中国医科大学生理学-02-1细胞的基本功能.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,第二章 细胞的基本功能,Function of cell,第一节 细胞膜的结构和物质转运功能,一、,细胞膜的结构概述,液态镶嵌模型,(,fluid mosaic model,),以液态脂质双分子层为基架,其间镶嵌有,不同结构和功能的蛋白质,1.,脂质双分子层,:,磷脂,、,胆固醇,双嗜分子构,成基架,体温条件下具有流动性,2.,蛋白质,:分,表面蛋白,(如:RBC骨架蛋白)和,整合蛋白,(载体、通道、离子泵、转运体),3.,糖类,:与脂质或蛋白,结合生成,糖蛋白,或,糖,脂,成为抗原决定簇、受体可识别部分,(,一,),单纯扩散,Simple diffusion,脂溶性,物质由高低浓度侧的净移动。,通量,(,flux,),:摩尔,/cm,2,.秒,扩散 浓度差,膜通透性,(,脂溶性,分子量,带,电状况),单纯扩散物质：,O,2,、CO,2,、乙醇、尿素、少量激素、,水,(还可通过水通道,water channel,即水孔蛋白,aquaprin,来跨膜转运),(,二,),易化扩散,Facilitated diffusion,非脂溶性,物质借助细胞膜蛋白质,(通,道、载体),帮助顺电化学梯度的跨膜转运。,特点:,由高到低,顺浓度差,扩散,(,离子扩散还,与电位差有关,),转运蛋白与转运物质间有,选择性,转运蛋白的功能,受环境因素,的影响,1.经载体的易化扩散,Facilitated diffusion,via carrier,转运物质:,小分子物质,如,GS、AA、核苷酸,载体：,是贯穿脂质双层的整合蛋白。,经载体的易化扩散的,特点：,顺,浓度差,转运,速度,比,依溶质物理特,性预期的,快,;,饱和现象,saturation,;,结构特异性,:如对GS转运,只转运右,旋GS,因为载体是,D-GS carrier,或称,glucose transporter,;,竞争抑制,competitive inhibition,;,离子通道,：,是一类贯穿脂质双层的、中央带有亲水性孔道的膜蛋白。,通道的分类,：,化学门控通道,Chemically-gated channel,电压门控通道,Voltage-gated channel,机械门控通道,Mechanical-gated channel,通道的特征,：,离子选择性,门控性,通道转运的功能特点,：,转运速率比载体快,无饱和现象，无竞争性抑制,通道有不同的功能状态,(,三)主动转运,active transport,细胞膜通过本身某种,耗能,过程，借助细胞膜某些,蛋白质,的帮助，将,非脂溶性,物质分子或离子,逆电化学梯度差,进行的转运。,根据转运能量,是否直接来源于ATP,的不同分为:,原发,和,继发,两种主动转运形式。,1.原发性主动转运,Primary active transport,指细胞,直接利用,代谢产生的能量(ATP),将物质(通常是带电离子)逆浓度梯度,或电位梯度进行的跨膜转运过程。介,导这一过程的膜蛋白称为,离子泵,(,ion,pump,),如：,钠-钾泵,sodium-potassium pump,简称钠泵,sodium pump,又称Na,+,-K,+,-,ATP酶,(,Na,+,-K,+,-ATPase,),Primary active transport,Na,+,-K,+,依赖式ATP酶（钠泵）,3Na,+,(,由胞,内,向胞,外,),:,2K,+,(,由胞,外,向胞,内,),Na,+,-K,+,依赖式ATP酶,由一对,和,一对,亚,单位构成的四联体,水解ATP及与阳离子结合,部位均在,亚单位,(,功能亚单位),。,当：,细胞内Na,+,ATP,钠泵,激活,细胞外K,+,ADP+Pi+,E,3Na,+,(移出胞外):2K,+,（移入胞内）,同时逆向转运。,钠泵抑制剂:哇巴因,ouabain,Primary active transport,钠泵活动的生理意义,：,细胞内高K,+,胞内代谢反应所必需；,膜内外K,+,、Na,+,浓度差,RP、AP产生前提；,维持胞质渗透压,和,细胞容积的相对稳定；,生电性活动,影响RP数值；,胞外高Na,+,势能储备：,GS、AA继发性主动转运；,Na,+,-H,+,交换,维持胞内pH稳定；,Na,+,-Ca,2+,交换,维持胞内Ca,2+,浓度稳定；,2.继发主动转运(又简称联合转运),secondary active transport,细胞膜,间接利用,钠泵分解ATP 释放的能量,完成的,主动,转运。,即,细胞膜利用钠泵分解 ATP,释放的能量所建立起的,细胞膜内外,Na,+,浓度差,的,势能储备，再由,转运体,蛋白完成的逆电化学梯,差的跨膜转运。,如：小肠粘膜上皮细胞和肾小管上皮细胞吸,收,GS,、,AA,为继发主动转运。介导继发主动转运,的是特殊的转运蛋白,转运体,transporter,。,转运体,transporter,：,转运体和载体具有相似的转运机制，也会出现饱和现象,同向转运体,反向转运体,（,交换体,）,典型的继发性主动转运,：,GS,和,AA,在小肠粘膜上皮的吸收；,GS,和,AA,在肾小管上皮的重吸收；,神经递质在突触间隙被神经末梢,所重摄取；,甲状腺上皮细胞的聚碘过程；,Na,+,-H,+,交换,Na,+,-Ca,2+,交换；,分泌物的出胞过程,粗面内质网上合成,转移到高尔基体,修饰，由质膜包裹,分泌囊泡,移向细胞膜内侧,融合、破裂，分泌,信号,Endocytosis,：大分子物质或物质团块借助于细胞膜形成,吞噬泡,或,吞饮泡,的方式进入细胞的过程，包括吞噬和吞饮。,例如：,白细胞吞噬细菌、异物等,受体介导式入胞过程,被运物与R结合,结合部位,膜内陷、离断,胞质内形成吞饮泡,R与转运物质分离,只含R的小泡与膜结合,如:结合Fe,2+,的运铁蛋白,低密度脂蛋白的入胞,再循环,