細(xì)胞基本功能課件

第二章細(xì)胞的基本功能

Functionofcell

1物質(zhì)跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)

2

信號轉(zhuǎn)導(dǎo)

3

細(xì)胞膜的生物電現(xiàn)象

4

肌細(xì)胞的收縮功能細(xì)胞生理是器官、系統(tǒng)生理學(xué)的基礎(chǔ)。細(xì)胞的基本功能第一節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能

液態(tài)鑲嵌模型示意圖糖類蛋白質(zhì)脂質(zhì)一、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)二、物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)

跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)(transmembrane

utransport)：

體內(nèi)各種物質(zhì)經(jīng)過細(xì)胞膜進(jìn)出細(xì)胞的過程被動轉(zhuǎn)運(yùn)

(passivetransport)

主動轉(zhuǎn)運(yùn)

(activetransport)

出胞和入胞(exocytosis,endocytosis)

轉(zhuǎn)運(yùn)方式：單純擴(kuò)散(simplediffusion)

易化擴(kuò)散(facilitateddiffusion)

原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運(yùn)(primaryactivetransport)

繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運(yùn)(secondaryactivetransport)

膜蛋白介導(dǎo)二、物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)細(xì)胞膜兩側(cè)該物質(zhì)的濃度差；細(xì)胞膜對該物質(zhì)的通透性。

跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)的多少取決于兩方面的因素：O2、CO2、乙醇、尿素等。

單純擴(kuò)散的物質(zhì)：

單純擴(kuò)散(Simplediffusion)

脂溶性物質(zhì)通過細(xì)胞膜由高濃度側(cè)向低濃度側(cè)擴(kuò)散的過程。順濃度梯度；不耗能。

單純擴(kuò)散的特點(diǎn)：二、物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)順電化學(xué)梯度轉(zhuǎn)運(yùn)；不耗能；

轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白與轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)間有選擇性。

特點(diǎn)

易化擴(kuò)散(facilitateddiffusion)

非脂溶性物質(zhì)借助細(xì)胞膜蛋白質(zhì)(通道、載體)幫助順電化學(xué)梯度轉(zhuǎn)運(yùn)的過程。載體介導(dǎo)的易化擴(kuò)散；通道介導(dǎo)的易化擴(kuò)散。

類型：二、物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)

載體介導(dǎo)的易化擴(kuò)散(Facilitateddiffusionviacarrier)是貫穿脂質(zhì)雙層的整合蛋白。

載體：順濃度差轉(zhuǎn)運(yùn),速度比依溶質(zhì)物理特性預(yù)期的快;

有飽和現(xiàn)象；結(jié)構(gòu)特異性；競爭性抑制。

特點(diǎn)：葡萄糖、氨基酸、核苷酸等。

轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)：二、物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)溶液中帶電離子借助于鑲嵌于膜上的通道蛋白質(zhì)，順電化學(xué)梯度的跨膜擴(kuò)散。中介這一過程的膜蛋白稱為離子通道(ionchannel)。

通道介導(dǎo)的易化擴(kuò)散(Facilitateddiffusionviachannel)二、物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)

電壓門控通道(voltage-gatedionchannel)

化學(xué)門控通道

(chemically-gatedionchannel)

機(jī)械門控通道(mechanically-gatedionchannel)

離子通道的分類：電壓門控通道化學(xué)門控通道機(jī)械門控通道二、物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)

轉(zhuǎn)運(yùn)速率比載體快；

無飽和現(xiàn)象；

通道有不同的功能狀態(tài)。

離子通道的轉(zhuǎn)運(yùn)特點(diǎn)：靜息激活失活二、物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運(yùn)；繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運(yùn)。

按其利用能量形式的不同可分為：

主動轉(zhuǎn)運(yùn)

(activetransport)指細(xì)胞通過本身的耗能過程，借助細(xì)胞膜某些蛋白質(zhì)的幫助，將非脂溶性物質(zhì)分子或離子逆電化學(xué)梯度差進(jìn)行的轉(zhuǎn)運(yùn)。二、物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)鈉-鉀泵(sodium-potassiumpump)簡稱鈉泵(sodiumpump),又稱Na+-K+-ATP酶(Na+-K+-ATPase)。

如：

原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運(yùn)

(Primaryactivetransport)

指細(xì)胞直接利用代謝產(chǎn)生的能量(ATP)將物質(zhì)(通常是帶電離子)逆濃度梯度或電位梯度進(jìn)行的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)過程。

介導(dǎo)這一過程的膜蛋白稱為離子泵(ionpump)將細(xì)胞內(nèi)ATP水解為ADP，并利用高能磷酸鍵貯存能量完成離子的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)，也稱ATP酶。二、物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)鈉-鉀泵結(jié)構(gòu)：膜蛋白質(zhì)，具有ATP酶活性。功能：分解ATP，釋放能量，利用這一能量，不斷地將Na+從胞內(nèi)泵出胞外，將K+從胞外泵入胞內(nèi)。3個[Na+]移出胞外細(xì)胞內(nèi)[Na+]↑細(xì)胞外[K+]↓→鈉泵激活→ATPADP+Pi→2個[K+]移進(jìn)胞內(nèi)二、物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)鈉-鉀泵的生理意義細(xì)胞內(nèi)高K+—胞內(nèi)代謝反應(yīng)所必需。膜內(nèi)外K+、Na+濃度差是細(xì)胞生物電產(chǎn)生的前提。能維持胞質(zhì)滲透壓和細(xì)胞容積的相對穩(wěn)定。生電性活動—影響靜息電位數(shù)值。胞外高Na+勢能儲備：

GS、AA繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運(yùn)；

Na+-H+交換,維持胞內(nèi)pH穩(wěn)定；

Na+-Ca2+交換,維持胞內(nèi)Ca2+濃度穩(wěn)定。二、物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)體(transporter

)轉(zhuǎn)運(yùn)體和載體具有相似的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制，轉(zhuǎn)運(yùn)速率相當(dāng)，也有飽和現(xiàn)象。同向轉(zhuǎn)運(yùn)體反向轉(zhuǎn)運(yùn)體二、物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)腎小管上皮細(xì)胞對GS的轉(zhuǎn)運(yùn)基底側(cè)膜鈉泵活動↓Na+濃度勢能差↓管腔側(cè)膜Na+、GS同向轉(zhuǎn)運(yùn)↓GS再易化擴(kuò)散入血二、物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)

出胞和入胞(exocytosisandendocytosis)出胞(exocytosis)：指胞質(zhì)內(nèi)的大分子物質(zhì)以分泌囊泡的形式排出細(xì)胞的過程。如：激素的分泌、神經(jīng)遞質(zhì)的釋放。

二、物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)入胞(endocytosis)：大分子物質(zhì)或物質(zhì)團(tuán)塊借助于細(xì)胞膜形成吞噬泡或吞飲泡的方式進(jìn)入細(xì)胞的過程，包括吞噬(phagocytosis)和吞飲(pinocytisis)

。如：白細(xì)胞吞噬細(xì)菌、異物等。二、