细胞的基本功能PPT课件
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（facilitated diffusion via channel）
离子通道的基本特征：① 离子选择性 ② 门控特性
离子通道的离子选择性
1. 经通道易化扩散
（facilitated diffusion via channel）
离子通道的基本特征：① 离子选择性 ② 门控特性
离子通道的门控特性
钠泵活动的生理意义
①细胞内高K+浓度是许多代谢反应的必要条件 ②维持胞内渗透压和细胞容积 ③Na+和K+跨膜浓度梯度是细胞发生电活动基础 ④Na+跨膜浓度梯度可为继发性主动转运提供势
能储备 ⑤钠泵活动的生电效应可使膜内电位负值增大
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ持胞内渗透压和细胞容积
（2）钙泵（calcium pump）
也称Ca2+-ATP酶 分布：
2. 继发性主动转运 （secondary active transport）
Na+ - 葡萄糖 同向转运
2. 继发性主动转运
Na+ - H+ 反向转运
（小分子）物质的跨膜转运小结
被 单纯扩散
物动
质转
经载体扩散
跨 运 易化扩散
膜
经通道扩散
转
运 方 式
主 动
原发性主动转运: 能量直接来源于ATP
电压门控通道（voltage-gated channel） 化学门控通道（chemically-gated channel） 机械门控通道(mechanically-gated channel)
经通道易化扩散的生理意义： 带电离子进出细胞→细胞膜电位改变→
细胞功能改变—信息交换
2. 经载体易化扩散 facilitated diffusion via carrier
受体介导入胞
第三节 细胞的电活动
第三节 细胞的电活动
细胞的生物电表现为跨膜电位（膜电位） 膜电位表现形式：
静息电位（所有细胞） 动作电位（可兴奋细胞）
第三节 细胞的电活动
一、静息电位 * * 二、动作电位 * * 三、电紧张电位和局部电位
一、静息电位及其产生机制 ★
（一）静息电位（resting potential，RP） 静息时存在于细胞膜两侧的外正内负 且相对稳定的电位差
二、跨细胞膜的物质转运
小
分 子
被 动
单纯扩散
物 质
转 运
易化扩散
跨
膜 转 运 方 式
主 动 转 运
原发性主动转运 继发性主动转运
1. 单纯扩散 (simple diffusion)
物质从高浓度侧通过脂质分子间隙向低浓度侧跨膜扩散
二、物质的跨膜转运
（一）单纯扩散（simple diffusion） 脂溶性物质：CO2,O2,N2,乙醇,尿素,甘油 类固醇激素 不带电荷的极性小分子：水
表现：膜外带正电，膜内带负电 如：神经细胞为-70mV、骨骼肌细胞 为–90mV，负值越大静息电位越大
A:参考电极 B:记录电极
膜电位的状态
极化(polarization) 去极化(depolarization) 反极化(reverse polarization)
超射（overshoot） 复极化(repolarization) 超极化(hyperpolarization)
转 运
继发性主动转运: 能量间接来源于ATP
（四）膜泡运输
1.出胞(exocytosis)：大分子物质以分泌囊泡排出细胞
入 胞（endocytosis）
大分子物质或物质团块以囊泡形式进入细胞
入 胞（endocytosis）
吞 噬 (phagocytosis)
吞 饮 (pinocytosis)
液相入胞
组成：磷脂70％以上,胆固醇低于30％,少量糖脂 特点：双嗜性双分子层,熔点低,溶胶态,流动性
脂质双分子层
（二）细胞膜的蛋白质
表面蛋白 转运物质：载体、通道、离子泵
整合蛋白 传递信息：受体
参与物质转运和信号转导的整合蛋白
A
B
C
D
（三）细胞膜的糖类
以糖蛋白或糖脂的形式存在于细胞膜的外侧
作用：作为分子标记发挥受体或抗原作用
2. 经载体的易化扩散
转运物质：葡萄糖、氨基酸等小分子亲水物质或带电离子
2. 经载体易化扩散
特点： ① 结构特异性 ② 饱和现象 ③ 竞争性抑制
单纯扩散 经通道易化扩散
（三）主 动 转 运
◆主动转运（active transport） 某些物质在膜蛋白介导下，由细胞代谢
供能而进行的逆浓度梯度和（或）电位梯度 跨膜转运 分类：
原发性主动转运(primary active transport) 继发性主动转运(secondary active transport)
1. 原发性主动转运
细胞直接利用代谢产生的能量将物质逆 电-化学梯度转运
介导离子转运的膜蛋白或载体被称为 离子泵（ion pump） 离子泵（ion pump）的本质是ATP酶 包括钠-钾泵、钙泵、质子泵
（1）钠-钾泵（sodium-potassium pump）
钠-钾泵简称钠泵（sodium pump） 也称钠-钾依赖式ATP酶（Na+, K+-ATPase）
( E1 )
( E2 )
钠泵活动的过程
胞内[Na+]↑或胞外[K+]↑→钠泵激活： 每分解1分子ATP，泵出3Na+、泵入2K+ →维持胞内高[K+]、胞外高[Na+]
细胞的基本功能
第一节 细胞膜的物质转运功能 第二节 细胞的信号转导 第三节 细胞的电活动 第四节 肌细胞的收缩
第一节 细胞膜的物质转运功能
一、细胞膜的分子结构 液态镶嵌模型（fluid mosaic model） 细胞膜以液态的脂质双分子层为基架， 其间镶嵌着具有不同结构和功能的蛋白质
（一）细胞膜的脂质
特点：顺浓度差；有通透性、无耗能 影响扩散量的因素：浓度差；通透性；
温度；面积
（二）易化扩散
易化扩散（facilitated diffusion） 在膜蛋白介导下，非脂溶性的小分
子物质或带电离子顺浓度梯度和（或） 电位梯度进行的跨膜转运
易化扩散分类： 经通道易化扩散 经载体易化扩散
1. 经通道易化扩散
质膜：分解1个ATP，将1个Ca2+泵至胞外 肌质网和内质网：分解1个ATP，将2个
Ca2+泵至其内
（3）质子泵（proton pump）
分类： 氢-钾泵（H+, K+-ATP酶）： 分布：胃腺壁细胞和肾小管闰细胞细胞膜 功能：分泌H+和摄入K+ 氢泵（H+-ATP酶）： 分布：各种细胞器膜 功能：将H+由胞质转运至细胞器内
离子通道的基本特征：① 离子选择性 ② 门控特性
离子通道的离子选择性
1. 经通道易化扩散
（facilitated diffusion via channel）
离子通道的基本特征：① 离子选择性 ② 门控特性
离子通道的门控特性
钠泵活动的生理意义
①细胞内高K+浓度是许多代谢反应的必要条件 ②维持胞内渗透压和细胞容积 ③Na+和K+跨膜浓度梯度是细胞发生电活动基础 ④Na+跨膜浓度梯度可为继发性主动转运提供势
能储备 ⑤钠泵活动的生电效应可使膜内电位负值增大
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ持胞内渗透压和细胞容积
（2）钙泵（calcium pump）
也称Ca2+-ATP酶 分布：
2. 继发性主动转运 （secondary active transport）
Na+ - 葡萄糖 同向转运
2. 继发性主动转运
Na+ - H+ 反向转运
（小分子）物质的跨膜转运小结
被 单纯扩散
物动
质转
经载体扩散
跨 运 易化扩散
膜
经通道扩散
转
运 方 式
主 动
原发性主动转运: 能量直接来源于ATP
电压门控通道（voltage-gated channel） 化学门控通道（chemically-gated channel） 机械门控通道(mechanically-gated channel)
经通道易化扩散的生理意义： 带电离子进出细胞→细胞膜电位改变→
细胞功能改变—信息交换
2. 经载体易化扩散 facilitated diffusion via carrier
受体介导入胞
第三节 细胞的电活动
第三节 细胞的电活动
细胞的生物电表现为跨膜电位（膜电位） 膜电位表现形式：
静息电位（所有细胞） 动作电位（可兴奋细胞）
第三节 细胞的电活动
一、静息电位 * * 二、动作电位 * * 三、电紧张电位和局部电位
一、静息电位及其产生机制 ★
（一）静息电位（resting potential，RP） 静息时存在于细胞膜两侧的外正内负 且相对稳定的电位差
二、跨细胞膜的物质转运
小
分 子
被 动
单纯扩散
物 质
转 运
易化扩散
跨
膜 转 运 方 式
主 动 转 运
原发性主动转运 继发性主动转运
1. 单纯扩散 (simple diffusion)
物质从高浓度侧通过脂质分子间隙向低浓度侧跨膜扩散
二、物质的跨膜转运
（一）单纯扩散（simple diffusion） 脂溶性物质：CO2,O2,N2,乙醇,尿素,甘油 类固醇激素 不带电荷的极性小分子：水
表现：膜外带正电，膜内带负电 如：神经细胞为-70mV、骨骼肌细胞 为–90mV，负值越大静息电位越大
A:参考电极 B:记录电极
膜电位的状态
极化(polarization) 去极化(depolarization) 反极化(reverse polarization)
超射（overshoot） 复极化(repolarization) 超极化(hyperpolarization)
转 运
继发性主动转运: 能量间接来源于ATP
（四）膜泡运输
1.出胞(exocytosis)：大分子物质以分泌囊泡排出细胞
入 胞（endocytosis）
大分子物质或物质团块以囊泡形式进入细胞
入 胞（endocytosis）
吞 噬 (phagocytosis)
吞 饮 (pinocytosis)
液相入胞
组成：磷脂70％以上,胆固醇低于30％,少量糖脂 特点：双嗜性双分子层,熔点低,溶胶态,流动性
脂质双分子层
（二）细胞膜的蛋白质
表面蛋白 转运物质：载体、通道、离子泵
整合蛋白 传递信息：受体
参与物质转运和信号转导的整合蛋白
A
B
C
D
（三）细胞膜的糖类
以糖蛋白或糖脂的形式存在于细胞膜的外侧
作用：作为分子标记发挥受体或抗原作用
2. 经载体的易化扩散
转运物质：葡萄糖、氨基酸等小分子亲水物质或带电离子
2. 经载体易化扩散
特点： ① 结构特异性 ② 饱和现象 ③ 竞争性抑制
单纯扩散 经通道易化扩散
（三）主 动 转 运
◆主动转运（active transport） 某些物质在膜蛋白介导下，由细胞代谢
供能而进行的逆浓度梯度和（或）电位梯度 跨膜转运 分类：
原发性主动转运(primary active transport) 继发性主动转运(secondary active transport)
1. 原发性主动转运
细胞直接利用代谢产生的能量将物质逆 电-化学梯度转运
介导离子转运的膜蛋白或载体被称为 离子泵（ion pump） 离子泵（ion pump）的本质是ATP酶 包括钠-钾泵、钙泵、质子泵
（1）钠-钾泵（sodium-potassium pump）
钠-钾泵简称钠泵（sodium pump） 也称钠-钾依赖式ATP酶（Na+, K+-ATPase）
( E1 )
( E2 )
钠泵活动的过程
胞内[Na+]↑或胞外[K+]↑→钠泵激活： 每分解1分子ATP，泵出3Na+、泵入2K+ →维持胞内高[K+]、胞外高[Na+]
细胞的基本功能
第一节 细胞膜的物质转运功能 第二节 细胞的信号转导 第三节 细胞的电活动 第四节 肌细胞的收缩
第一节 细胞膜的物质转运功能
一、细胞膜的分子结构 液态镶嵌模型（fluid mosaic model） 细胞膜以液态的脂质双分子层为基架， 其间镶嵌着具有不同结构和功能的蛋白质
（一）细胞膜的脂质
特点：顺浓度差；有通透性、无耗能 影响扩散量的因素：浓度差；通透性；
温度；面积
（二）易化扩散
易化扩散（facilitated diffusion） 在膜蛋白介导下，非脂溶性的小分
子物质或带电离子顺浓度梯度和（或） 电位梯度进行的跨膜转运
易化扩散分类： 经通道易化扩散 经载体易化扩散
1. 经通道易化扩散
质膜：分解1个ATP，将1个Ca2+泵至胞外 肌质网和内质网：分解1个ATP，将2个
Ca2+泵至其内
（3）质子泵（proton pump）
分类： 氢-钾泵（H+, K+-ATP酶）： 分布：胃腺壁细胞和肾小管闰细胞细胞膜 功能：分泌H+和摄入K+ 氢泵（H+-ATP酶）： 分布：各种细胞器膜 功能：将H+由胞质转运至细胞器内