讲授第二章细胞的基本功能(细胞膜).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,目的要求,1.掌握兴奋性、兴奋概念及刺激引起兴奋的条件,掌握生物电产生和兴奋传导的基本原理,掌握神经-肌肉接头的兴奋传递,2.熟悉肌肉收缩的外部表现和力学分析,3.了解细胞的跨膜信号传递功能；神经纤维的功能,授课时数 6学时,教学内容,一,、细胞的跨膜信号传递功能二、细胞的兴奋性和生物电现象,1.静息电位产生的原理,2.动作电位产生的原理,三、肌细胞的收缩功能,1.神经-肌接头的兴奋传递,2.肌肉收缩的滑行理论,10/8/2025,1,细胞膜的功能；,1、屏障作用,2、跨膜物质转运,3、跨膜信息传递和能量转换,第一节 细胞膜的结构和功能,Basic structure of cell membrane,一、细胞膜的结构,Molecular composition and bstructure of cell membrane,10/8/2025,2,内层：致密带 2.5nm间层：透明带 2.5nm外层：致密带 2.5nm,光镜,膜以液态的脂质双分子层为基架,其中镶嵌着不同分子结构，因而也有不同生理功能的蛋白质，后者主要以,螺旋和球形蛋白的形式存在。,Fluid Mosaic Model,1972 Singer and Nicholson,10/8/2025,3,(二)细胞膜蛋白质,镶嵌或贯穿于脂质双分子层中，生物膜具有的各种功能大多与其有关。,依结合方式不同：,表面蛋白（20-30%）,整合蛋白（70-80%）,10/8/2025,6,细胞骨架蛋白；,受体蛋白；识别蛋白；,转运蛋白；通道蛋白；酶；,依功能不同,10/8/2025,7,有些作为抗原决定簇（免疫信息)；,(三)细胞膜糖类,多为短糖链，以共价键的形式与膜脂质或蛋白质结合，形成糖脂或糖蛋白,。,有些作为膜受体的“可识别”部分,能特异地与激递质等结合。,10/8/2025,8,（,一）单纯扩散,(,simple diffusion,),概念,:,一些脂溶性物质由膜的高浓度一侧,向低浓度一侧移动的过程。,CO2i CO2o,O,2,o,O,2,i,二、细胞膜的跨膜物质转运功能,Transport of substances through the cell membrane,10/8/2025,9,特点:,扩散速率高,无饱和性,不依靠特殊膜蛋白质的“帮助”,不需另外消耗能量,扩散通量,（mmol or mol/min.cm2),扩散量与浓度梯度、温度和膜通透性呈正相关,离子受电场力的作用,10/8/2025,10,转运的物质,O,2,、CO,2,、NH,3,、N,2,、尿素（60）,乙醚、乙醇、类固醇类激素,渗透osmosis,：水分子的跨膜扩散,膜对H,2,O具较高度通透性，,H,2,O 除单纯扩散外，还,可通过水通道跨膜转运。,10/8/2025,11,（二）介导的跨膜转运,(,facilitated diffusion,),(1),膜蛋白,载体 通道 泵和转运体,(2),分类,主动转运和被动转运,经载体的易化扩散,(carrier mediated diffusion,),经通道的易化扩散,(channel mediated diffusion),10/8/2025,12,1 载体的易化扩散,转运的物质：葡萄糖(GL)、氨基酸(AA),等小分子亲水物质,10/8/2025,13,乒乓模型,10/8/2025,14,顺浓度差，速度为(10,3-5,),选择性（,特殊膜蛋白质本身有结构特异性,）,饱和性（,结合位点是有限的,）,竞争性（,经同一,特殊膜蛋白质转运,）,10/8/2025,15,2 经通道的易化扩散,转运离子，速度10,6-8,离子选择性（ionic selectivity）,门控特性 构象（静息 激活 失活）,K,+,i,K,+,o,Na,+,o,Na,+,i,通道,：,蛋白质，中间有亲水性孔道，允许小于孔道的离子通过。,10/8/2025,16,化学门控通道,(chemical gated ion channel),电压门控通道,（voltage gated ion channel,),分类：,根据门控的机制可分为,10/8/2025,17,10/8/2025,18,特点,:,需依靠特殊膜蛋白质的,“,帮助,”,不需另外消耗能量,选择性（,特殊膜蛋白质本身有结构特异性,）,饱和性（,结合位点是有限的,）,竟争性（,经同一,特殊膜蛋白质转运,）,浓度和电压依从性（,特殊膜蛋白质的变构,是有条件的，如化学门控通道、电压门控通,道,）,10/8/2025,19,3 原发性主动转运(active transport),概念,：指在膜蛋白（泵）的帮助下，细胞依靠本身的消耗代谢直接产生的能量，将物质逆浓度梯度或电位梯度的转运过程。,特点,：需要消耗能量；,依靠特殊膜蛋白质(泵)的“帮助”；,是逆电-化学梯度进行的。,如:Na,+,-K,+,泵、Ca,2+,-Mg,2+,泵、H,+,-K,+,泵等,10/8/2025,20,原,发性主动转运,：,primary active transport,10/8/2025,21,Na,+,-K,+,泵,Na,+,-K,+,泵,又称Na,+,-K,+,-ATPase，简称钠泵,。,10/8/2025,22,通道转运与钠-钾泵转运模式图,（动画）,功能,当,Na,+,i,K,+,o,时，都可被激活，,ATP,分解产生能量，,将胞内的,3,个,Na,+,移至胞外和将胞外的,2,个,K,+,移入胞内,。,10/8/2025,23,10/8/2025,24,生理意义,：,1,、钠泵形成的细胞内高,K,+,细胞 外高,Na,+,是许多代谢反应进行的条件。,2,、建立势能储备，是细胞生物电活动和,营养物质吸收的基础,3,、维持渗透压和细胞正常形态，防止细,胞水肿。,10/8/2025,25,4 继发性主动转运,Secondary active transport,概念,：,不直接消耗细胞代谢产生的能量，而是依靠另一种物质浓度梯度的膜两侧Na,+,差,。,10/8/2025,26,耦联转运,同向转运,逆向转运,10/8/2025,27,一,些大分子物质或团块进出细胞,是通过细胞本身的吞吐活动进行的,亦可属于主动转运过程,。,（三）入胞和出胞式转运,10/8/2025,28,图2-3 肠粘膜上皮细胞葡萄糖继发性主动转运模式图,10/8/2025,29,出胞,:,指细胞把成块的内容物由细胞内排出的过程。,主要见于细胞的分泌过程：如激素、神经递质、消化液的分泌。,动画：出胞,10/8/2025,30,入胞,:,指细胞外的大分子物质或团块进入细胞的过程。,分 为：,吞噬=转运物质为固体;,吞饮=转运物质为液体。,动画：入胞,10/8/2025,31,受体介导式入胞,识别，结合，复衣凹陷集中,衣被囊泡,次级溶酶体,配体与受体分离,配体回位,10/8/2025,32,三、细胞的跨膜信号转导功能,Signal Transmission Through the Cell Membrane,细胞信号传递系统,（一）细胞间的信号传递,Intercellular signal transmission,（二）跨膜信号传递系统,Transmembrane signal transmission system,10/8/2025,33,（一）细胞间的信号传递,Intercellular signal transmission,内分泌,旁分泌,自分泌,突触传递,电传递,化学传递,细胞间的信号传递,10/8/2025,34,配体ligand,:,将,信号从一种细胞传递到另一细胞,并能与细胞膜受体结合的化学物质总称,神经递质,neurotransmitter,激素hormone,细胞因子cytokine,NO nitric oxide,受体receptor:,能识别各种配体,并与其特异性的结合,从而引起各种生物效应的蛋白质分子,离子通道受体ion channel receptor,G蛋白偶联受体G protein linked,酶偶联受体kinase linked,10/8/2025,35,（二）跨膜信号传递系统,Transmembrane signal transmission system,离子通道介导的信号转导,G,蛋白偶联受体介导的信号转导,酶偶联受体介导的信号转导,10/8/2025,36,10/8/2025,37,10/8/2025,38,