細胞的基本功能詳解

第章細胞的基本功能詳解演示文稿目前一頁\總數五十二頁\編于十七點優(yōu)選第章細胞的基本功能目前二頁\總數五十二頁\編于十七點一、細胞膜的基本結構（復習組織學有關內容）脂質雙分子層（圖）細胞膜蛋白質（圖）細胞膜糖類（圖）第一節(jié)細胞膜的基本結構和跨膜物質轉運功能目前三頁\總數五十二頁\編于十七點細胞膜的特性1.細胞膜的流動性：是指膜脂和膜蛋白處于不斷運動狀態(tài)2.細胞膜的不對稱性：細胞膜的內外兩層的結構和功能有很大差異。目前四頁\總數五十二頁\編于十七點

單純擴散：某些脂溶性物質，如O2、CO2等氣體分子，通過細胞膜由高濃度一側向低濃度一側作跨膜運動或轉運的過程。體內一些類固醇激素雖系脂溶性物質，理論上也能夠靠單純擴散由細胞外液進入胞漿內，但同時它們也可以在某些膜蛋白質的“幫助”下較快地進入細胞。（一）單純擴散（simplediffusion）二、細胞膜的跨膜物轉運功能目前五頁\總數五十二頁\編于十七點易化擴散：指非脂溶性或脂溶性甚小的物質（如葡萄糖、氨基酸，Na+、K+、Ca2+等無機離子）在細胞膜一些特殊蛋白質的“幫助”下，由膜的高濃度（高電位）一側向低濃度（低電位）一側擴散或轉運的過程。易化擴散至少可區(qū)分為兩種類型：一種是以蛋白質載體為中介（Carriermedialed）的易化擴散（圖）；另一種是以離子通道（ionchannel）為中介的易化擴散（圖）（二）易化擴散（facilitateddiffusion）目前六頁\總數五十二頁\編于十七點主動轉運：指細胞通過本身的某種耗能過程將某種物質的分子或離子由膜的低濃度一側移向高濃度一側的過程。在細胞膜的主動轉運中研究得最充分的是對Na+和K+的主動轉運過程。鈉-鉀泵（sodium-potassiumpump）：是鑲嵌在膜的脂質雙分子層中的、具有ATP酶活性的特殊蛋白質。它可被Na+、K+和Mg2+等離子所激活，通過分解ATP為物質主動轉運提供能量（圖）。（三）主動轉運（activetransport）目前七頁\總數五十二頁\編于十七點1.初級主動轉運（Na+、K+的主動轉運）（圖）2.繼發(fā)性主動轉運（葡萄糖的主動轉運）（圖）（三）主動轉運目前八頁\總數五十二頁\編于十七點目前九頁\總數五十二頁\編于十七點入胞：指細胞外某些大分子物質或團塊（例如侵入動物體內的細菌、病毒或大分子蛋白質等）被整批轉入細胞的過程。如進入的物質是固體物質，便稱為吞噬（phagocytosis）；如進入的是液體物質，則稱為吞飲（pinocytosis）。（四）出胞（exocytosis）和入胞（endocytosis）目前十頁\總數五十二頁\編于十七點目前十一頁\總數五十二頁\編于十七點（四）出胞（exocytosis）和入胞（endocytosis）出胞：指某些大分子物質或團塊由細胞排出的過程。例如，腺細胞分泌某些酶和粘液，內分泌腺分泌激素以及神經末稍釋放遞質等都屬于出胞作用。目前十二頁\總數五十二頁\編于十七點三、細胞膜的受體功能受體：是指細胞擁有的能夠識別和選擇性結合某種配體(化學物質)的蛋白質大分子，它于配體結合后，啟動一系列過程，最終引發(fā)細胞的生物學效應。分為細胞膜受體、胞漿受體和核受體。目前十三頁\總數五十二頁\編于十七點三、細胞膜的受體功能(一)膜受體的分子結構多為糖蛋白，亦有脂蛋白和糖脂蛋白，包括三個部分：1.分辨部(識別部、調節(jié)亞單位)2.效應部(效應器、催化亞單位)3.轉換部(傳導部)目前十四頁\總數五十二頁\編于十七點三、細胞膜的受體功能(二)膜受體的特征

1.特異性2.飽和性3.可逆性目前十五頁\總數五十二頁\編于十七點三、細胞膜的受體功能(三)膜受體的激動劑和阻斷劑1.激動劑：與受體結合后引起特定的生物學效應的物質。2.阻斷劑：能與受體結合，但結合后不能引發(fā)特定的生物學效應。目前十六頁\總數五十二頁\編于十七點第二節(jié)細胞的跨膜信息傳遞功能一、跨膜信息傳遞的概念

跨膜信息傳遞（transmembranesignalingtransmission）(舉例闡明其內涵)目前十七頁\總數五十二頁\編于十七點（一）通過膜受體-通道蛋白質完成的跨膜信息傳遞受體（receptor）：指細胞中（包括細胞膜和細胞內）某些能與激素、遞質和其它生物活性物質結合，并能引起特定生物學效應的特殊結構。通常是存在于細胞膜或細胞內的特殊蛋白質，主要是球狀蛋白，也有的是糖蛋白或脂蛋白。通道（ionchannel）可分為化學門控通道（chemically-gatedchannel）和電壓門控通道（voltage-gatedchannel）(圖)

。二、跨膜信息傳遞的主要方式目前十八頁\總數五十二頁\編于十七點1.由膜受體、G蛋白和腺苷酸環(huán)化酶組成的跨膜信息傳遞系統(tǒng)2.由膜受體、G蛋白和磷脂酶C組成的跨膜信息傳遞系統(tǒng)（二）由膜受體、G蛋白和膜的效應器酶組成的跨膜信息傳遞系統(tǒng)目前十九頁\總數五十二頁\編于十七點

G蛋白：鳥苷酸結合蛋白的簡稱，有10多種亞型，但其結構和功能極為相似。G蛋白通常由α、β和γ3個亞單位組成，其中α亞單位起催化作用。無活性的G蛋白（抑制性G蛋白）與1分子GDP結合；已激活的G蛋白（興奮性G蛋白）其α亞單位與GDP和其它2個亞單位分離，而與1分子GTP結合，并對膜的效應器酶起催化作用，后者的激活可引起胞漿中第二信使生成增加或減少（圖）。（二）由膜受體、G蛋白和膜的效應器酶組成的跨膜信息傳遞系統(tǒng)目前二十頁\總數五十二頁\編于十七點

第二信使：在細胞內繼續(xù)傳遞激素所攜帶的調節(jié)信息的特殊化學物質，稱為第二信使。含氮類激素的第二信使為cAMP，甾體類激素的第二信使為細胞內的激素-受體復合物。此外，Ca2+、cGMP、前列腺素、三磷酸肌醇（IP3）和二酰甘油（DG）也可作為第二信使。（圖）（二）由膜受體、G蛋白和膜的效應器酶組成的跨膜信息傳遞系統(tǒng)目前二十一頁\總數五十二頁\編于十七點如胰島素和細胞生長因子等的跨膜信息傳遞過程，其特點：

1.無G蛋白參與

2.無第二信使產生和胞漿中蛋白激酶的激活

3.該受體的膜內肽段具有磷酸激酶活性，磷酸化的位點是底物蛋白中的酪氨酸殘基，并由此實現細胞外信息對細胞功能的調節(jié)。（三）由酪氨酸激酶受體完成的跨膜信息傳遞目前二十二頁\總數五十二頁\編于十七點第三節(jié)細胞的生長、增殖、凋亡與保護(一)細胞的生長與增殖生長：細胞體積的增大增殖：細胞數量的增加細胞生長細胞表面積/體積變小細胞不穩(wěn)定細胞分裂細胞增殖細胞表面積/體積變大細胞生長細胞表面積/體積變小……細胞周期：細胞從一次分裂結束到下一次分裂完成的整個過程，分四個時期：S期(DNA合成期)、C2期(從S期結束到分裂期開始)、M期(有絲分裂期)、C1期(從M期結束到S期開始)目前二十三頁\總數五十二頁\編于十七點(二)細胞凋亡(apoptosis)1.細胞凋亡的概念：細胞由基因決定的自動結束生命的過程。又稱細胞編程性死亡(programmedcelldeath,PCD)。2.細胞凋亡的意義：更新機體衰老、死亡細胞。3.細胞凋亡的特征：細胞單個脫落、核纖層蛋白降解、染色質不附著于核基質而逐漸瓦解，DNA斷裂成片段，DNA的修復能力受到抑制，肌動蛋白的水解使細胞受到破壞。(遺傳控制下的衰老死亡)2002年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎分別授予了英國科學家悉尼布雷內、美國科學家羅伯特霍維茨和英國科學家約翰蘇爾斯頓，以表彰他們發(fā)現了器官發(fā)育和“程序性細胞死亡”過程中的基因規(guī)則。目前二十四頁\總數五十二頁\編于十七點(三)細胞保護細胞對于各種有害因素的適應能力或抵御能力。細胞保護的方式：1.直接細胞保護：指某些細胞合成物或藥物對細胞的直接保護作用。2.適應性細胞保護：自然的適應性防御。目前二十五頁\總數五十二頁\編于十七點第四節(jié)細胞的興奮性和生物電現象一、細胞的興奮性（一）興奮性和興奮的含義

興奮性（excitability）：細胞受到刺激后具有產生動作電位的能力或特性，稱為興奮性。

興奮（excitation）：細胞受刺激后產生了動作電位，稱為興奮。目前二十六頁\總數五十二頁\編于十七點

1.刺激的強度

閾強度（thresholdintensity）：引起組織細胞產生興奮的最小刺激強度。閾刺激閾下刺激閾上刺激

2.刺激的持續(xù)時間

時間閾值：引起組織產生興奮的最短刺激作用時間

3.強度-時間變化率

強度—時間變化曲線（圖）基強度（rheobase）時值（chronaxie）（二）刺激引起興奮的條件目前二十七頁\總數五十二頁\編于十七點絕對不應期（absoluterefractoryperiod）相對不應期（relativerefractoryperiod）超常期（supranormalperiod）低常期（subnormalperiod）（三）組織興奮性的變化目前二十八頁\總數五十二頁\編于十七點生物電現象：細胞在靜息或活動狀態(tài)下所伴隨的各種電現象（離子電流、溶液導電、靜息電位、動作電位等）總稱為生物電現象。極化（polarization）：靜息狀態(tài)下，細胞膜外為正電位，膜內為負電位的狀態(tài)，稱為極化。去極化（depolarization）：生物膜受到刺激或損傷后，膜內外的電位差逐漸減小，極化狀態(tài)逐步消除，此種過程稱為去極化。復極化（repolarization）：由去極化狀態(tài)恢復到靜息時膜外為正、膜內為負的極化狀態(tài)的過程，稱為復極化。超極化（hyperpolarization）：原有極化程度增強，靜息電位的絕對值增大，興奮性降低的狀態(tài)。二、細胞的生物電現象目前二十九頁\總數五十二頁\編于十七點1.靜息電位的概念

靜息電位（restingpotential）：細胞未受刺激時，存在于膜內外兩側的電位差。

K+的平衡電位（equilibriumpotential）：當膜內外K+濃度差所形成的向外擴散力量和阻止K+繼續(xù)外流的電場力達到動態(tài)平衡時，K+的凈通量為零，此時所形成的電位差穩(wěn)定于某一數值而不再增加，此電位差稱為K+的平衡電位。（一）靜息電位Nernst公式：Ek=RTZF·ln[K+]0[K+]i2.靜息電位形成的機理目前三十頁\總數五十二頁\編于十七點1.動作電位的概念動作電位（actionpotential）：細胞膜受到刺激后，在靜息電位的基礎上膜兩側電位所發(fā)生的快速、可逆的倒轉和復原。（二）動作電位目前三十一頁\總數五十二頁\編于十七點2.動作電位形成的機理

鋒電位（spikepotential）：構成動作電位主要部分的一次短促而尖銳的脈沖樣變化，是細胞興奮的標志。后電位（afterpotential）：繼鋒電位后所出現的電位波動，可分為負后電位（去極化后電位）和正后電位（超極化后電位）。它代表細胞興奮后興奮性的恢復過程。（圖）目前三十二頁\總數五十二頁\編于十七點3.動作電位傳導(1)無髓神經纖維的傳導(2)有髓神經纖維（圖）的傳導目前三十三頁\總數五十二頁\編于十七點作業(yè)一、名詞解釋1.鈉－鉀泵2.靜息電位3.動作電位二、問答題1.根據離子學說，闡明靜息電位和動作電位產生的機制。2.簡述跨膜信號傳導的主要方式。3.動作電位的傳導。目前三十四頁\總數五十二頁\編于十七點TheEnd目前三十五頁\總數五十二頁\編于十七點目前三十六頁\總數五十二頁\編于十七點NEXT目前三十七頁\總數五十二頁\編于十七點目前三十八頁\總數五十二頁\編于十七點目前三十九頁\總數五十二頁\編于十