第三章第二節(jié)細(xì)胞膜細(xì)胞膜的主要功能

四、細(xì)胞膜的主要功能主要內(nèi)容細(xì)胞膜的物質(zhì)運(yùn)輸細(xì)胞膜的信號(hào)傳遞（一）細(xì)胞膜的物質(zhì)運(yùn)輸穿膜運(yùn)輸被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)主動(dòng)運(yùn)輸胞吞作用

胞吐作用簡(jiǎn)單擴(kuò)散幫助擴(kuò)散膜泡運(yùn)輸閘門(mén)通道擴(kuò)散離子泵運(yùn)輸協(xié)同運(yùn)輸吞噬作用胞飲作用1.穿膜運(yùn)輸（一）細(xì)胞膜的物質(zhì)運(yùn)輸

定義

被動(dòng)運(yùn)輸是指物質(zhì)順濃度梯度的方向，即從膜高濃度的一側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)到低濃度一側(cè)的運(yùn)輸過(guò)程。

特點(diǎn)

不消耗ATP

方式

簡(jiǎn)單擴(kuò)散、閘門(mén)通道擴(kuò)散和幫助擴(kuò)散(1)被動(dòng)運(yùn)輸1）簡(jiǎn)單擴(kuò)散定義

有些物質(zhì)可通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)行自由擴(kuò)散，擴(kuò)散

的速度主要取決于膜兩側(cè)的濃度差，并趨于

達(dá)到擴(kuò)散平衡。特點(diǎn)（1）不需要特異的膜載體和能量供應(yīng)（2）通透速度和濃度梯度成正比（3）分子通透的速度取決于分子的大小和脂溶性的高低1.穿膜運(yùn)輸（一）細(xì)胞膜的物質(zhì)運(yùn)輸不同分子的通透性通透性P=KD/dK-分配系數(shù)；D-擴(kuò)散系數(shù)；d-膜的厚度；1.穿膜運(yùn)輸（一）細(xì)胞膜的物質(zhì)運(yùn)輸1）簡(jiǎn)單擴(kuò)散

通透率大小：不同物質(zhì)的通透率不同；脂溶性高低：脂溶性越高通透性越大；分子量大?。盒》肿颖却蠓肿右淄高^(guò)；分子的極性：非極性分子比極性容易透過(guò)；分子帶電與否：極性不帶電荷的小分子可透過(guò)脂雙層；膜對(duì)帶電荷的物質(zhì)，如離子是高度不通透的。影響通透率的因素2）閘門(mén)通道擴(kuò)散定義：一些分子和電荷適當(dāng)?shù)碾x子，代謝產(chǎn)物或其他溶質(zhì)，順濃度梯度經(jīng)過(guò)閘門(mén)通道擴(kuò)散到細(xì)胞膜的另一側(cè)的運(yùn)輸方式。種類：一類是可持續(xù)開(kāi)放的通道蛋白，第二類是閘門(mén)通道蛋白。1.穿膜運(yùn)輸（一）細(xì)胞膜的物質(zhì)運(yùn)輸特點(diǎn)：離子選擇性；門(mén)控；轉(zhuǎn)運(yùn)速率高。3）幫助擴(kuò)散：轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白介導(dǎo)的協(xié)助擴(kuò)散定義凡是借助于載體蛋白的幫助順濃度梯度的物質(zhì)運(yùn)輸方式。如：K+、Na+、Ca2+等帶電離子的轉(zhuǎn)運(yùn)和葡萄糖、氨基酸等的轉(zhuǎn)運(yùn)。特點(diǎn)

增加轉(zhuǎn)運(yùn)速率：如葡萄糖載體對(duì)葡萄糖有很高的親和力，1秒鐘可傳送180個(gè)葡萄糖分子進(jìn)入細(xì)胞。維生素D可以促進(jìn)小腸粘膜中鈣離子載體的合成，所以維生素D可以促進(jìn)機(jī)體對(duì)鈣的吸收。1.穿膜運(yùn)輸（一）細(xì)胞膜的物質(zhì)運(yùn)輸協(xié)助擴(kuò)散的速率僅在一定范圍內(nèi)同物質(zhì)的濃度差成正比。細(xì)胞膜上特定載體蛋白的數(shù)量是相對(duì)恒定，當(dāng)所有載體蛋白的結(jié)合部位都被占據(jù)，載體處于飽和狀態(tài)時(shí)，運(yùn)輸速率達(dá)到最大值1.穿膜運(yùn)輸（一）細(xì)胞膜的物質(zhì)運(yùn)輸（2）主動(dòng)運(yùn)輸定義

主動(dòng)運(yùn)輸是物質(zhì)由低濃度的一側(cè)跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)到高濃度的一側(cè)，同時(shí)消耗ATP能量的運(yùn)輸方式。特點(diǎn)（1）消耗能量（2）逆濃度差（3）需要載體蛋白1）Na-K泵（Na+-K+ATP酶）工作原理：每個(gè)循環(huán)消耗一個(gè)ATP。每個(gè)周期轉(zhuǎn)出2個(gè)鈉離子，輸入2個(gè)鉀離子，使細(xì)胞外帶正電荷。構(gòu)成：由1個(gè)大亞基、1個(gè)小亞基組成的2聚體，具有ATP酶活性，因此也叫Na+-K+ATP酶，分布于動(dòng)物細(xì)胞的質(zhì)膜。

分布：一切動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞膜上。Na＋-K＋泵具有兩種構(gòu)像定義：

協(xié)同運(yùn)輸是由鈉鉀泵等與載體蛋白協(xié)同作用，靠間接消耗ATP完成的主動(dòng)運(yùn)輸方式，又叫耦連運(yùn)輸。特點(diǎn)：

靠間接提供能量完成主動(dòng)運(yùn)輸。能量來(lái)自膜兩側(cè)離子的電化學(xué)濃度梯度。

動(dòng)物細(xì)胞中常利用膜兩側(cè)Na+濃度梯度來(lái)驅(qū)動(dòng)。

植物細(xì)胞和細(xì)菌常利用H+濃度梯度驅(qū)動(dòng)。2）協(xié)同運(yùn)輸—離子梯度驅(qū)動(dòng)腸上皮細(xì)胞對(duì)葡萄糖的穿膜運(yùn)輸協(xié)同運(yùn)輸cotransport大多數(shù)細(xì)胞都能攝入或排出特定大分子物質(zhì)如蛋白質(zhì)、多核苷酸和多糖等，有些細(xì)胞甚至能吞入大顆粒。細(xì)胞在轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)的過(guò)程中，物質(zhì)被包裹在膜脂雙層圍繞的囊泡中，所以稱為膜泡運(yùn)輸。細(xì)胞攝入和排出大分子和顆粒物質(zhì)的過(guò)程分別為胞吞作用和胞吐作用。胞吞作用和胞吐作用都需要能量供應(yīng)，故屬于主動(dòng)運(yùn)輸。運(yùn)輸（一）細(xì)胞膜的物質(zhì)運(yùn)輸運(yùn)輸（一）細(xì)胞膜的物質(zhì)運(yùn)輸1）胞吞作用范疇胞吞作用是通過(guò)細(xì)胞質(zhì)膜內(nèi)陷形成胞吞泡，將外界物質(zhì)裹進(jìn)并輸入細(xì)胞的過(guò)程。胞吞作用類型根據(jù)胞吞分子的大小劃分:吞噬作用：細(xì)胞內(nèi)吞較大的固體顆粒物質(zhì)，如細(xì)菌、細(xì)胞碎片等。胞飲作用：細(xì)胞內(nèi)吞液體或極小的顆粒物質(zhì)。

概念

是指一個(gè)細(xì)胞發(fā)出的信息可通過(guò)介質(zhì)（配體）傳遞到另一個(gè)細(xì)胞，通過(guò)受體的識(shí)別和信號(hào)傳遞產(chǎn)生細(xì)胞內(nèi)一系列生理生化變化，最終表現(xiàn)為細(xì)胞整體的生物學(xué)效應(yīng)的過(guò)程。（二）細(xì)胞膜的信號(hào)傳遞細(xì)胞通訊的路徑細(xì)胞通訊通過(guò)：細(xì)胞識(shí)別

信號(hào)跨膜傳遞生物效應(yīng)。可見(jiàn)，細(xì)胞識(shí)別是細(xì)胞通訊的一個(gè)首要環(huán)節(jié)，其分子基礎(chǔ)是膜受體。（二）細(xì)胞膜的信號(hào)傳遞

細(xì)胞通過(guò)分泌化學(xué)信號(hào)進(jìn)行細(xì)胞間相互通訊—這是多細(xì)胞生物包括動(dòng)物和植物最普遍采用的通訊方式。（二）細(xì)胞膜的信號(hào)傳遞—配體細(xì)胞外的信號(hào)分子，它們與受體特異接合，通過(guò)受體介導(dǎo)作用，對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生效應(yīng)。這些信號(hào)分子稱為配體。如：激素、神經(jīng)遞質(zhì)、抗原、藥物、毒素及其他有生物活性的化學(xué)物質(zhì)等。受體是細(xì)胞膜或細(xì)胞內(nèi)的功能性糖蛋白，可特異地識(shí)別配體并與之結(jié)合，引起相應(yīng)的生物效應(yīng)。

受體：膜受體：親水性分子

胞內(nèi)受體：親脂性分子1）膜受體：位于細(xì)胞膜上的受體。其多為膜上的功能性糖蛋白。也有糖脂組成的，也有糖脂和糖蛋白組成的復(fù)合物。2）胞內(nèi)受體：位于細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核或胞內(nèi)膜上的受體。：（1）膜受體1）功能

膜受體的功能室識(shí)別配體，并與之結(jié)合，將胞外信號(hào)轉(zhuǎn)變成胞內(nèi)信號(hào)，引起胞內(nèi)效應(yīng)。2）同一配體與不同組織受體間的關(guān)系

同一配體與不同組織細(xì)胞上的受體結(jié)合，產(chǎn)生的效應(yīng)不同。如，配體乙酰膽堿可引起心肌細(xì)胞舒張，骨骼肌細(xì)胞收縮，分泌細(xì)胞分泌。3）膜受體的功能結(jié)構(gòu)（1）膜受體

調(diào)節(jié)單位轉(zhuǎn)換單位催化單位第一信使：指細(xì)胞外信號(hào)分子（配體），可與膜上受體特異結(jié)合。第二信使：第一信使與受體結(jié)合后，在胞內(nèi)最早產(chǎn)生的信號(hào)分子。如cAMP，cGMP，三磷酸肌醇（IP3），二酰基甘油（DG），Ca2+。GTP激活的腺苷酸環(huán)化酶G蛋白關(guān)聯(lián)受體信號(hào)分子激活的G蛋白

亞基

亞基胞外區(qū)細(xì)胞質(zhì)溶質(zhì)A激酶：cAMP依賴性蛋白質(zhì)激酶(cAMP-dependentproteinkinase,cAPK)糖原葡萄糖1-磷酸葡萄糖無(wú)活性磷酸化酶激酶激活的磷酸化酶激酶ATP