2012--細(xì)胞1.ppt

1、1,第二章 細(xì)胞的基本功能,基本內(nèi)容 第一節(jié) 細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能 第二節(jié) 細(xì)胞的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)功能 第三節(jié) 細(xì)胞的生物電現(xiàn)象 第四節(jié) 肌細(xì)胞的收縮功能,2,細(xì)胞膜的幾種主要功能: 屏障分隔功能 物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)功能 特征標(biāo)識(shí)功能,3,20世紀(jì)30s，膜結(jié)構(gòu)假說(shuō): 小孔剛性膜結(jié)構(gòu) 20世紀(jì)中期，電鏡技術(shù)發(fā)現(xiàn)，膜的三層結(jié)構(gòu),液態(tài)鑲嵌模型,1972年，Singer和Nicholson,一、細(xì)胞膜的基本結(jié)構(gòu)特征,第一節(jié) 細(xì)胞膜的基本結(jié)構(gòu)和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能,4,1.細(xì)胞膜的組成：脂肪+蛋白質(zhì)+糖類,重量：蛋白質(zhì)與脂質(zhì)之比為 4114 線粒體膜31，神經(jīng)髓鞘膜為14 數(shù)量：脂質(zhì)多于蛋白質(zhì)10-10

2、0倍。,5,2.液態(tài)鑲嵌模型及其分子組成,液態(tài)鑲嵌模型（fluid mosaic model）的基本內(nèi)容: 膜的共同結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是以液態(tài)的脂質(zhì)雙分子層為基架，其中鑲嵌著具有不同分子結(jié)構(gòu)和生理功能的蛋白質(zhì)。,6,細(xì)胞膜構(gòu)成主要成份,脂質(zhì)雙分子層,親水性極性基團(tuán) （磷酸和堿基）,疏水性非極性基團(tuán) （長(zhǎng)烴鏈）,7,脂質(zhì)雙分子層特點(diǎn)： 液態(tài)（同層橫向移動(dòng)的流動(dòng)性） 穩(wěn)定性 意義：細(xì)胞可以承受相當(dāng)大的張力和外形改變而不破裂；而且即使膜結(jié)構(gòu)有時(shí)發(fā)生一些較小的斷裂，也可以自動(dòng)融合而修復(fù)，仍保持膜的完整性。,8,膜蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)肽鏈一次或多次穿越脂質(zhì)膜 膜蛋白具有多種功能,9,分類： 依功能分：酶蛋白、受體蛋白、

3、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白等； 依存在形式分：表面蛋白、整合蛋白。 功能： 以酶、載體、離子泵、通道、受體等形式參與代謝、物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等功能,10,膜的糖類-分子標(biāo)記或信息載體,結(jié)構(gòu)：寡糖和多糖鏈 糖蛋白或糖脂,11,二、細(xì)胞膜的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)能,細(xì)胞的膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)方式主要有 單純擴(kuò)散 diffusion 易化擴(kuò)散 facilitated diffusion 主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn) active transport 膜泡轉(zhuǎn)運(yùn) vesicular transport,被動(dòng)擴(kuò)散,主動(dòng)擴(kuò)散,12,（一）單純擴(kuò)散（simple diffusion） 機(jī)體內(nèi)的脂溶性物質(zhì)順濃度梯度等跨細(xì)胞膜的轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程。,物質(zhì)：O2、CO2 、N2 、尿

4、素等. 決定因素：物質(zhì)的濃度差、膜的通透性.,13,（二）易化擴(kuò)散（facilitated diffusion）,概念:易化擴(kuò)散指某非脂溶性物質(zhì)或脂溶性較低的物質(zhì)（在特殊蛋白質(zhì)的幫助下）的順濃度梯度的跨膜擴(kuò)散。 分類: 1.經(jīng)載體的易化擴(kuò)散: 載體（carrier）: 貫穿脂質(zhì)雙層的整合蛋白。 物質(zhì)：葡萄糖、氨基酸、核苷酸等。,14,特點(diǎn)： 順濃度梯度轉(zhuǎn)運(yùn)； 飽和現(xiàn)象； 結(jié)構(gòu)特異性; 競(jìng)爭(zhēng)性抑制。,15,2. 經(jīng)通道的易化擴(kuò)散 指某些金屬或非金屬離子的被動(dòng)跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。 物質(zhì)：Na+、 K+、 Ca2+、 H+、 Cl- 等。,通道類型（依離子選擇性分）： 電壓門控離子通道（Na+、K+、Ca2+

5、等） 化學(xué)門控離子通道 (肌肉終板膜、突觸后膜) 機(jī)械門控離子通道 (耳蝸毛細(xì)胞頂部),16,易化擴(kuò)散與單純擴(kuò)散的不同點(diǎn)： 易化擴(kuò)散需要細(xì)胞膜特殊蛋白質(zhì)協(xié)助完成。 易化擴(kuò)散與單純擴(kuò)散的相同點(diǎn)： 都是順著濃度梯度或電位梯度進(jìn)行，利用勢(shì)能，不消耗細(xì)胞代謝產(chǎn)生的能量，都屬于被動(dòng)擴(kuò)散。,17,(三)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn),主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn) active transport 細(xì)胞膜通過(guò)消耗細(xì)胞釋放的生物能，逆化學(xué)或電位梯度跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)的過(guò)程。 特點(diǎn)： 耗能并逆電-化學(xué)梯度進(jìn)行,離子泵,18,主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)的分類： 1）原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)（primary active transport ）本質(zhì)為ATP酶，直接利用ATP釋放的能量而實(shí)現(xiàn)

6、的轉(zhuǎn)運(yùn)。如鈉泵、鈣泵等。 2）繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)（secondary active transport）也稱聯(lián)合轉(zhuǎn)運(yùn)。,19,鈉-鉀泵(Na+-K+依賴式ATP酶),鈉-鉀泵的本質(zhì)-是具有ATP酶活性的膜蛋白質(zhì)，可分解ATP釋放能量，用以逆電-化學(xué)梯度跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)Na+、K+ 鈉-鉀泵的激活-細(xì)胞內(nèi)的Na+和細(xì)胞外K+均可激活其酶活性 生電性-即每分解一分子ATP可泵出3個(gè)Na+，同時(shí)泵入2個(gè)K+,20,鈉-鉀泵活動(dòng)的生理意義,保持細(xì)胞內(nèi)外Na+和K+不均衡分布，為細(xì)胞電活動(dòng)的發(fā)生提供勢(shì)能儲(chǔ)備 細(xì)胞內(nèi)高K+是代謝活動(dòng)的必要條件 維持細(xì)胞正常的滲透壓及形態(tài) 建立Na+濃度勢(shì)能儲(chǔ)備，協(xié)助營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn),21,繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn),概念：指利用原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)建立的膜電-化學(xué)勢(shì)能完成的物質(zhì)逆濃度梯度跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。 例：小腸腔、腎小管腔內(nèi)Glucose和AA的轉(zhuǎn)運(yùn)； 甲狀腺細(xì)胞的聚碘。,22,(四)膜泡轉(zhuǎn)運(yùn),1.出胞/胞吐（exocytosis） 指細(xì)胞內(nèi)的某些大