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1、1第二章 細胞的基本功能基本內(nèi)容基本內(nèi)容 第一節(jié)第一節(jié) 細胞膜的結(jié)構(gòu)與物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能細胞膜的結(jié)構(gòu)與物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能 第二節(jié)第二節(jié) 細胞的跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)功能細胞的跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)功能 第三節(jié)第三節(jié) 細胞的生物電現(xiàn)象細胞的生物電現(xiàn)象 第四節(jié)第四節(jié) 肌細胞的收縮功能肌細胞的收縮功能2 屏障分隔功能屏障分隔功能 物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)功能信號轉(zhuǎn)導(dǎo)功能 特征標(biāo)識功能特征標(biāo)識功能3 20 20世紀(jì)世紀(jì)30s30s，膜結(jié)構(gòu)假說，膜結(jié)構(gòu)假說: : 小孔剛性膜結(jié)構(gòu)小孔剛性膜結(jié)構(gòu) 2020世紀(jì)中期，電鏡技術(shù)發(fā)現(xiàn)，膜的三層結(jié)構(gòu)世紀(jì)中期，電鏡技術(shù)發(fā)現(xiàn)，膜的三層結(jié)構(gòu) 41.1.細胞膜的組成：脂肪細胞膜的組成：脂肪+ +

2、蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)+ +糖類糖類 重量：重量：蛋白質(zhì)與脂質(zhì)之比為蛋白質(zhì)與脂質(zhì)之比為 4 41 11 14 4 線粒體膜線粒體膜3 31 1，神經(jīng)髓鞘膜為，神經(jīng)髓鞘膜為1 14 4 數(shù)量：數(shù)量：脂質(zhì)多于蛋白質(zhì)脂質(zhì)多于蛋白質(zhì)10-10010-100倍。倍。52.2.液態(tài)鑲嵌模型及其分子組成液態(tài)鑲嵌模型及其分子組成 液態(tài)鑲嵌模型液態(tài)鑲嵌模型（fluid mosaic modelfluid mosaic model）的基本內(nèi)）的基本內(nèi)容容: : 膜的共同結(jié)構(gòu)特點是以液態(tài)的脂質(zhì)雙分子層為膜的共同結(jié)構(gòu)特點是以液態(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)和生理功能的基架，其中鑲嵌著具有不同分子結(jié)構(gòu)和生理功

3、能的蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)。 6 細胞膜構(gòu)成主要成份細胞膜構(gòu)成主要成份v脂質(zhì)雙分子層脂質(zhì)雙分子層親水性極性基團親水性極性基團 （磷酸和堿基）（磷酸和堿基）疏水性非極性基團疏水性非極性基團 （長烴鏈）（長烴鏈）7脂質(zhì)雙分子層特點：脂質(zhì)雙分子層特點： 液態(tài)液態(tài)（同層橫向移動的同層橫向移動的流動性流動性） 穩(wěn)定性穩(wěn)定性意義：意義：細胞可以承受相當(dāng)大的張力和外形改變而不細胞可以承受相當(dāng)大的張力和外形改變而不破裂；而且即使膜結(jié)構(gòu)有時發(fā)生一些較小的斷裂，破裂；而且即使膜結(jié)構(gòu)有時發(fā)生一些較小的斷裂，也可以自動融合而修復(fù)，仍保持膜的完整性。也可以自動融合而修復(fù)，仍保持膜的完整性。8 蛋白質(zhì)肽鏈蛋白質(zhì)肽鏈一次或多次一次

4、或多次穿越脂質(zhì)膜穿越脂質(zhì)膜 膜蛋白具有膜蛋白具有多種功能多種功能9 分類：分類： 依功能分依功能分：酶蛋白、受體蛋白、轉(zhuǎn)運蛋白等；酶蛋白、受體蛋白、轉(zhuǎn)運蛋白等； 依存在形式分依存在形式分：表面蛋白表面蛋白、整合蛋白。整合蛋白。 功能：功能：以酶、載體、離子泵、通道、受體等形式參與代以酶、載體、離子泵、通道、受體等形式參與代謝、物質(zhì)轉(zhuǎn)運、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等功能謝、物質(zhì)轉(zhuǎn)運、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等功能10膜的糖類膜的糖類- -分子標(biāo)記或信息載體結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：寡糖和多糖鏈寡糖和多糖鏈 糖蛋白或糖脂糖蛋白或糖脂11二、細胞膜的物質(zhì)轉(zhuǎn)運機能二、細胞膜的物質(zhì)轉(zhuǎn)運機能 細胞的膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運方式主要有細胞的膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運方式主要有 單純擴

5、散單純擴散 diffusion diffusion 易化擴散易化擴散 facilitated diffusion facilitated diffusion 主動轉(zhuǎn)運主動轉(zhuǎn)運 active transport active transport 膜泡轉(zhuǎn)運膜泡轉(zhuǎn)運 vesicular transport vesicular transport 被動擴散被動擴散主動擴散主動擴散12（一）單純擴散（一）單純擴散（simple diffusionsimple diffusion） 機體內(nèi)的脂溶性物質(zhì)順濃度梯度等跨細胞機體內(nèi)的脂溶性物質(zhì)順濃度梯度等跨細胞膜的轉(zhuǎn)運過程。膜的轉(zhuǎn)運過程。 物質(zhì)：物質(zhì)：O O2

6、2、COCO2 2 、N N2 2 、尿素等、尿素等. . 決定因素：決定因素：物質(zhì)的濃度差物質(zhì)的濃度差、膜的通透性膜的通透性. .13（二）易化擴散（二）易化擴散（facilitated diffusionfacilitated diffusion）概念概念: :易化擴散易化擴散指某非脂溶性物質(zhì)或脂溶性較低的指某非脂溶性物質(zhì)或脂溶性較低的物質(zhì)物質(zhì)（在特殊蛋白質(zhì)的幫助下）（在特殊蛋白質(zhì)的幫助下）的的順濃度梯度順濃度梯度的跨膜擴散。的跨膜擴散。分類分類: : 1. 1.經(jīng)載體的易化擴散經(jīng)載體的易化擴散: : 載體（載體（carriercarrier）: : 貫穿脂質(zhì)雙層的整合蛋白。貫穿脂質(zhì)雙層的

7、整合蛋白。 物質(zhì)：物質(zhì)：葡萄糖、氨基酸、核苷酸等。葡萄糖、氨基酸、核苷酸等。 14特點：特點：順濃度梯度轉(zhuǎn)運；順濃度梯度轉(zhuǎn)運； 飽和現(xiàn)象；飽和現(xiàn)象；結(jié)構(gòu)特異性結(jié)構(gòu)特異性; ;競爭性抑制。競爭性抑制。152. 2. 經(jīng)通道的易化擴散經(jīng)通道的易化擴散 指某些金屬或非金屬離子的被動跨膜轉(zhuǎn)運。指某些金屬或非金屬離子的被動跨膜轉(zhuǎn)運。 物質(zhì)：物質(zhì)：NaNa+ +、 K K+ +、 CaCa2+2+、 H H+ +、 ClCl- - 等。等。 通道類型通道類型（依離子選擇性分）：（依離子選擇性分）： 電壓門控離子通道電壓門控離子通道（NaNa+ +、K K+ +、CaCa2+2+等）等） 化學(xué)門控離子通道化

8、學(xué)門控離子通道 ( (肌肉終板膜、突觸后膜肌肉終板膜、突觸后膜) ) 機械門控離子通道機械門控離子通道 ( (耳蝸毛細胞頂部耳蝸毛細胞頂部) ) 16易化擴散與單純擴散的易化擴散與單純擴散的不同點不同點： 易化擴散需要細胞膜特殊蛋白質(zhì)協(xié)助易化擴散需要細胞膜特殊蛋白質(zhì)協(xié)助完成。完成。易化擴散與單純擴散的易化擴散與單純擴散的相同點相同點： 都是順著濃度梯度或電位梯度進行，都是順著濃度梯度或電位梯度進行，利用勢能，不消耗細胞代謝產(chǎn)生的能量，利用勢能，不消耗細胞代謝產(chǎn)生的能量，都屬于被動擴散。都屬于被動擴散。17( (三三) )主動轉(zhuǎn)運主動轉(zhuǎn)運 主動轉(zhuǎn)運主動轉(zhuǎn)運 active transportact

9、ive transport細胞膜通過消耗細胞釋放的細胞膜通過消耗細胞釋放的生物能，逆化學(xué)或電位梯度生物能，逆化學(xué)或電位梯度跨膜轉(zhuǎn)運物質(zhì)的過程?？缒まD(zhuǎn)運物質(zhì)的過程。 特點：特點： 耗能并逆電耗能并逆電-化學(xué)梯度進行化學(xué)梯度進行18 主動轉(zhuǎn)運的分類：主動轉(zhuǎn)運的分類： 1 1）原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運（primary active transport primary active transport ）本質(zhì)為本質(zhì)為ATPATP酶，直接利用酶，直接利用ATPATP釋放的能量而實現(xiàn)的轉(zhuǎn)釋放的能量而實現(xiàn)的轉(zhuǎn)運。如鈉泵、鈣泵等。運。如鈉泵、鈣泵等。 2 2）繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運（secondar

10、y active transportsecondary active transport）也稱聯(lián)合轉(zhuǎn)運。也稱聯(lián)合轉(zhuǎn)運。19 鈉-鉀泵(Na+ +-K+ +依賴式ATP酶)l鈉鈉- -鉀泵的本質(zhì)鉀泵的本質(zhì)-是具有是具有ATPATP酶活性的膜蛋白質(zhì)，可分酶活性的膜蛋白質(zhì)，可分解解ATPATP釋放能量，用以逆電釋放能量，用以逆電- -化學(xué)梯度跨膜轉(zhuǎn)運化學(xué)梯度跨膜轉(zhuǎn)運NaNa+ +、K K+ +l鈉鈉- -鉀泵的激活鉀泵的激活-細胞內(nèi)的細胞內(nèi)的NaNa+ +和細胞外和細胞外K K+ +均可激活均可激活其酶活性其酶活性l生電性生電性-即每分解一分子即每分解一分子ATPATP可泵出可泵出3 3個個NaNa

11、+ +，同時泵入，同時泵入2 2個個K K+ +20 鈉鈉-鉀泵活動的生理意義鉀泵活動的生理意義 保持細胞內(nèi)外保持細胞內(nèi)外NaNa+ +和和K K+ +不均衡分布，為細不均衡分布，為細胞電活動的發(fā)生提供勢能儲備胞電活動的發(fā)生提供勢能儲備 細胞內(nèi)高細胞內(nèi)高K K+ +是代謝活動的必要條件是代謝活動的必要條件 維持細胞正常的滲透壓及形態(tài)維持細胞正常的滲透壓及形態(tài) 建立建立NaNa+ +濃度勢能儲備，協(xié)助營養(yǎng)物質(zhì)的濃度勢能儲備，協(xié)助營養(yǎng)物質(zhì)的繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運21 繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運 概念：概念：指利用原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運建立的膜電指利用原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運建立的膜電- -化學(xué)化學(xué)勢能完成的

12、物質(zhì)逆濃度梯度跨膜轉(zhuǎn)運。勢能完成的物質(zhì)逆濃度梯度跨膜轉(zhuǎn)運。 例：例：小腸腔、腎小管腔內(nèi)小腸腔、腎小管腔內(nèi)GlucoseGlucose和和AAAA的轉(zhuǎn)運；的轉(zhuǎn)運； 甲狀腺細胞的聚碘。甲狀腺細胞的聚碘。22( (四四) )膜泡轉(zhuǎn)運膜泡轉(zhuǎn)運1.1.出胞出胞/ /胞吐胞吐（exocytosis） 指細胞內(nèi)的某些大分子物質(zhì)、物質(zhì)顆?；驁F塊指細胞內(nèi)的某些大分子物質(zhì)、物質(zhì)顆?；驁F塊的排出過程。如腺細胞分泌、神經(jīng)遞質(zhì)釋放等的排出過程。如腺細胞分泌、神經(jīng)遞質(zhì)釋放等. .232.2.入胞入胞/ /胞吞（胞吞（endocytosisendocytosis）與出胞相反。與出胞相反。 指細胞外某些物質(zhì)團塊進入細胞的過程。如白細指細胞外某些物質(zhì)團塊進入細胞的過程。如白細胞對病毒、細菌的吞噬或吞飲等。胞對病毒、細菌的吞噬或吞飲等。