第一节 细胞膜的基本结构和 跨膜物质转运功能
Structure and transport functions of the cell membrane
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是细胞内容物与细胞周围环境之间的一 道生理屏障。即可将两者分隔开，又是两者 之间物质、能量、信息转换的中介。
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一、细胞膜的化学组成和分子结构 Chemical composition and molecular structure of the cell membrane
lipid bilayer
化学组成： 磷脂（70%）、胆固醇（30%）、 鞘脂类脂质
磷脂的基本结构： 一分子甘油的两个羟基 各结合一分子脂肪酸， 另一个羟基结合一分子 磷酸，后者再结合一个 碱基。
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所有的膜脂质都是双嗜性分子 一端是磷酸、碱基等亲水性极性基团， 另一端的长烃链是非极性基团。 脂质小体： 人工制备的人工膜囊。
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（四）继发性主动转运 （secondary active
transport） 指某种物质的逆浓度梯度的转运
是依赖于另一物质的浓度差造成的势 能而实现的。
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钠泵活动的生理意义：
1.维持细胞正常的渗透压和形态。
2.形成和保持细胞内外Na+、 K+不均匀分布， 与生物电的形成密切相关。
Na+浓度的膜外:膜内（ Co/Ci ）为12 K+浓度的膜内:膜外 （ Ci/Co ）为30
钠-钾泵（sodium-potassium pump） 钠泵为Na+- K+依赖式ATP酶的蛋白质
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Basic functions of pumps： • 在细胞的特定部位聚集某种物质 • 建立一种势能储备 • 分泌特定物质
The movement of substances across the
membrane occurs against the
electrochemical gradient with the
necessity of consumption of metabolic
energy.
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神经细胞和骨骼肌细胞
allosteric
Na+浓度高
电位高
电位低
Na+浓度低
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细胞外 细胞膜 细胞内
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2、以载体为中介的易化扩散 Facilitated diffusion via
carrier
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特点： 1、结构特异性 2、饱和性 3、竞争性抑制
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3.建立的Na+浓度势能储备。是营养物质跨 小肠和肾小管上皮细胞等跨膜主动转运的 能量来源。
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（五）出胞和入胞式物质转运
大分子物质或固态、液态的物质团块，通 过细胞膜复杂的结构和功能的变化，进出细 胞的过程。
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出胞（exocytosis)
胞
吐 是细胞分泌、递质释放及大分
子物质和颗粒的外排方式。
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（二）易化扩散（facilitated diffusion）
在体内，一些不溶于脂质或溶解度甚小的物 质，在细胞膜上一些特殊蛋白质的帮助下，顺 浓度差或电位差的跨膜物质转运。如：葡萄糖， 氨基酸及各种离子等。
特点： 1、高浓度
低浓度
2、膜蛋白的介导
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1、以通道为中介的易化扩散 Facilitated diffusion via
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（二）细胞膜蛋白质 cell membrane
protein 膜蛋白质的存在方式：表
面蛋白质和整和蛋白质。
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（三）细胞膜糖类 Cell membrane
carbohydrate 可作为细胞或蛋白质的标志，
也可作为膜受体的“可识别”部分。
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精品课件Βιβλιοθήκη 二、细胞膜的跨膜物质转运功能 The transmembrane material
transport of the cell membrane
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（一）单纯扩散（simple diffusion）
扩散： 扩散通量： mol/s.cm2
单纯扩散：在生物体中，一些脂溶性的小分 子物质顺浓度差或电位差的跨膜 物质转运。如：CO2，O2等。
影响单纯扩散扩散通量的因素：
1、浓度差 2、通透性：物质通过细胞膜的难易程度
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化学组成： 脂质、蛋白质、糖类等 基本结构：
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1972年由singer和nicolson提出。 其主要内容：膜是以液态的脂质双分 子层为基架，其中镶嵌着不同生理结 构和功能的蛋白质，后者主要以-螺 旋或球形蛋白质的形式存在。
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（一）脂质双分子层（Gorter Grendel）
c与ha离nn子e的l 易化扩散有关，推测在蛋白质内
部出现了一条贯穿膜内外的亲水性相孔道。 特点： 选择性和门控性。
（1）化学门控通道 （2）电压门控通道 （3）机械门控通道
•水通道（AQP）
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化学门控离子通道
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ion channels ：
electrochemical gradient +
入胞（endocytosis） 吞噬 吞饮 是大分子物质或物质团块的进入
细胞的主要方式。
吞噬 吞胞饮 胞
只发生特殊细 液相入胞，受体介导入
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受体介导式入胞 receptor-mediated endocytosis
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配体与受体结合
次级溶酶体
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初级溶酶体
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单纯扩散：
以载体为介导的易化扩散：
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被动转运（passive transport） 物质顺电-化学梯度进行跨膜转
运的过程，细胞本身无须消耗能量。
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（三）主动转运（active transport）
原发性主动转运：
细胞膜通过本身的某种耗能过程， 将物质的分子或离子逆电-化学梯度进行 跨膜转运。