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第二章细胞的基本功能详解演示文稿
化学门控通道:膜所受的压力不同 电压门控通道:膜两侧电位差的变化 机械门控通道:某种化学信号的出现
转运的物质: 溶于水的离子
载体介导的易化扩散:
• 许多必需的营养物质如葡萄糖、氨基酸都不溶解于脂类, 但在载体的帮助下也能进行被动的跨膜转运。
• 载体是指细胞膜上一类特殊蛋白质, B.它能在溶质高浓度一侧与溶质发生特异性结合, C.并且构象发生改变,把溶质转运到低浓度一侧将之释放 出来, D.载体蛋白恢复到原来的构象,又开始新一轮的转运。
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。
有些作为抗原决定 族=免疫信息(血型);
有些作为膜受体 的“可识别”部分, 能特 异地与激递
质等结合。
小结
1、脂质双分子层主要起屏障作用,是细胞的基架;
2、镶嵌在脂质层中的蛋白质可以在膜脂分子间横向漂 浮移位;
3、膜中的特殊蛋白质负责物质、能量和信息的跨膜 转运和转换;
• 非脂溶性或脂溶性很小的物质, 需特殊膜蛋白质 “帮助”,顺浓差转运。有两种
• (1)由通道介导的易化扩散:由膜上的通道蛋白 帮助完成。
• (2)由载体介导的易化扩散:由膜上的载体蛋白 帮助完成。
经通道介导的易化扩散 [Na+]o >[Na+]i
[K+]i >[K+]o
通道扩散的特点
①选择性 ②高速率 ③门控性:通道的开放与关闭受精密调控
主动转运与被动转运的区别
主动转运
被动转运
需由细胞提供能量
不需细胞能量
逆电-化学势差
顺电-化学势差
使膜两侧浓度差更大 使膜两侧浓度差更小
3.入胞和出胞
入胞:指细胞外 的大分子物质或团 块进入细胞的过程。
吞噬=转运物质为 固体;
吞饮=转运物质为 液体。
入胞和出胞
受体介导入胞:一些激素或生长因子运输蛋白及细菌 (配体)通过细胞膜表面特异受体作用而入胞。
• 特点:依靠特殊膜蛋白(离子泵)的“帮助”;耗能; 逆浓度差
• 分类: ①原发性主动转运:Na+-K+泵、H+-K+泵 等
•
②继发性主动转运:葡萄糖、氨基酸等-K+泵
Na+-K+泵又称Na+-K+-ATPase,简称钠泵。
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。
配体与受体识别
配体-受体 复合物向有被小窝集中 吞食泡形成
吞食泡与初级溶酶体融合形 成次级溶酶体
配体与受体分开
配体转运到其它细胞 器中
循环小泡形成, 膜再利用
3.入胞和出胞
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。
3.入胞和出胞
小结
通道转运与钠-钾泵转运模式图
钠-钾泵:
当[Na+]胞内↑/[K+]胞外↑激 活
分解ATP产生能量
2K+泵至细胞内;3Na+泵至细胞外
维持[Na+]胞外高、[K+]胞内高 原先的不均匀分布状态
钠-钾泵的这种活动还为其它一些物质转运 的提供了动力(如葡萄糖、氨基酸的吸收:Na+-
载体-葡萄糖、Na+-载体-氨基酸的复合体形式进行 的联合转运)。
• 20世纪70年
代由Singer和 Nicholson 提
出。
一、膜的化学组成和分子结构
(一)脂质双分子层
磷脂(70%),胆固醇和少量糖脂。屏障作用, 保持细胞内容物的相对稳定
(二)细胞膜蛋白质
镶嵌或贯穿于脂质双分 子层中,膜通道蛋白, 载体蛋白,酶等。 细胞 内外物质、能量、信息 交换。
(三)细胞膜糖类
经载体介导的易化扩散
载体介导的易化扩散:
特点:* ① 结构特异性高 ② 饱和现象 ③ 竞争性抑制 ④ 顺浓度梯度
转运的物质: 葡萄糖、氨基酸等
葡萄糖的易化扩散
二、细胞膜的物质转运功能
(二)主动运输(active conduct):
由特殊膜蛋白(离子泵)所介导的物质逆浓度梯度或 电化学梯度由浓度低的一侧向高浓度一侧进行跨膜 转运的方式。维持细胞内外离子浓度差。
第二章细胞的基本功能详解演 示文稿
优选第二章细胞的基本功能
第二章 细胞的基本功能
第一节 细胞的跨膜物质转运功能 第二节 细胞的跨膜信号转导功能 第三节 细胞的跨膜电变化
第一节 细胞的跨膜物质转运功能
一、膜的化学组成和分子结构
• 解释细胞膜结构最好的学说是液态镶嵌模型(Fluid mosaic model)。
• 钠泵活动的生理意义
• ①产生和维持细胞内高K+ 、细胞外高Na+的状
态,是细胞产生生物电的基础 • ②维持细胞的正常体积有一定意义; • ③建立起一种离子的势能贮备; • ④这种势能贮备是细胞外Na+和细胞内K+等顺
着浓度差和电位差扩散的能量来源。 • ⑤是人和动物最重要的物质转运形式
继发性主动转运
4、糖链是蛋白质和细胞的特异性的“标志”,能特异 地与某种递质、激素或其他化学信号分子结合。
二、细胞膜的物质转运功能
• 被动转运passive transport • 主动转运active transport • 胞吞和胞吐作用 endocytosis and
exocytosis
(一)被动转运(passive conduct):
复习思考题
1.简述细胞膜物质转运有哪些方式? 2.Na+-K+泵的作用意义? 3.在一般生理情况下,每分解一分子ATP,钠泵运转可 使( D) A.2个钠离子移出膜外 B.2个钾离子移入膜内 C.2个钠离子移出膜外,同时有2个钾离子移入膜内 D.3个钠离子移出膜外,同时有2个钾离子移入膜内 E.2个钠离子移出膜外,同时有3个钾离子移入膜内
③不依靠特殊膜蛋白质的“帮助”
④不需另外消耗能量 ⑤扩散量与浓度梯度、温度和膜通透性呈正相关。
(3)转运的物质:
O2、CO2、NH3 、N2 、尿素、乙醚、乙醇、类固 醇类激素 等少数几种。
注:∵膜对H2O具高度通透性,∴H2O除单纯扩散外, 还可通过水通道跨膜转运。
2、 易化扩散(facilitated diffusion)
概念:指通过简单扩散、或协助扩散实现物质由高浓度 向低浓度方向跨膜转运,浓度梯度是转运动力。
1、简单扩散: 2、易化扩散
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。
[O2]o >[O2]i
[CO2]i >[CO2]o
(2)特点:
①扩散速率高 ②无饱和性