05.神经和肌肉生理
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机械门控通道
电压门控通道
（二）主动转运（active transport） 通过细胞本身的耗能将物质逆浓度梯度或电位梯度的 跨膜转运。
特 点： ①需要消耗能量,能量由分解ATP来提供； ②依靠特殊膜蛋白质(泵)的“帮助”； ③是逆电-化学梯度进行的。
原发性主动转运 （primary active transport ）
细胞的跨膜物质转运和信号传递功能（复习）
一、膜的化学组成和分子结构
1972年由Singer和Nicholson提出的液态镶嵌模型 （Fluid mosaic model ）假说。
脂质以双分子层形式存在
磷脂：＞70%
亲水性的极性基团(磷酸和碱基) 疏水性的非极性基团(脂肪酸侧链)
胆固醇：＜30% 鞘脂：少量 脂质的性质：液态，脂溶性，柔软性和一定的流
动性。
其流动性大小与某些成分的含量有关。
脂质的作用：屏障
蛋白质
a－螺旋或球形结构
整合蛋白质或内在蛋白质 (Integral proteins or Intrinsic proteins)
周围蛋白质或表面蛋白质 (Peripheral proteins or Extrinsic proteins)
电压门控通道 （神经、心肌）
3种Na+、5种K+、3种Ca2+
机械门控通道（平滑肌细胞、内耳毛细胞）
通道转运离子的机制 ─门控 (Gate control)
通道的开放或关闭决定于：
膜两侧的电位差
电位门控性通道 ( voltage-dependent channel)
膜两侧的特定化学性信号
2. 继发性主动转运(secondary active transport) 物质逆着浓度差转运的能量间接来自ATP，称为继 发性主动转运或联合（或协同）转运（cotransport）。
（2）由通道中介的易化扩散（channel mediated diffusion）
特 点： A. 速度快； B. 有选择性（但不像载体那样严格）； C. 受精密调控。 D. 通道蛋白质的结构和功能状态可以因 细胞内外各种理化因素的影响 。
化学门控通道 （兴奋收缩耦联） nAChR：α1、α2、β、γ、δ Glu、Asp、 GABA、Gly、ATP、5-HT受体
细胞膜蛋白质的主要功能
物质、能量、信息的跨膜转运或转换
载体 (carrier) 通道 (channel) 离子泵 (pump) 受体 (receptor) 酶 (enzyme) 免疫 (immune)
细胞膜的糖类
寡糖或多糖链 形成糖脂和糖蛋白 糖被或细胞外衣 (Glycocalyx or Cell Coat) 主要功能：
①细胞的“标记”，如作为抗原决定簇 ②膜受体的“识别”部分
二、细胞膜的物质转运 (Transmembrane transport)
转运形式包括 ❖被动转运 (passive transport) ❖主动转运 (active tห้องสมุดไป่ตู้ansport)
(一)单纯扩散
扩散是溶液中的溶质或溶剂分子由高浓度区向低浓度区 净移动
化学门控性通道（chemical-dependent channel）
通道分为： 化 学 门 控 通 道 （ chemically-gated channel ） 电 压 门 控 通 道 （ voltage-gated channel ） 机械门控通道（mechanically-gated channel）
它耗能过程应用。
原发性主动转运
钠-钾泵 （sodium-potassium pump）
存在于细胞膜上的一种具有ATP酶活性 的特殊蛋 白质,可被细胞膜内的Na+增加或细胞外K+的增加 所激活，受Mg2+浓度的影响，分解ATP释放能量， 进行Na+ 、K+逆浓度和电位梯度的转运。
ATP：Na+：K+＝1：3：2
继发性主动转运 （secondary active transport ）
1．原发性主动转运(primary active transport )
在主动转运中如果所需的能量是由ATP直接提供的 主动转运过程，则称为原发性主动转运。
钠泵（sodium pump） 的生 理意义：
A. 细胞内高K+是许多代谢反应进行的必要条件； B. 维持细胞正常形态； C. 建立起一种势能贮备，Na+、K+的浓度势能； D. 是可兴奋细胞（组织）兴奋的基础，也可供其
单纯扩散：脂溶性物质或气体顺浓度差的跨细胞膜转运。 如O2、CO2、乙醇、脂肪酸。
离子在溶液中的扩散通量决定于 离子的浓度差（浓度梯度） 离子所受的电场力（电位梯度）
跨膜物质转运的扩散通量决定于 电化学梯度 膜的通透性 (permeability)
(二)易化扩散
不溶于脂质或难溶于脂质的物质，在细胞膜上某些 特殊蛋白质的“帮助”下，由膜的高浓度一侧向低 浓度一侧的转运形式称易化扩散，如葡萄糖、氨基 酸、离子等。
以载体为中介的易化扩散 以通道为中介的易化扩散
（1）以载体为中介的易化扩散 （carrier mediated diffusion） 特 点： A.高度的结构特异性； B.饱和现象；C.竞争性抑制；
D.转运速度快； E. 常受膜内外各种因素的影响 。
1.以载体为中介的易化扩散 (Carrier-mediated diffusion)
钠-钾泵的生理意义
维持细胞内高K+，是许多代谢反应进行的必需 条件；
维持细胞外高Na+，使得Na+不易进入细胞，也 阻止了与之相伴随的水的进入，对维持正常细 胞的渗透压与形态有着重要意义；
建立势能贮备，是神经、肌肉等组织具有兴奋 性的基础，也是一些非离子性物质如葡萄糖、 氨基酸等进行继发性主动转运的能量来源。
特点：
高度结构特异性 (specificity) 饱和现象 (saturation) 竞争性抑制 (competition) 顺浓度梯度，不需额外供能
2.以通道为中介的易化扩散 (Channel-mediated diffusion)
通道：与离子扩散有关的膜蛋白质
跨膜电流 (transmembrane current)：当通道开 放引起带电离子跨膜移动形成的电流
电压门控通道
（二）主动转运（active transport） 通过细胞本身的耗能将物质逆浓度梯度或电位梯度的 跨膜转运。
特 点： ①需要消耗能量,能量由分解ATP来提供； ②依靠特殊膜蛋白质(泵)的“帮助”； ③是逆电-化学梯度进行的。
原发性主动转运 （primary active transport ）
细胞的跨膜物质转运和信号传递功能（复习）
一、膜的化学组成和分子结构
1972年由Singer和Nicholson提出的液态镶嵌模型 （Fluid mosaic model ）假说。
脂质以双分子层形式存在
磷脂：＞70%
亲水性的极性基团(磷酸和碱基) 疏水性的非极性基团(脂肪酸侧链)
胆固醇：＜30% 鞘脂：少量 脂质的性质：液态，脂溶性，柔软性和一定的流
动性。
其流动性大小与某些成分的含量有关。
脂质的作用：屏障
蛋白质
a－螺旋或球形结构
整合蛋白质或内在蛋白质 (Integral proteins or Intrinsic proteins)
周围蛋白质或表面蛋白质 (Peripheral proteins or Extrinsic proteins)
电压门控通道 （神经、心肌）
3种Na+、5种K+、3种Ca2+
机械门控通道（平滑肌细胞、内耳毛细胞）
通道转运离子的机制 ─门控 (Gate control)
通道的开放或关闭决定于：
膜两侧的电位差
电位门控性通道 ( voltage-dependent channel)
膜两侧的特定化学性信号
2. 继发性主动转运(secondary active transport) 物质逆着浓度差转运的能量间接来自ATP，称为继 发性主动转运或联合（或协同）转运（cotransport）。
（2）由通道中介的易化扩散（channel mediated diffusion）
特 点： A. 速度快； B. 有选择性（但不像载体那样严格）； C. 受精密调控。 D. 通道蛋白质的结构和功能状态可以因 细胞内外各种理化因素的影响 。
化学门控通道 （兴奋收缩耦联） nAChR：α1、α2、β、γ、δ Glu、Asp、 GABA、Gly、ATP、5-HT受体
细胞膜蛋白质的主要功能
物质、能量、信息的跨膜转运或转换
载体 (carrier) 通道 (channel) 离子泵 (pump) 受体 (receptor) 酶 (enzyme) 免疫 (immune)
细胞膜的糖类
寡糖或多糖链 形成糖脂和糖蛋白 糖被或细胞外衣 (Glycocalyx or Cell Coat) 主要功能：
①细胞的“标记”，如作为抗原决定簇 ②膜受体的“识别”部分
二、细胞膜的物质转运 (Transmembrane transport)
转运形式包括 ❖被动转运 (passive transport) ❖主动转运 (active tห้องสมุดไป่ตู้ansport)
(一)单纯扩散
扩散是溶液中的溶质或溶剂分子由高浓度区向低浓度区 净移动
化学门控性通道（chemical-dependent channel）
通道分为： 化 学 门 控 通 道 （ chemically-gated channel ） 电 压 门 控 通 道 （ voltage-gated channel ） 机械门控通道（mechanically-gated channel）
它耗能过程应用。
原发性主动转运
钠-钾泵 （sodium-potassium pump）
存在于细胞膜上的一种具有ATP酶活性 的特殊蛋 白质,可被细胞膜内的Na+增加或细胞外K+的增加 所激活，受Mg2+浓度的影响，分解ATP释放能量， 进行Na+ 、K+逆浓度和电位梯度的转运。
ATP：Na+：K+＝1：3：2
继发性主动转运 （secondary active transport ）
1．原发性主动转运(primary active transport )
在主动转运中如果所需的能量是由ATP直接提供的 主动转运过程，则称为原发性主动转运。
钠泵（sodium pump） 的生 理意义：
A. 细胞内高K+是许多代谢反应进行的必要条件； B. 维持细胞正常形态； C. 建立起一种势能贮备，Na+、K+的浓度势能； D. 是可兴奋细胞（组织）兴奋的基础，也可供其
单纯扩散：脂溶性物质或气体顺浓度差的跨细胞膜转运。 如O2、CO2、乙醇、脂肪酸。
离子在溶液中的扩散通量决定于 离子的浓度差（浓度梯度） 离子所受的电场力（电位梯度）
跨膜物质转运的扩散通量决定于 电化学梯度 膜的通透性 (permeability)
(二)易化扩散
不溶于脂质或难溶于脂质的物质，在细胞膜上某些 特殊蛋白质的“帮助”下，由膜的高浓度一侧向低 浓度一侧的转运形式称易化扩散，如葡萄糖、氨基 酸、离子等。
以载体为中介的易化扩散 以通道为中介的易化扩散
（1）以载体为中介的易化扩散 （carrier mediated diffusion） 特 点： A.高度的结构特异性； B.饱和现象；C.竞争性抑制；
D.转运速度快； E. 常受膜内外各种因素的影响 。
1.以载体为中介的易化扩散 (Carrier-mediated diffusion)
钠-钾泵的生理意义
维持细胞内高K+，是许多代谢反应进行的必需 条件；
维持细胞外高Na+，使得Na+不易进入细胞，也 阻止了与之相伴随的水的进入，对维持正常细 胞的渗透压与形态有着重要意义；
建立势能贮备，是神经、肌肉等组织具有兴奋 性的基础，也是一些非离子性物质如葡萄糖、 氨基酸等进行继发性主动转运的能量来源。
特点：
高度结构特异性 (specificity) 饱和现象 (saturation) 竞争性抑制 (competition) 顺浓度梯度，不需额外供能
2.以通道为中介的易化扩散 (Channel-mediated diffusion)
通道：与离子扩散有关的膜蛋白质
跨膜电流 (transmembrane current)：当通道开 放引起带电离子跨膜移动形成的电流