生理學細胞的基本功能-課件

第二章細胞的基本功能細胞的結構第一節(jié)細胞膜的結構和物質轉運功能第二節(jié)細胞的信號轉導第三節(jié)細胞的生物電現象第四節(jié)肌細胞的收縮功能相關鏈接：第二章細胞的基本功能細胞的結構第一節(jié)細胞膜的結構和物質轉1第一節(jié)細胞膜的結構和物質轉運功能第一節(jié)學習要求1.復習膜的結構；2.掌握易化擴散和主動轉運；3.熟悉單純擴散、出胞和入胞。第一節(jié)細胞膜的結構和物質轉運功能2

液態(tài)鑲嵌模型(fluidmosaicmodel)——以液態(tài)脂質雙分子層為基架,其中鑲嵌著具有不同生理功能的蛋白質。(一)脂質磷脂(占70%)、膽固醇(占30%)等。為雙嗜性分子。(二)蛋白質

1.表面蛋白:附著于膜表面;

2.整合蛋白:以-螺旋結構鑲嵌于脂質雙分子層中。

(三)糖類：形成糖蛋白或糖脂。

一、膜的化學組成和分子結構液態(tài)鑲嵌模型(fluidmosaicmo3二、細胞膜的物質轉運功能

細胞在新陳代謝過程中，細胞內、外的營養(yǎng)物質和代謝產物不斷地進行交換，細胞膜是細胞內、外物質交換的唯一途徑。(一)單純擴散(二)易化擴散(三)主動轉運(四)出胞和入胞二、細胞膜的物質轉運功能4(一)單純擴散(simplediffusion)

1.單純擴散——沒有生物學轉運機制參與,物質(主要是脂溶性小分子和極小分子)僅順其濃度差穿越細胞膜的過程。2.人體內以單純擴散轉運的重要物質：

O2和CO2（脂溶性分子)，水分子(分子極小)。

3.影響單純擴散的因素:(1)濃度勢能：正相關；(2)通透性：正相關。擴散相關鏈接：(一)單純擴散(simplediffusion)擴散相關鏈5

(二)易化擴散(facilitateddiffusion)

易化擴散——非脂溶性物質在膜結構中某些蛋白質分子的“協助”下，順差（濃度差或電場力差）的跨膜移動。易化擴散量的大小主要取決于以下兩個方面：

(1)細胞膜兩側物質的濃度梯度，若是所轉運的物質是帶電的電解質，擴散量還受膜兩側電位梯度的影響。濃度梯度（電位梯度）愈大，擴散速率愈大。

(2)細胞膜對所轉運物質的通透性：通透性愈大，轉運速率愈大。(二)易化擴散(facilitateddiffusion6

1.經載體的易化擴散

(1)轉運過程：在高濃度側膜載體蛋白與被轉運物質結合→載體蛋白分子變構→將被轉運的物質轉移到膜低濃度側→被轉運物與載體蛋白分離，進入該側。

(2)載體轉運的特征：

①結構特異性：每種載體蛋白只能轉運某一種或某幾種特定的物質。②飽和現象：當被轉運物的濃度升高至一定濃度后，對該物的轉運量將不再隨該物濃度的升高而增大，即達到極限。③競爭性抑制。1.經載體的易化擴散7

2.經通道的易化擴散(1)轉運過程：通道蛋白分子中央的貫通膜內外的親水性孔道開放→相應的帶電離子經通道順差（順濃度梯度或電位梯度）跨膜快速移動。(2)被轉運的物質：主要為帶電離子(如：Na+、K+、Ca2+等)，某些細胞膜上存在水通道蛋白,允許水分子通過。(3)經通道易化擴散的特征①離子選擇性：每種通道只允許某種或某幾種離子通過。②離子轉運速度快；

③門控特性:大多數通道具有閘門，可受某種因素的控制開放或關閉。(少數通道為非門控通道，經常處于開放狀態(tài)）2.經通道的易化擴散81.門控通道的類型：一般根據控制閘門開閉的因素，可分為：

(1)電壓門控通道：受膜兩側的電位差控制開閉的通道。如：神經軸突膜上的某些Na+通道；

(2)化學門控通道：受膜兩側某種化學物質控制開閉的通道。如：骨骼肌細胞終板膜上的N2-乙酰膽堿受體陽離子通道；

(3)機械門控通道：受某種機械刺激控制開閉的通道。2.電壓門控通道的功能狀態(tài)：

(1)靜息狀態(tài)（又稱為備用狀態(tài)）：通道關閉，能被激活開放。(2)激活狀態(tài)：通道開放，允許相應離子順差跨膜移動。(3)失活狀態(tài)：通道關閉并不能被激活。

靜息狀態(tài)激活狀態(tài)失活狀態(tài)刺激電壓依從性（隨膜電位復極化進程）時間依從性1.門控通道的類型：一般根據控制閘門開閉的因素，可分為：靜息9

(三)主動轉運

(activetransport)

主動轉運──細胞通過本身的某種耗能過程,將物質逆濃度梯度或逆電位梯度跨膜轉運。包括原發(fā)性主動轉運(primary

activetransport)和繼發(fā)性主動轉運(secondary

activetransport)。

主動轉運與被動轉運之間的區(qū)別：

主動轉運：將某種物質逆差轉運，細胞將為轉運提供能量。被動轉運：物質分子或離子由于分子的運動而順差移動，因此不需細胞為轉運提供能量，包括單純擴散和易化擴散。(三)主動轉運(active10

1.原發(fā)性主動轉運原發(fā)性主動轉運──細胞利用直接分解ATP獲得的能量，將物質逆差(濃度梯度或電位梯度)跨膜轉運。膜上分解ATP獲能并進行主動轉運的膜蛋白,稱為泵蛋白。幾種重要的泵蛋白：

鈉-鉀泵(簡稱鈉泵)：逆差轉運鈉離子和鉀離子(反方向)，主要分布于細胞膜上。

鈣泵：逆差轉運鈣離子，主要分布于骨骼肌細胞和心肌細胞的肌漿網膜上。

H+-K+泵：逆差轉運氫離子和鉀離子(反方向)，主要分布于胃黏膜泌酸腺的壁細胞的頂膜上，又稱為質子泵。

1.原發(fā)性主動轉運11鈉泵★細胞膜上鈉泵的活動:

分解ATP獲得能量，將Na+泵出

細胞，同時將K+泵入細胞。*當[Na+]內↑或[K+]外↑時,鈉泵的活動增強。*鈉泵的生電性作用：鈉泵每分解1個ATP分子，將

3個Na+泵出細胞，同時將2個K+泵入細胞，結果使跨膜電位差增大。鈉泵+鈉泵★細胞膜上鈉泵的活動:分解ATP獲得能量，將Na+泵12★細胞膜上鈉泵活動的結果:

建立和保持Na+、K+在細胞膜兩側的不均衡分布：Na+外高內低，K+外低內高?！锛毎ど镶c泵活動的生理意義：①胞內高鉀,利于胞質內的某些代謝反應;②

維持細胞正常的滲透壓和形態(tài)：將胞質內的鈉離子泵出細胞，避免細胞內鈉濃度升高，從而降低胞質滲透壓，從而防止過多水分進入細胞內，維持正常的滲透壓和形態(tài)；③建立起一種生理性勢能儲備，為生物電產生、某些物質的(如：葡萄糖、氨基酸、氯離子、氫離子等)繼發(fā)性主動轉運等功能活動提供能量?！锛毎ど镶c泵活動的結果:13

2.繼發(fā)性主動轉運

繼發(fā)性主動轉運——驅動力并不直接來自ATP分解，而是來自另一物質原發(fā)性主動轉運所形成的濃度梯度而進行的逆差轉運。

*繼發(fā)性主動轉運的基本步驟：(以小腸黏膜上皮細胞對葡萄糖的吸收為例)第一步：細胞基底側膜上鈉泵活動→細胞內[Na+]低，細胞外[Na+]高，形成細胞管腔膜兩側的Na+濃度梯度。

第二步：腸腔內的Na+和葡萄糖與同向轉運體結合,順Na+

的濃梯度將Na+和葡萄糖同時移入細胞內。葡萄糖分子的轉運是逆濃度梯度，間接利用鈉泵分解ATP釋放的能量。2.繼發(fā)性主動轉運14(四)出胞和入胞

某些大分子物質或物質團塊是通過細胞復雜的結構和功能變化而進出細胞的，這是細胞活動的一種主動過程。

1.出胞：分泌囊泡逐漸向細胞膜內側移動，靠近細胞膜，囊泡膜與細胞膜融合，破裂，囊泡內容物被一次性排放到細胞外。

2.入胞：某處細胞膜逐漸內陷，形成吞噬泡，進入細胞內。(四)出胞和入胞151.簡述各種跨膜轉運方式的概念、轉運過程、主要轉運物質及特點。2.簡述O2、CO2、水、葡萄糖、Na+、K+、Ca2+的跨膜轉運方式(注:有的物質可有多種方式)3.闡述鈉泵活動的生理意義。本節(jié)復習題1.簡述各種跨膜轉運方式的概念、轉運過程、主要轉運物質及特點16細胞的結構根據細胞結構的特點和復雜程度的不同，可將細胞分為原核細胞和真核細胞兩大類。絕大多數生物是由真核細胞構成的，叫做真核生物。支原體、細菌、藍藻和放線菌等是由原核細胞構成的，叫做原核生物。真核細胞的結構比原核細胞復雜得多，由細胞膜、細胞質和細胞核等構成。

細胞的結構根據細胞結構的特點和復雜程度的不同，可將細胞分為原17擴散

單純擴散是指脂溶性的小分子物質順濃度差通過細胞膜的擴散過程。單純擴散的多少取決于膜兩側該脂溶性物質的濃度差及其通過細胞膜的難易程度。濃度差決定著物質能否擴散、擴散方向及擴散速率。轉運對象：CO2、O2、N2、乙醇、尿素等。特點：簡單的物理擴散，不需要細胞提供能量，其能量來源于濃度差形成的勢能，是一個被動過程。

擴散單純擴散是指脂溶性的小分子物質順濃度差通過細胞膜的擴散18第二節(jié)細胞的信號轉導(signaltransductionofcell)學習要求1.掌握信號轉導的基本過程及受體概念；2.掌握受體-G蛋白-cAMP-PKA途徑；3.熟悉：受體-G蛋白-DG/PKC途徑、受體-G蛋白-IP3/Ca2+途徑、通道耦聯受體介導的信號轉導。3.了解具有酶活性的受體和核受體。

第二節(jié)細胞的信號轉導19一、信號轉導概述信號轉導——細胞外刺激信號作用于細胞的特殊結構(受體），通過一系列反應實現對細胞功能活動的調控。

(一)細胞外刺激信號體內的信號物質一般為生物活性物質，如神經遞質、激素、細胞因子等，其中多數為水溶性物質。體外的信號物質包括物理性、化學性、生物性信號一、信號轉導概述信號轉導——細胞外刺激信號作用于細胞的特殊結20

(二)受體及其特征

1.受體的概念及其分類

受體(receptor)——位于細胞膜或細胞內能與某些信號物質結合并能引起特定生物效應的大生物分子。

受體的分類：根據受體的跨膜信號轉導機制分為：

(1)G蛋白耦聯受體；

(2)具有酶活性的受體；

(3)通道耦聯的受體（化學門控通道）；

(4)核受體。

2.受體與配體結合的主要特征

配體是能與受體結合的特異性物質，通常是體內的各種化學信號(1)特異性；

(2)高親和力；

(3)飽和性。

21

(三)信號轉導的基本過程1.膜受體介導的信號轉導

(1)G蛋白耦聯受體介導的信號轉導；

(2)具有酶活性的受體介導的信號轉導；

(3)通道耦聯受體介導的信號轉導；

2.核受體介導的信號轉導(三)信號轉導的基本過程1.膜受體介導的信號轉導

(1)G221.G蛋白耦聯受體信號通路中的信號分子(1)Ｇ蛋白耦聯受體(2)Ｇ蛋白(GTP結合蛋白)(3)Ｇ蛋白效應器

(4)第二信使(Camp)(5)蛋白激酶(proteinkinase,PK)二、膜受體介導的信號轉導(一)G蛋白耦聯受體介導的信號轉導1.G蛋白耦聯受體信號通路中的信號分子二、膜受體介導的信號23

[第二信使]或

受體-配體

激活型G蛋白

激活的

G蛋白效應器依賴于第二信使的酶或通道激活或抑制生物效應

G蛋白

G蛋白效應器

配體

受體

G蛋白耦聯受體介導的信號轉導的基本過程[第二信使]或受體-配體激活型G蛋白激活的242.G蛋白耦聯受體介導的信號轉導的主要途徑(1)受體-G蛋白-cAMP-PKA途徑（以其中的Gs途徑為例）胞質內[cAMP]升高

受體-配體

激活型Gs

激活的

腺苷酸環(huán)化酶蛋白激酶A（PKA）激活生物效應

興奮型G蛋白(Gs)腺苷酸環(huán)化酶(AC)

配體

受體2.G蛋白耦聯受體介導的信號轉導的主要途徑胞質內[cAMP252.G蛋白受體介導的信號轉導的主要途徑(1)受體-G蛋白-cAMP-PKA途徑：（以興奮性G蛋白為例）配體與膜受體結合

膜中的興奮型G-蛋白（Gs）

激活腺苷酸環(huán)化酶(AC)

胞質中的ATP轉化成cAMP

胞質中的cAMP濃度升高

激活蛋白激酶A(PKA)

激活某些蛋白質引發(fā)細胞功能改變。2.G蛋白受體介導的信號轉導的主要途徑26(二)具有酶活性的受體介導的信號轉導兩種模式：1.同一蛋白質分子，既是酶又是受體，如：酪氨酸激酶受體配體與受體膜外段的配體結合區(qū)域結合→受體分子內信號傳導→激活受體膜內段的酪氨酸激酶→胞質內一系列變化。2.受體分子活化后的下游靶蛋白具有激酶功能，如：酪氨酸激酶耦聯受體。(二)具有酶活性的受體介導的信號轉導兩種模式：27(三)通道耦聯的受體介導的信號轉導細胞膜上同一個生物分子，既是受體(能與配體特異性結合)又是離子通道(即：配體門控通道，或化學門控通道)。信號轉導過程：

細胞外刺激信號→與細胞膜上通道耦聯受體結合→通道開或閉→相應離子跨膜移動改變→膜電位改變(新信號形式)→細胞功能變化。(三)通道耦聯的受體介導的信號轉導細胞膜上同一個生物分子28三、核受體介導的信號轉導

(一)核受體的一般特征

1.位于胞質或胞核內；

2.其效應為調節(jié)特定基因的表達。(二)信號轉導過程：配體穿過細胞膜→與胞質內或細胞核內的核受體結合→調節(jié)特定基因的表達→生成特異mRNA→核糖體生成特定功能蛋白質→細胞功能活動改變。三、核受體介導的信號轉導(一)核受體的29細胞內遞質激素細胞因子等細胞膜細胞外核受體功能改變G蛋白耦聯受體G蛋白G蛋白效應器(酶)第二信使↑↓代謝改變

通道耦聯受體通道開或閉,離子跨膜移動膜電位變化興奮改變具有酶活性的受體代謝改變基因表達酶活性被激活或受抑制細胞內遞細胞膜細胞外核受體功能改變G蛋白耦聯受30第二章細胞的基本功能細胞的結構第一節(jié)細胞膜的結構和物質轉運功能第二節(jié)細胞的信號轉導第三節(jié)細胞的生物電現象第四節(jié)肌細胞的收縮功能相關鏈接：第二章細胞的基本功能細胞的結構第一節(jié)細胞膜的結構和物質轉31第一節(jié)細胞膜的結構和物質轉運功能第一節(jié)學習要求1.復習膜的結構；2.掌握易化擴散和主動轉運；3.熟悉單純擴散、出胞和入胞。第一節(jié)細胞膜的結構和物質轉運功能32

液態(tài)鑲嵌模型(fluidmosaicmodel)——以液態(tài)脂質雙分子層為基架,其中鑲嵌著具有不同生理功能的蛋白質。(一)脂質磷脂(占70%)、膽固醇(占30%)等。為雙嗜性分子。(二)蛋白質

1.表面蛋白:附著于膜表面;

2.整合蛋白:以-螺旋結構鑲嵌于脂質雙分子層中。

(三)糖類：形成糖蛋白或糖脂。

一、膜的化學組成和分子結構液態(tài)鑲嵌模型(fluidmosaicmo33二、細胞膜的物質轉運功能

細胞在新陳代謝過程中，細胞內、外的營養(yǎng)物質和代謝產物不斷地進行交換，細胞膜是細胞內、外物質交換的唯一途徑。(一)單純擴散(二)易化擴散(三)主動轉運(四)出胞和入胞二、細胞膜的物質轉運功能34(一)單純擴散(simplediffusion)

1.單純擴散——沒有生物學轉運機制參與,物質(主要是脂溶性小分子和極小分子)僅順其濃度差穿越細胞膜的過程。2.人體內以單純擴散轉運的重要物質：

O2和CO2（脂溶性分子)，水分子(分子極小)。

3.影響單純擴散的因素:(1)濃度勢能：正相關；(2)通透性：正相關。擴散相關鏈接：(一)單純擴散(simplediffusion)擴散相關鏈35

(二)易化擴散(facilitateddiffusion)

易化擴散——非脂溶性物質在膜結構中某些蛋白質分子的“協助”下，順差（濃度差或電場力差）的跨膜移動。易化擴散量的大小主要取決于以下兩個方面：

(1)細胞膜兩側物質的濃度梯度，若是所轉運的物質是帶電的電解質，擴散量還受膜兩側電位梯度的影響。濃度梯度（電位梯度）愈大，擴散速率愈大。

(2)細胞膜對所轉運物質的通透性：通透性愈大，轉運速率愈大。(二)易化擴散(facilitateddiffusion36

1.經載體的易化擴散

(1)轉運過程：在高濃度側膜載體蛋白與被轉運物質結合→載體蛋白分子變構→將被轉運的物質轉移到膜低濃度側→被轉運物與載體蛋白分離，進入該側。

(2)載體轉運的特征：

①結構特異性：每種載體蛋白只能轉運某一種或某幾種特定的物質。②飽和現象：當被轉運物的濃度升高至一定濃度后，對該物的轉運量將不再隨該物濃度的升高而增大，即達到極限。③競爭性抑制。1.經載體的易化擴散37

2.經通道的易化擴散(1)轉運過程：通道蛋白分子中央的貫通膜內外的親水性孔道開放→相應的帶電離子經通道順差（順濃度梯度或電位梯度）跨膜快速移動。(2)被轉運的物質：主要為帶電離子(如：Na+、K+、Ca2+等)，某些細胞膜上存在水通道蛋白,允許水分子通過。(3)經通道易化擴散的特征①離子選擇性：每種通道只允許某種或某幾種離子通過。②離子轉運速度快；

③門控特性:大多數通道具有閘門，可受某種因素的控制開放或關閉。(少數通道為非門控通道，經常處于開放狀態(tài)）2.經通道的易化擴散381.門控通道的類型：一般根據控制閘門開閉的因素，可分為：

(1)電壓門控通道：受膜兩側的電位差控制開閉的通道。如：神經軸突膜上的某些Na+通道；

(2)化學門控通道：受膜兩側某種化學物質控制開閉的通道。如：骨骼肌細胞終板膜上的N2-乙酰膽堿受體陽離子通道；

(3)機械門控通道：受某種機械刺激控制開閉的通道。2.電壓門控通道的功能狀態(tài)：

(1)靜息狀態(tài)（又稱為備用狀態(tài)）：通道關閉，能被激活開放。(2)激活狀態(tài)：通道開放，允許相應離子順差跨膜移動。(3)失活狀態(tài)：通道關閉并不能被激活。

靜息狀態(tài)激活狀態(tài)失活狀態(tài)刺激電壓依從性（隨膜電位復極化進程）時間依從性1.門控通道的類型：一般根據控制閘門開閉的因素，可分為：靜息39

(三)主動轉運

(activetransport)

主動轉運──細胞通過本身的某種耗能過程,將物質逆濃度梯度或逆電位梯度跨膜轉運。包括原發(fā)性主動轉運(primary

activetransport)和繼發(fā)性主動轉運(secondary

activetransport)。

主動轉運與被動轉運之間的區(qū)別：

主動轉運：將某種物質逆差轉運，細胞將為轉運提供能量。被動轉運：物質分子或離子由于分子的運動而順差移動，因此不需細胞為轉運提供能量，包括單純擴散和易化擴散。(三)主動轉運(active40

1.原發(fā)性主動轉運原發(fā)性主動轉運──細胞利用直接分解ATP獲得的能量，將物質逆差(濃度梯度或電位梯度)跨膜轉運。膜上分解ATP獲能并進行主動轉運的膜蛋白,稱為泵蛋白。幾種重要的泵蛋白：

鈉-鉀泵(簡稱鈉泵)：逆差轉運鈉離子和鉀離子(反方向)，主要分布于細胞膜上。

鈣泵：逆差轉運鈣離子，主要分布于骨骼肌細胞和心肌細胞的肌漿網膜上。

H+-K+泵：逆差轉運氫離子和鉀離子(反方向)，主要分布于胃黏膜泌酸腺的壁細胞的頂膜上，又稱為質子泵。

1.原發(fā)性主動轉運41鈉泵★細胞膜上鈉泵的活動:

分解ATP獲得能量，將Na+泵出

細胞，同時將K+泵入細胞。*當[Na+]內↑或[K+]外↑時,鈉泵的活動增強。*鈉泵的生電性作用：鈉泵每分解1個ATP分子，將

3個Na+泵出細胞，同時將2個K+泵入細胞，結果使跨膜電位差增大。鈉泵+鈉泵★細胞膜上鈉泵的活動:分解ATP獲得能量，將Na+泵42★細胞膜上鈉泵活動的結果:

建立和保持Na+、K+在細胞膜兩側的不均衡分布：Na+外高內低，K+外低內高?！锛毎ど镶c泵活動的生理意義：①胞內高鉀,利于胞質內的某些代謝反應;②

維持細胞正常的滲透壓和形態(tài)：將胞質內的鈉離子泵出細胞，避免細胞內鈉濃度升高，從而降低胞質滲透壓，從而防止過多水分進入細胞內，維持正常的滲透壓和形態(tài)；③建立起一種生理性勢能儲備，為生物電產生、某些物質的(如：葡萄糖、氨基酸、氯離子、氫離子等)繼發(fā)性主動轉運等功能活動提供能量?！锛毎ど镶c泵活動的結果:43

2.繼發(fā)性主動轉運

繼發(fā)性主動轉運——驅動力并不直接來自ATP分解，而是來自另一物質原發(fā)性主動轉運所形成的濃度梯度而進行的逆差轉運。

*繼發(fā)性主動轉運的基本步驟：(以小腸黏膜上皮細胞對葡萄糖的吸收為例)第一步：細胞基底側膜上鈉泵活動→細胞內[Na+]低，細胞外[Na+]高，形成細胞管腔膜兩側的Na+濃度梯度。

第二步：腸腔內的Na+和葡萄糖與同向轉運體結合,順Na+

的濃梯度將Na+和葡萄糖同時移入細胞內。葡萄糖分子的轉運是逆濃度梯度，間接利用鈉泵分解ATP釋放的能量。2.繼發(fā)性主動轉運44(四)出胞和入胞

某些大分子物質或物質團塊是通過細胞復雜的結構和功能變化而進出細胞的，這是細胞活動的一種主動過程。

1.出胞：分泌囊泡逐漸向細胞膜內側移動，靠近細胞膜，囊泡膜與細胞膜融合，破裂，囊泡內容物被一次性排放到細胞外。

2.入胞：某處細胞膜逐漸內陷，形成吞噬泡，進入細胞內。(四)出胞和入胞451.簡述各種跨膜轉運方式的概念、轉運過程、主要轉運物質及特點。2.簡述O2、CO2、水、葡萄糖、Na+、K+、Ca2+的跨膜轉運方式(注:有的物質可有多種方式)3.闡述鈉泵活動的生理意義。本節(jié)復習題1.簡述各種跨膜轉運方式的概念、轉運過程、主要轉運物質及特點46細胞的結構根據細胞結構的特點和復雜程度的不同，可將細胞分為原核細胞和真核細胞兩大類。絕大多數生物是由真核細胞構成的，叫做真核生物。支原體、細菌、藍藻和放線菌等是由原核細胞構成的，叫做原核生物。真核細胞的結構比原核細胞復雜得多，由細胞膜、細胞質和細胞核等構成。

細胞的結構根據細胞結構的特點和復雜程度的不同，可將細胞分為原47擴散

單純擴散是指脂溶性的小分子物質順濃度差通過細胞膜的擴散過程。單純擴散的多少取決于膜兩側該脂溶性物質的濃度差及其通過細胞膜的難易程度。濃度差決定著物質能否擴散、擴散方向及擴散速率。轉運對象：CO2、O2、N2、乙醇、尿素等。特點：簡單的物理擴散，不需要細胞提供能量，其能量來源于濃度差形成的勢能，是一個被動過程。

擴散單純擴散是指脂溶性的小分子物質順濃度差通過細胞膜的擴散48第二節(jié)細胞的信號轉導(signaltransductionofcell)學習要求1.掌握信號轉導的基本過程及受體概念；2.掌握受體-G蛋白-cAMP-PKA途徑；3.熟悉：受體-G蛋白-DG/PKC途徑、受體-G蛋白-IP3/Ca2+途徑、通道耦聯受體介導的信號轉導。3.了解具有酶活性的受體和核受體。

第二節(jié)細胞的信號轉導49一、信號轉導概述信號轉導——細胞外刺激信號作用于細胞的特殊結構(受體），通過一系列反應實現對細胞功能活動的調控。

(一)細胞外刺激信號體內的信號物質一般為生物活性物質，如神經遞質、激素、細胞因子等，其中多數為水溶性物質。體外的信號物質包括物理性、化學性、生物性信號一、信號轉導概述信號轉導——細胞外刺激信號作用于細胞的特殊結50

(二)受體及其特征

1.受體的概念及其分類

受體(receptor)——位于細胞膜或細胞內能與某些信號物質結合并能引起特定生物效應的大生物分子。

受體的分類：根據受體的跨膜信號轉導機制分為：

(1)G蛋白耦聯受體；

(2)具有酶活性的受體；

(3)通道耦聯的受體（化學門控通道）；

(4)核受體。

2.受體與配體結合的主要特征

配體是能與受體結合的特異性物質，通常是體內的各種化學信號(1)特異性；

(2)高親和力；

(3)飽和性。

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(三)信號轉導的基本過程1.膜受體介導的信號轉導

(1)G蛋白耦聯受體介導的信號轉導；

(2)具有酶活性的受體介導的信號轉導；

(3)通道耦聯受體介導的信號轉導；

2.核受體介導的信號轉導(三)信號轉導的基本過程1.膜受體介導的信號轉導

(1)G521.G蛋白耦聯受體信號通路中的信號分子(1)Ｇ蛋白耦聯受體(2)Ｇ蛋白(GTP結合蛋白)(3)Ｇ蛋白效應器

(4)第二信使(Camp)(5)蛋白激酶(proteinkinase,PK)二、膜受體介導的信號轉導(一)G蛋白耦聯受體介導的信號轉導1.G蛋白耦聯受體信號通路中的信號分子二、膜受體介導的信號53

[第二信使]或

受體-配體

激活型G蛋白

激活的

G蛋白效應器依賴于第二信使的酶或通道激活或抑制生物效應

G蛋白

G蛋白效應器