細胞的基本功能

第二章細胞的基本功能01細胞膜的物質轉運方式一、單純擴散（一）概念脂溶性小分子物質從高濃度一側向低濃度一側轉運的過程，是一種簡單的物理擴散。（二）轉運物質

O2、N2、CO2、尿素、氨、乙醇、類固醇激素等；小分子的水（三）衡量標準擴散通量：單位時間內，物質通過單位面積細胞膜的量。

快慢（四）影響因素

1.濃度差—動力：濃度差↑→擴散通量↑

2.通透性—難易：通透性↑→擴散通量↑

（五）特點轉運小分子物質；不需要膜蛋白參與；也不需要細胞代謝供能，屬于被動轉運過程。

二、易化擴散（一）概念

非脂溶性的小分子物質或離子需在膜蛋白的幫助下，順濃度梯度和（或）電位梯度跨膜轉運的過程。（二）分類經載體易化擴散和經通道易化擴散1.經載體易化擴散（1）轉運物

非脂溶性、脂溶性小的有機小分子，如葡萄糖、氨基酸等。（2）轉運工具

載體蛋白（3）轉運方向順濃度差（4）特點特異性、飽和現(xiàn)象、競爭性抑制高濃度側+轉運物→載體蛋白構象變化→低濃度側釋

放轉運物2.經通道易化擴散（1）轉運物

離子（2）轉運工具

通道蛋白（3）轉運方向順濃度差或電位差（4）門控通道類型:電壓門控性

化學門控性

機械門控性通道蛋白：貫通胞膜，帶有閘門，離子選擇性,“門控通道”通道激活：閘門開放,物質順濃度差或電位差轉運通道失活：閘門關閉,物質不能轉運轉運小分子物質；需要膜蛋白（載體與通道）參與；也不需要細胞代謝供能,不消耗能量,屬于被動轉運。3.易化擴散的特點三、主動轉運（一）概念某些物質在膜蛋白的幫助下,由細胞代謝供能而進行的逆濃度梯度和(或)電位梯度跨膜轉運，稱為主動轉運。低濃度高濃度低電位++++++++++高電位------------（二）轉運物:通常為離子

（三）轉運工具：生物泵蛋白或轉運體

（四）轉運方向：逆濃度差或電位差,耗能，消耗ATP

（五）分類

根據膜蛋白是否直接消耗能量，分為原發(fā)性主動轉運和繼發(fā)性主動轉運。

四、膜泡運輸（一）概念

大分子和顆粒物質進出細胞并不直接穿過細胞膜，而是由膜包圍形成囊泡，通過膜包裹、膜融合和膜離斷等一系列過程完成轉運，故稱為膜泡運輸。（二）特點1.是一個主動過程，需要消耗能量；

2.需要更多蛋白質的“幫助”；

3.伴有細胞膜面積的改變；

4.可同時轉運大量物質，也稱批量運輸。02受體的概念和功能信號轉導生物學信息(興奮或抑制)在細胞間或細胞內轉換和傳遞,并產生生物效應的過程。受體是指細胞中具有接受和轉導信息功能的蛋白質。受體的特征能識別底物和引發(fā)生物學效應配體凡能與受體發(fā)生特異性結合的活性物質。受體分類按存在部分可分為：包括神經遞質、激素、細胞因子等。膜受體胞質受體核受體膜受體：位于靶細胞膜上，如膽堿受體，胰島素受體，胰高血糖素、生長激素、催產素、抗利尿激素、生長激素釋放素、促甲狀腺素釋放素等多肽類激素及腎上腺素、去甲腎上腺素等兒茶酚胺類的受體等。胞漿受體：位于靶細胞漿內，腎上腺皮質激素受體等。核受體：位于靶細胞核內，如甲狀腺素、雌激素受體、雄激素受體等。受體與配體結合的特性：

⑴

相對特異性：特定的受體只與某種特定的配體結合，受體接合部位與配體的結構具有專一性，從而產生特定的效應。

⑵飽和性：受體在生物體內的數量是有限的，當配體到達一定濃度時，即使在增加，與受體的結合值也不再改變。

⑶可逆性：配體與受體的結合是可逆的。從配體-受體復合物中解離出來的配體和受體結構不發(fā)生變化。

⑷競爭性：具有相似化學結構的配體可與同一種受體結合，但二者之間存在競爭性關系。高親和力：受體對其配體的親和力很高。區(qū)域分布性：受體在生物體不同組織或同一組織的不同區(qū)域的分布密度不同。具有內源性配體：生物體內存在受體的內源性配體，如內源性遞質、激素等。與配體結合后有生理活性：無論配體是內源性的還是藥物，與受體結合后，二者形成配體-受體復合物，從而傳低信號引起一系列的生理、生化效應。激活受體產生的效應：可對靶細胞功能、代謝、分化和生長發(fā)育的影響，甚至是對靶細胞形態(tài)結構和生存狀態(tài)等方面的影響。主要的遞質、受體系統(tǒng)遞質受體第二信使拮抗劑通道效應受體主要分布ACh所有自主N節(jié)神經元的突觸后膜；神經-肌肉接頭的運動終板膜上；大多數副交感神經節(jié)后纖維，少數交感節(jié)后纖維（引起汗腺分泌和骨骼肌血管舒張的的舒血管纖維）所支配的效應器細胞膜上。筒箭毒十烴季銨↑Na+和其他小離子阿托品筒箭毒六烴季銨M2(心)↑Ca2+↑IP3/DG↓cAMP↑IP3/DG↓cAMP↓K+N1（肌肉型煙堿受體）N2（N元型煙堿受體）M1M4(腺體)M3↑IP3/DGM5遞質受體第二信使拮抗劑通道效應受體主要分布AdrNA外周：多數交感N節(jié)后纖維末稍到達的效應器細胞膜上；中樞：低位腦干及上行投射到皮層、邊緣前腦、下丘腦以及下行到達脊髓后角、側角、前角的纖維的突觸后膜上。α1多巴胺β1(心)β2↑IP3/DG↓cAMP↑IP3/DG↑cAMP↑cAMP↓K+酚妥拉明酚妥拉明育亨賓心得寧阿提洛爾丁氧胺D1，D5D2，D3，D4↓cAMP↑K+↓Ca2+黑質-紋狀體、結節(jié)-漏斗、中腦邊緣系統(tǒng)。5-HT中縫核內及上行投射到紋狀體、下丘腦等以及下行到脊髓背角、側角、前角。5-HT15-HT2↓cAMP↓K+↑K+↑K+↓Ca2+α2（突觸前膜小腸）5-HT3-7↑Na+等03細胞的生物電現(xiàn)象一、靜息電位（一）靜息電位概念

是指細胞處于相對安靜狀態(tài)時，細胞膜內外存在的電位差。1.在微電極尖剛插入膜內的瞬間,記錄儀器顯現(xiàn)一個突然的電位躍變；2.靜息電位是一個穩(wěn)定的直流電位；3.范圍:-10mV~-100mV(隨細胞種類而不同);（二）膜電位概念因電位差存在于膜的兩側所以又稱為膜電位。（三）極化

細胞膜兩側內負外正的電荷分布狀態(tài)。-70mV-70mV

去極化:|RP|值減小超極化:|RP|值增大

反極化:去極到正值復極化:去極后向RP恢復超射:膜電位高于0電位部分-70mV——————————————0mV（四）產生機制產生前提1.鈉泵活動造成膜內外離子不均衡分布:胞外[Na+]>胞內[Na+],胞內[K+]>胞外[K+][Na+]i∶[Na+]o≈1∶12[K+]i∶[K+]o≈30∶1[Cl-]i∶[Cl-]o≈1∶14[A-]i∶[A-]o≈4∶12.靜息狀態(tài)下細胞膜對離子的通透性具有選擇性：通透性：K+＞Cl-＞Na+＞A-膜主要對K+通透↓細胞內外K+勢能差↓K+經通道易化擴散↓擴散出的K+形成阻礙K+繼續(xù)擴散的電場力↓K+的濃度差動力和電場力阻力平衡靜息電位：二、動作電位動作電位（actionpotential，AP）是指細胞受刺激而興奮時，在靜息電位基礎上發(fā)生的快速、可傳布的電位變化。產生機制細胞受刺激時，細胞膜對Na+的通透性增大細胞膜上少量Na+通道激活而開放Na+順濃度差少量內流，引起膜輕度去極化當膜電位達到閾電位時，Na＋通道大量開放順著濃度差和電位差，膜外Na+大量、迅速內流至電位膜內〉膜外→內正外負的反極化（上升支）Na+通道關→Na+內流停,同時K+通道激活而開放順濃度差和膜內正電位的吸引→K＋迅速外流膜內電位迅速下降，恢復到RP水平（下降支）[Na+]i↑、[K+]O↑→激活Na+－K+泵Na+泵出、K+泵回，離子恢復到興奮前水平→后電位1.動作電位的去極化時相是由于Na+的大量、快速內流形成；2.復極化時相是K+快速外流的結果；3.動作電位是Na+的電－化學平衡電位，該