生理學第二章第一節(jié)課件

第二章細胞的基本功能第二章細胞的基本功能Chapter2

CellularBasicFunction

第一節(jié)

細胞膜的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能

㈠脂質(zhì)雙分子層是膜的基本結(jié)構(gòu)。雙嗜性脂質(zhì)分子兩兩相對排列成雙分子層。親水性極性基團（磷酸和堿基）疏水性非極性基團（長烴鏈）構(gòu)成：磷脂70%膽固醇＜30%糖脂＜10%特點：①液態(tài)，有流動性，能同層側(cè)向運動。②穩(wěn)定性，細胞可以承受相當大的張力和外形改變而不破裂；而且即使膜結(jié)構(gòu)有時發(fā)生一些較小的斷裂，也可以自動融合而修復，仍保持膜的完整性。功能：①屏障作用②傳遞信息㈢細胞膜的糖類形式：糖蛋白糖脂存在于細胞膜外側(cè)功能：受體抗原二、物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運

TransportofSubstancesThroughtheCellMembrane㈠單純擴散（simplediffusion）㈡膜蛋白介導的跨膜轉(zhuǎn)運

被動轉(zhuǎn)運（passivetransport）

主動轉(zhuǎn)運（activetransport）㈢出胞和入胞（exocytosisandendocytosis）㈠單純擴散（simplediffusion）指脂溶性物質(zhì)順濃度差通過細胞膜的過程。轉(zhuǎn)運物質(zhì)：氣體、水、氨、乙醇、尿素、甘油等。㈡膜蛋白介導的跨膜轉(zhuǎn)運被動轉(zhuǎn)運（passivetransport）：被轉(zhuǎn)運物在膜蛋白幫助下順電-化學梯度跨膜轉(zhuǎn)運，不需消耗能量。主動轉(zhuǎn)運（activetransport）：被轉(zhuǎn)運物在膜蛋白幫助下逆電-化學梯度跨膜轉(zhuǎn)運，需要消耗能量。分為原發(fā)性和繼發(fā)性。1.通道介導的跨膜轉(zhuǎn)運離子通道(ionchannel)：一類貫穿脂質(zhì)雙層，中央帶有親水性孔道的膜蛋白。指溶液中的Na+、K+、Cl-、Ca2+等帶電離子，借助通道蛋白的幫助，順電-化學梯度跨膜轉(zhuǎn)運。也稱經(jīng)通道易化擴散(facilitateddiffusionviaionchannel)。電壓門控通道(voltage-gatedionchannel)

通道開放或關(guān)閉受膜電位調(diào)控。2.門控特性化學門控通道(chemically-gatedionchannel)或配體門控通道(ligand-gatedionchannel)

通道的啟閉受膜外或膜內(nèi)化學物質(zhì)調(diào)控。機械門控通道(mechanically-gatedionchannel)

通道的啟閉受機械刺激調(diào)控。

經(jīng)載體易化擴散模式圖經(jīng)載體易化擴散的飽和現(xiàn)象最大擴散速度米氏常數(shù)，指達1/2最大擴散速率所需的底物濃度。特點：①較高的結(jié)構(gòu)特異性②轉(zhuǎn)運速度較通道慢③飽和現(xiàn)象④競爭性抑制⑴經(jīng)載體易化擴散（facilitateddiffusionviacarrier）指不溶于或難溶于脂質(zhì)的物質(zhì)在膜蛋白幫助下順濃度差通過細胞膜的過程。如轉(zhuǎn)運Glu、AA等。單（物質(zhì)）轉(zhuǎn)運，單（物質(zhì)）轉(zhuǎn)運體；同向轉(zhuǎn)運，同向轉(zhuǎn)運體；反向轉(zhuǎn)運，反向轉(zhuǎn)運體。易化擴散的特點:①順電-化學梯度擴散②不直接耗能影響易化擴散的因素:①膜兩側(cè)物質(zhì)濃度差和電位差②膜上載體的數(shù)量鈉泵的主要功能①細胞內(nèi)高鉀是許多代謝反應(yīng)的必要條件。②維持細胞內(nèi)滲透壓和細胞容積。③建立Na+的跨膜濃度梯度，為繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運的物質(zhì)提供勢能儲備。④形成跨膜離子濃度梯度，是細胞發(fā)生電活動的前提條件。⑤直接影響膜電位，使膜內(nèi)電位負值增大。臨床應(yīng)用哇巴因——鈉泵特異抑制劑強心鈣泵(calciumpump)，也稱Ca2+—ATP酶質(zhì)膜鈣泵每分解1分子ATP，移出1個Ca2+。肌質(zhì)網(wǎng)或內(nèi)質(zhì)網(wǎng)鈣泵每分解1分子ATP，將2個Ca2+從胞質(zhì)轉(zhuǎn)運至肌質(zhì)網(wǎng)或內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，維持胞質(zhì)鈣低濃度。⑶繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運(secondaryactivetransport)原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運建立起膜兩側(cè)離子的濃度梯度，實現(xiàn)其他物質(zhì)逆電-化學梯度跨膜轉(zhuǎn)運的方式。是經(jīng)載體易化擴散與原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運相耦聯(lián)的主動轉(zhuǎn)運系統(tǒng)。

同向轉(zhuǎn)運（symport）:

被轉(zhuǎn)運的離子或分子都向同一方向移動。反向轉(zhuǎn)運(antiport)或交換(exchange):

被轉(zhuǎn)運的離子或分子彼此向相反的方向移動。轉(zhuǎn)運體（transporter）同向轉(zhuǎn)運體（symporter）反向轉(zhuǎn)運體（antiporter）交換體（exchanger）主動轉(zhuǎn)運與被動轉(zhuǎn)運的區(qū)別主動轉(zhuǎn)運被動轉(zhuǎn)運需由細胞提供能量不需外部能量逆電-化學勢差順電-化學勢差使膜兩側(cè)被轉(zhuǎn)運物濃度差加大使膜兩側(cè)被轉(zhuǎn)運物濃度差減?、?/p>

出胞和入胞(exocytosisandendocytosis）大分子物質(zhì)或物質(zhì)團塊進出細胞的過程。受體介導式入胞吞噬吞飲液相入胞入胞出胞出胞形式遞質(zhì)釋放不間斷受調(diào)節(jié)分泌內(nèi)（激素）外（酶原顆粒、黏液）圖2-4受體介導的入胞示意圖第二節(jié)

細胞的信號轉(zhuǎn)導

Section2.

SignalTransductionofCell跨膜信號轉(zhuǎn)導：外界信號→細胞膜→新的信號形式→細胞內(nèi)。跨膜信號轉(zhuǎn)導途徑大致可分三類：1.離子通道型受體介導的信號轉(zhuǎn)導2.G蛋白耦聯(lián)受體介導的信號轉(zhuǎn)導3.酶聯(lián)型受體介導的信號轉(zhuǎn)導外界信號→離子通道型受體→離子通道的通透性改變→膜兩側(cè)離子移動→膜電位改變→該細胞的功能改變。

一、離子通道型受體介導的信號轉(zhuǎn)導化學門控通道電壓門控通道機械門控通道二、G蛋白耦聯(lián)受體介導的信號轉(zhuǎn)導1.G蛋白耦聯(lián)受體(Gprotein-linkedreceptor)2.G蛋白(Gprotein)3.G蛋白效應(yīng)器(Gproteineffector)4.第二信使(secondmessenger)㈠

主要的信號蛋白鳥苷酸結(jié)合蛋白（guaninenucleotidebindingprotein）簡稱G蛋白G蛋白耦聯(lián)受體(Gprotein-linkedreceptor)G蛋白的周期性活動3.G蛋白效應(yīng)器：酶腺苷酸環(huán)化酶(adenylyl

cyclase,AC)磷脂酶C(phospholipaseC,PLC)磷酸酶A2(phospholipaseA2,PLA2)磷酸二酯酶（phosphodiesterase,PDE）

催化生成第二信使物質(zhì)，實現(xiàn)細胞外的信號向細胞內(nèi)的傳導。離子通道4.第二信使(secondmessenger)指激素、遞質(zhì)、細胞因子等信號分子（第一信使）作用于細胞膜后產(chǎn)生的細胞內(nèi)信號分子。

調(diào)節(jié)各種蛋白激酶和離子通道→級聯(lián)反應(yīng)→細胞功能改變。比較重要的有：cAMP、cGMP、IP3

、DG、Ca2+等。1.受體—G蛋白—AC（腺苷酸環(huán)化酶）途徑㈡主要的G蛋白耦聯(lián)受體信號轉(zhuǎn)導途徑GscAMP↑配體+PKA配體cAMP↓Gi-PKA2.受體—G蛋白—PLC（磷脂酶C）途徑＋配體PLCGi或GqPIP2DGIP3Ca2+↑PKC激活信號蛋白功能蛋白ACAC㈠酪氨酸激酶受體和酪氨酸激酶結(jié)合型受體生長因子→酪氨酸激酶受體→胞質(zhì)側(cè)酪氨酸激酶活化→各種信號蛋白沿不同路徑傳導。細胞因子、肽類激素→酪氨酸激酶結(jié)合型受體→結(jié)合并激活某種胞質(zhì)內(nèi)酪氨酸激酶→磷酸化下游信號蛋白→信號轉(zhuǎn)導或生物學