或电位梯度转运的过程。
Facilitated diffusion mediated by carrier
❖由通道介导的易化扩散(通道扩散）
转运方式 特点：
选择性：只允许一定离子通过 高速性：Na+通道转运Na+的速度是载体蛋白转
运葡萄糖速度的1000 倍 ▪ 顺浓度梯度
通道开、关的瞬时性：通道开或关都很快 不同离子通道有特异阻断剂：Na+、K+、Ca2+ 通 道和乙酰胆碱（ACh）化学门控通道的特异性阻 断剂分别是河豚毒素、四乙基胺、异搏定和箭毒
1. 单纯扩散（Simple diffusion）
定义：在生物体系中，小分子的脂溶性物 质分子顺浓度差所进行的跨细胞膜 的转运。
影响因素：膜两侧物质的浓度梯度和物质 的脂溶性。
Outside
Cell membrane
Inside
Molecules
O2、CO2 N2、NH3 尿素、乙醇 Steroid hormone
易化扩散的两种类型：
❖由载体介导的易化扩散（载体转运）
特异性
饱和现象(所有载体
High concentration
及其结合位点都进入
活动状态)
竞争性抑制
顺浓度梯度
实例：全身组织细胞
Low concentration
对葡萄糖和氨基酸的 摄取以及上皮细胞内
和肾小管上皮细胞内
的葡萄糖与氨基酸向
细胞间隙的转运