《細胞跨膜轉(zhuǎn)運》ppt課件

1、細胞的基本功能細胞的基本功能學(xué)習(xí)目標學(xué)習(xí)目標1 1掌握細胞膜的物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能的形式和特點。掌握細胞膜的物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能的形式和特點。2 2熟悉靜息電位和動作電位及其產(chǎn)生機理。熟悉靜息電位和動作電位及其產(chǎn)生機理。3 3了解細胞的跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、細胞膜的受體功能。了解細胞的跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、細胞膜的受體功能。4 4能解釋某些氣體、液體、固體及離子穿越細胞膜的現(xiàn)象。能解釋某些氣體、液體、固體及離子穿越細胞膜的現(xiàn)象。5 5能舉例說明生物電現(xiàn)象在醫(yī)學(xué)及相關(guān)領(lǐng)域中的應(yīng)用。能舉例說明生物電現(xiàn)象在醫(yī)學(xué)及相關(guān)領(lǐng)域中的應(yīng)用。6 6激發(fā)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作精神。激發(fā)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作精神。

2、第一節(jié)第一節(jié) 細胞膜的物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能細胞膜的物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能一、細胞膜的化學(xué)組成和分子結(jié)構(gòu)一、細胞膜的化學(xué)組成和分子結(jié)構(gòu)液態(tài)鑲嵌模型液態(tài)鑲嵌模型一、小分子物質(zhì)和離子的跨膜轉(zhuǎn)運一、小分子物質(zhì)和離子的跨膜轉(zhuǎn)運 ( (一一) )被動轉(zhuǎn)運被動轉(zhuǎn)運（passive transport） 1. 單純擴散單純擴散（simple diffusion） （1）擴散擴散：溶質(zhì)分子從高濃度向低濃度的凈移動：溶質(zhì)分子從高濃度向低濃度的凈移動 （圖圖1-1） （2）單純擴散的）單純擴散的概念概念 脂溶性小分子物質(zhì)脂溶性小分子物質(zhì)順濃度差和電位差順濃度差和電位差跨膜轉(zhuǎn)跨膜轉(zhuǎn) 運的方式（運的方式（圖圖1-2） （3 3）單純擴散

3、的）單純擴散的特點特點 順電順電- -化學(xué)梯度化學(xué)梯度 不耗能不耗能（4 4）單純擴散的）單純擴散的條件條件 電電- -化學(xué)梯度化學(xué)梯度 膜通透性膜通透性 脂溶性物質(zhì)：脂溶性物質(zhì)：O O2 2、COCO2 2 、NH3 、N2 、尿素、乙醚、乙醇、類固醇激素尿素、乙醚、乙醇、類固醇激素 等少數(shù)幾種。等少數(shù)幾種。 2. 易化擴散易化擴散（facilitated diffusion） *易化擴散易化擴散的的概念概念 脂溶性很低或非脂溶性的小分子脂溶性很低或非脂溶性的小分子 物質(zhì)或離子，物質(zhì)或離子，借借 助特殊膜蛋白質(zhì)的幫助，順濃度差和電位差助特殊膜蛋白質(zhì)的幫助，順濃度差和電位差的跨膜的跨膜 轉(zhuǎn)運方

4、式轉(zhuǎn)運方式 *類型類型 （1）載體易化擴散載體易化擴散（圖圖1-3） （2）通道易化擴散通道易化擴散（圖圖1-4） （1）載體載體易化擴散易化擴散 *概念概念 通過通過細胞膜中載體蛋白細胞膜中載體蛋白構(gòu)型變化將物質(zhì)（如葡萄構(gòu)型變化將物質(zhì)（如葡萄 糖和氨基酸）糖和氨基酸）順濃度差和電位差順濃度差和電位差轉(zhuǎn)運的方式轉(zhuǎn)運的方式 （圖圖1-5） *特點特點 特異性高特異性高 飽和現(xiàn)象飽和現(xiàn)象 競爭性抑制競爭性抑制 （2）通道通道易化擴散易化擴散 *概念概念 借細借細胞膜中通道蛋白胞膜中通道蛋白的幫助，將物質(zhì)（如的幫助，將物質(zhì)（如 Na+、 K+、Ca2+）順濃度差和電位差順濃度差和電位差轉(zhuǎn)運的方式轉(zhuǎn)運

5、的方式 *通道通道類型類型 化學(xué)門控通道化學(xué)門控通道（圖圖1-6） 電壓門控通道電壓門控通道（圖圖1-7）單純擴散單純擴散易化擴散易化擴散 （二）主動轉(zhuǎn)運（二）主動轉(zhuǎn)運（active transportactive transport） *概念概念 細胞借助細胞借助膜上特殊蛋白（泵蛋白）膜上特殊蛋白（泵蛋白） 的作用，通過的作用，通過 耗能耗能過程，將小分子物質(zhì)或離子過程，將小分子物質(zhì)或離子逆濃度差和電位逆濃度差和電位 差差的跨膜轉(zhuǎn)運過程的跨膜轉(zhuǎn)運過程 *類型類型 1. 原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運 2. 繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運如何理解如何理解”主動主動”的含的含義義?低濃度低濃度高濃度

6、高濃度消耗能量消耗能量-ATP 1. 1. 原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運 Na Na+ +-K-K+ +泵泵（圖圖1-81-8） （1）結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：膜蛋白質(zhì)，簡稱膜蛋白質(zhì)，簡稱Na+泵。泵。具有具有ATP酶活酶活 性，又稱性，又稱 Na+-K+-ATP酶酶 （2） Na+泵泵功能特性功能特性： 分解分解ATPATP，釋放出能量，利用這一能量，將，釋放出能量，利用這一能量，將3 3個個NaNa+ +從胞內(nèi)泵出胞外，將從胞內(nèi)泵出胞外，將2 2個個K K+ +從胞外泵入胞內(nèi)從胞外泵入胞內(nèi)通道轉(zhuǎn)運與鈉通道轉(zhuǎn)運與鈉-鉀泵轉(zhuǎn)運模式圖鉀泵轉(zhuǎn)運模式圖（圖圖1-9）特點特點:它的啟動依賴膜內(nèi)它的啟動依賴膜內(nèi)和膜

7、外和膜外 的升高的升高泵出泵出和泵入和泵入是同時進行的是同時進行的在一般生理情況下在一般生理情況下,每水解每水解1個個ATP 分子分子,可可泵出泵出3個個,泵入泵入2個個 2. 2. 繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運（圖圖1-101-10） （1）定義：某些物質(zhì)逆濃度梯度的主動轉(zhuǎn)運過程，）定義：某些物質(zhì)逆濃度梯度的主動轉(zhuǎn)運過程， 所需能量間接來自所需能量間接來自ATP的分解的分解，也稱聯(lián)，也稱聯(lián) 合轉(zhuǎn)運合轉(zhuǎn)運 （3）條件：）條件：胞膜上存在胞膜上存在轉(zhuǎn)運體蛋白轉(zhuǎn)運體蛋白 （2）特點：）特點：Na+從胞外被動擴散至胞內(nèi)釋放的能量從胞外被動擴散至胞內(nèi)釋放的能量 用于另一物質(zhì)的主動轉(zhuǎn)運用于另一物質(zhì)的主動

8、轉(zhuǎn)運Active transport與與passive transport的區(qū)別的區(qū)別主動轉(zhuǎn)運主動轉(zhuǎn)運被動轉(zhuǎn)運被動轉(zhuǎn)運需由細胞供給能量需由細胞供給能量不需外部供能不需外部供能逆濃度差或電逆濃度差或電-化學(xué)勢差化學(xué)勢差順濃度差或電順濃度差或電-化學(xué)勢差化學(xué)勢差使膜兩側(cè)濃度差更大使膜兩側(cè)濃度差更大使膜兩側(cè)濃度差更小，使膜兩側(cè)濃度差更小，直至平衡直至平衡 *主動轉(zhuǎn)運的主動轉(zhuǎn)運的特點特點 （1）逆電）逆電-化學(xué)梯度化學(xué)梯度 （2）耗能）耗能 *主動轉(zhuǎn)運和被動轉(zhuǎn)運的主動轉(zhuǎn)運和被動轉(zhuǎn)運的區(qū)別區(qū)別 （1）轉(zhuǎn)運的）轉(zhuǎn)運的方向方向 （2）轉(zhuǎn)運的）轉(zhuǎn)運的能量能量 （3）轉(zhuǎn)運的）轉(zhuǎn)運的后果后果二、大分子物質(zhì)或物質(zhì)團

9、塊的跨膜轉(zhuǎn)二、大分子物質(zhì)或物質(zhì)團塊的跨膜轉(zhuǎn)運運 （一）（一）入胞作用入胞作用（endocytosis） 1. 概念概念 一些大分子物質(zhì)或團塊物質(zhì)一些大分子物質(zhì)或團塊物質(zhì)從細胞外進入細胞內(nèi)從細胞外進入細胞內(nèi) 的過程的過程 2. 類型類型 （1）吞噬吞噬：如巨噬細胞和白細胞吞噬異物和細菌（固體）：如巨噬細胞和白細胞吞噬異物和細菌（固體） （2）吞飲吞飲：如小腸上皮細胞吸收營養(yǎng)物質(zhì)（液體）：如小腸上皮細胞吸收營養(yǎng)物質(zhì)（液體）入胞入胞: : （二）出胞作用（二）出胞作用（exocytosis） 1. 概念概念 大分子物質(zhì)或固態(tài)、液態(tài)物質(zhì)從大分子物質(zhì)或固態(tài)、液態(tài)物質(zhì)從細胞內(nèi)排出細胞細胞內(nèi)排出細胞 外外的

10、過程的過程 2. 舉例舉例 消化腺分泌消化液消化腺分泌消化液 內(nèi)分泌細胞分泌激素內(nèi)分泌細胞分泌激素 神經(jīng)末梢釋放神經(jīng)遞質(zhì)神經(jīng)末梢釋放神經(jīng)遞質(zhì)出胞：出胞：細胞膜的物質(zhì)轉(zhuǎn)運細胞膜的物質(zhì)轉(zhuǎn)運小分子物質(zhì)小分子物質(zhì)主動轉(zhuǎn)運主動轉(zhuǎn)運入胞作用入胞作用出胞作用出胞作用被動轉(zhuǎn)運被動轉(zhuǎn)運單純擴散單純擴散大分子物質(zhì)大分子物質(zhì)易化擴散易化擴散載體易化擴散載體易化擴散通道易化擴散通道易化擴散原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運Cl-Na+Na+Na+Na+Cl-Cl-Cl-圖圖1-1 擴散擴散Na+Cl- 圖圖1-2 單純擴散單純擴散載體載體轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)運的物質(zhì)：葡萄糖、氨基酸等小分子親水物質(zhì)轉(zhuǎn)運的物

11、質(zhì)：葡萄糖、氨基酸等小分子親水物質(zhì)載體載體易化擴散易化擴散（圖（圖1-3）通道轉(zhuǎn)運通道轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)運的物質(zhì)轉(zhuǎn)運的物質(zhì): :各種帶電離子各種帶電離子通道易化擴散通道易化擴散（圖（圖1-4）圖圖1-5 載體易化擴散載體易化擴散載體載體Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+圖圖1-6 化學(xué)門控通道化學(xué)門控通道通通 道道+-+圖圖1-7 電壓門控通道電壓門控通道通通 道道Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+ATPADP+Pi圖圖1-8 Na+-K+泵泵Na+-K+泵泵K+K+Na+Na+Na+通道轉(zhuǎn)運與