生理学讲解—细胞基本功能
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组成：电镜下三层：内外侧致密带、中间透明带各 2.5nm。由脂质、蛋白质、少量糖组成。 结构： 1972年singer提出“液态镶嵌模型”学说（fluid mosaic model），即：C膜以液态的脂质双分子层为基架， 其中镶嵌着不同结构和功能的蛋白质。
膜的化学组成和分子结构
（一）脂质双分子层
进行的：
A．主动转运
B．单纯扩散
C．载体转
D．人胞作用
E. 通道转运
2．神经细胞的Na+内流是下列哪种转运方式
A．主动转运 Ｂ.单纯扩散 Ｃ.载体转运
Ｄ.人胞作用
Ｅ.通道转运
３．细胞膜内外正常的Na+和K+浓度差的形成和维持是由于：
A．膜在安静时对K+的通透性大
Ｂ.膜在兴奋时对Na+的通透性大
Ｃ.膜上存在K+和Na+离子通道
被运物与R结合
↓
结合部位
再
膜内陷、离断
循
↓
环 胞质内形成吞饮泡
↓
R与转运物质分离
↓
只含R的小泡与膜结合
如:结合Fe2+的运铁蛋白
低密度脂蛋白的入胞
分泌物的出胞过程
信号
粗面内质网上合成
↓
转移到高尔基体
↓
修饰，由质膜包裹
↓
分泌囊泡
↓
移向细胞膜内侧
↓
融合、破裂，分泌
1．肺换气过程中，氧气和二氧化碳的交换是通过下列哪种方式
（一）化学门控通道
化学门控通道（chemically-gated channel）如：运动终 板处的“N-型ACh受体”。由4种不同的亚单位组成的5聚 体（2α、β、γ 、δ）蛋白质，5个亚单位又各以其第2个 疏水性跨膜α-螺旋构成水相孔道的“内壁”，两个α亚单位 是同2个Ach结合的部位。故在这里起受体作用的只是通 道蛋白质分子结构的一部分而不是一个独立的蛋白质分 子。 （图）
生理学讲解 —细胞的基本功能
学习目标: 1、掌握细胞膜的物质转运方式和特点。 2、熟悉单纯扩散、易化扩散和主动转运的概
念。
3、了解细胞膜的基本结构和跨膜信号转导， 入胞和出胞的概念。
教学重点: 细胞膜的物质转运方式和特点。 教学难点: 跨膜信号转导。
第一节 细胞的跨膜物质转运功能
一. 细胞膜的结构概述
其它泵：
H+泵(H+-ATP酶；H+-K+-ATP酶): 分布于胃粘膜壁细胞表面，与胃酸分 泌有关
Ca2+泵(Ca2+-ATP酶)：主要分布 于骨骼肌与心肌细胞内部的肌质网上, 与肌肉收缩有关
2、继发性主动转运（secondary
active transport）
钠Байду номын сангаас建立的Na+浓度势能贮备是营养物质（GS、aa）跨膜
主动转运的能量来源。 包括：同向、逆向转运。 （图）
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
不需外部能量
逆电-化学势差
顺电-化学势差
使膜两侧浓度差更大 使膜两侧浓度差更小
（四）入胞和出胞
大分子物质或物质团块进出细胞的过程。
入胞作用
入胞作用 例如：白细胞吞噬细菌、异物等
受体介导式入胞过程
物电产生的前提。
③维持正常细胞体积和渗透压。 ④建立势能贮备。 —GS、AA继发性主动转运； —Na+-H+交换, 维持胞内pH稳定； —Na+-Ca2+交换, 维持胞内Ca2+浓度稳定； ⑤生电性活动—影响RP数值。
神经细胞和肌细胞正常时 K+浓度膜内 > 外30～50倍。 Na+浓度膜内 < 外12倍。这种不均衡 的离子分布靠钠泵等的作用。
1原发性主动转运
(1)钠泵本质：钠-钾依赖式 ATP酶 (2)钠泵的激活：被细胞内钠增加或细胞外 钾增加激活
(3 ) 钠泵作用：
泵入钾泵出钠，形 成并保持膜内高钾 膜外高钠的不均衡 分布
( 4 ) 钠泵转运 量：
3钠出、 2钾 入
(5) 钠泵的意义：
①细胞内高钾是许多代谢反应的必要条件。
②形成和保持细胞内外Na+、K+不均匀分布是生
构成：由双嗜性脂质分子两两相对 排列成双分子层
双 嗜 性
脂 质 分 子
脂质双分子层特点：
① 液态（同层横向移动的流动性） ② 稳定性
脂质双分子层功能：
① 屏障作用 ② 传递信息
（二）蛋白质
结构：
α螺旋 或球形
蛋白质特点：
流动性（横向移动）
蛋白质功能：
① 转运物质 ② 传递信息 ③ 免疫标志
Ｄ.膜上Na+－K+ 泵的作用
Ｅ.以上都不是
４．钠泵活动最重要的意义是：
A.维持细胞内高钾
B. 防止细胞肿胀 C.建立势能储备
D.消耗多余的ATP
E. 维持细胞外高钙
5.载体转运的特点：（多选）
A．逆浓度差转运 B．耗能 C．特异性 D．饱和现象
E．竞争抑制性
第二节 细胞的信号转导功能
一、离子通道耦联受介导的信号转导
通量：
物质每秒钟通过每平方厘米面积 的（毫） 克分子数。
单纯扩散的影响因素：
① 膜两侧分 子的浓度差 ② 膜对物质 的通透性
（二）易化扩散
概念：非脂溶性物质借助细胞膜蛋白质(通 道、载体)帮助顺电化学梯度的跨膜转运。
1、通道转运
（1）转运对象：各种离子
（2）通道转运的特点：
① 通道开闭取决于膜电位或化学信号
①膜两侧物质浓度差和电位差 ②膜上载体的数量或通道开放的数量
4 易化扩散的特点
①顺电-化学差扩散(不直接耗能) ②转运蛋白与转运物质间有选择性 ③转运蛋白的功能受环境因素的影响
（三）主动转运
概念： 物质（分子或离子） 在泵作用下耗能 而逆电-化学差通 过细胞膜的过程。
特点： 耗能并逆电化学差进行
（三） 糖类
形式： 糖蛋白或糖脂
糖类功能：
① 免疫标志 ② 传递信息
二、膜的物质转运功能
扩散
（一）单纯扩散
扩散 ：溶质由高浓度区向低浓度区的净移动。 单纯扩散 （simple diffusion）：在生物体中一些物 质（脂溶性）顺电位差或浓度差的跨细胞膜转运。
如：气体（O2，CO2），乙醇，尿素，水等。 P高 P低。
(门控性)
② 结构特异性(离子选择性)
③通道有不同的功能状态
通道蛋白状态：静息、激活、失 活
（3）通道的类型：根据通道“闸门”打开的因素不同，
分为： Ⅰ、电压门控（voltage –gated ion channel）通道
该类通道的 开放取决于膜两侧的电位差。 Ⅱ、化学门控（chemical –gated ion channel）通道
该类通道的开放取决于某种化学物质是否作用 于膜受体。 Ⅲ、机械门控（mechanically-gated ion channel）通道
2、载体转运
（1）载体转运的对象：
小分子亲水性物质（如葡萄糖、氨基酸等）
（2）载体转运 的特点：
① 较高的结构特异性 ② 饱和现象 ③ 竞争性抑制
3 易化扩散的影响因素
膜的化学组成和分子结构
（一）脂质双分子层
进行的：
A．主动转运
B．单纯扩散
C．载体转
D．人胞作用
E. 通道转运
2．神经细胞的Na+内流是下列哪种转运方式
A．主动转运 Ｂ.单纯扩散 Ｃ.载体转运
Ｄ.人胞作用
Ｅ.通道转运
３．细胞膜内外正常的Na+和K+浓度差的形成和维持是由于：
A．膜在安静时对K+的通透性大
Ｂ.膜在兴奋时对Na+的通透性大
Ｃ.膜上存在K+和Na+离子通道
被运物与R结合
↓
结合部位
再
膜内陷、离断
循
↓
环 胞质内形成吞饮泡
↓
R与转运物质分离
↓
只含R的小泡与膜结合
如:结合Fe2+的运铁蛋白
低密度脂蛋白的入胞
分泌物的出胞过程
信号
粗面内质网上合成
↓
转移到高尔基体
↓
修饰，由质膜包裹
↓
分泌囊泡
↓
移向细胞膜内侧
↓
融合、破裂，分泌
1．肺换气过程中，氧气和二氧化碳的交换是通过下列哪种方式
（一）化学门控通道
化学门控通道（chemically-gated channel）如：运动终 板处的“N-型ACh受体”。由4种不同的亚单位组成的5聚 体（2α、β、γ 、δ）蛋白质，5个亚单位又各以其第2个 疏水性跨膜α-螺旋构成水相孔道的“内壁”，两个α亚单位 是同2个Ach结合的部位。故在这里起受体作用的只是通 道蛋白质分子结构的一部分而不是一个独立的蛋白质分 子。 （图）
生理学讲解 —细胞的基本功能
学习目标: 1、掌握细胞膜的物质转运方式和特点。 2、熟悉单纯扩散、易化扩散和主动转运的概
念。
3、了解细胞膜的基本结构和跨膜信号转导， 入胞和出胞的概念。
教学重点: 细胞膜的物质转运方式和特点。 教学难点: 跨膜信号转导。
第一节 细胞的跨膜物质转运功能
一. 细胞膜的结构概述
其它泵：
H+泵(H+-ATP酶；H+-K+-ATP酶): 分布于胃粘膜壁细胞表面，与胃酸分 泌有关
Ca2+泵(Ca2+-ATP酶)：主要分布 于骨骼肌与心肌细胞内部的肌质网上, 与肌肉收缩有关
2、继发性主动转运（secondary
active transport）
钠Байду номын сангаас建立的Na+浓度势能贮备是营养物质（GS、aa）跨膜
主动转运的能量来源。 包括：同向、逆向转运。 （图）
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
不需外部能量
逆电-化学势差
顺电-化学势差
使膜两侧浓度差更大 使膜两侧浓度差更小
（四）入胞和出胞
大分子物质或物质团块进出细胞的过程。
入胞作用
入胞作用 例如：白细胞吞噬细菌、异物等
受体介导式入胞过程
物电产生的前提。
③维持正常细胞体积和渗透压。 ④建立势能贮备。 —GS、AA继发性主动转运； —Na+-H+交换, 维持胞内pH稳定； —Na+-Ca2+交换, 维持胞内Ca2+浓度稳定； ⑤生电性活动—影响RP数值。
神经细胞和肌细胞正常时 K+浓度膜内 > 外30～50倍。 Na+浓度膜内 < 外12倍。这种不均衡 的离子分布靠钠泵等的作用。
1原发性主动转运
(1)钠泵本质：钠-钾依赖式 ATP酶 (2)钠泵的激活：被细胞内钠增加或细胞外 钾增加激活
(3 ) 钠泵作用：
泵入钾泵出钠，形 成并保持膜内高钾 膜外高钠的不均衡 分布
( 4 ) 钠泵转运 量：
3钠出、 2钾 入
(5) 钠泵的意义：
①细胞内高钾是许多代谢反应的必要条件。
②形成和保持细胞内外Na+、K+不均匀分布是生
构成：由双嗜性脂质分子两两相对 排列成双分子层
双 嗜 性
脂 质 分 子
脂质双分子层特点：
① 液态（同层横向移动的流动性） ② 稳定性
脂质双分子层功能：
① 屏障作用 ② 传递信息
（二）蛋白质
结构：
α螺旋 或球形
蛋白质特点：
流动性（横向移动）
蛋白质功能：
① 转运物质 ② 传递信息 ③ 免疫标志
Ｄ.膜上Na+－K+ 泵的作用
Ｅ.以上都不是
４．钠泵活动最重要的意义是：
A.维持细胞内高钾
B. 防止细胞肿胀 C.建立势能储备
D.消耗多余的ATP
E. 维持细胞外高钙
5.载体转运的特点：（多选）
A．逆浓度差转运 B．耗能 C．特异性 D．饱和现象
E．竞争抑制性
第二节 细胞的信号转导功能
一、离子通道耦联受介导的信号转导
通量：
物质每秒钟通过每平方厘米面积 的（毫） 克分子数。
单纯扩散的影响因素：
① 膜两侧分 子的浓度差 ② 膜对物质 的通透性
（二）易化扩散
概念：非脂溶性物质借助细胞膜蛋白质(通 道、载体)帮助顺电化学梯度的跨膜转运。
1、通道转运
（1）转运对象：各种离子
（2）通道转运的特点：
① 通道开闭取决于膜电位或化学信号
①膜两侧物质浓度差和电位差 ②膜上载体的数量或通道开放的数量
4 易化扩散的特点
①顺电-化学差扩散(不直接耗能) ②转运蛋白与转运物质间有选择性 ③转运蛋白的功能受环境因素的影响
（三）主动转运
概念： 物质（分子或离子） 在泵作用下耗能 而逆电-化学差通 过细胞膜的过程。
特点： 耗能并逆电化学差进行
（三） 糖类
形式： 糖蛋白或糖脂
糖类功能：
① 免疫标志 ② 传递信息
二、膜的物质转运功能
扩散
（一）单纯扩散
扩散 ：溶质由高浓度区向低浓度区的净移动。 单纯扩散 （simple diffusion）：在生物体中一些物 质（脂溶性）顺电位差或浓度差的跨细胞膜转运。
如：气体（O2，CO2），乙醇，尿素，水等。 P高 P低。
(门控性)
② 结构特异性(离子选择性)
③通道有不同的功能状态
通道蛋白状态：静息、激活、失 活
（3）通道的类型：根据通道“闸门”打开的因素不同，
分为： Ⅰ、电压门控（voltage –gated ion channel）通道
该类通道的 开放取决于膜两侧的电位差。 Ⅱ、化学门控（chemical –gated ion channel）通道
该类通道的开放取决于某种化学物质是否作用 于膜受体。 Ⅲ、机械门控（mechanically-gated ion channel）通道
2、载体转运
（1）载体转运的对象：
小分子亲水性物质（如葡萄糖、氨基酸等）
（2）载体转运 的特点：
① 较高的结构特异性 ② 饱和现象 ③ 竞争性抑制
3 易化扩散的影响因素