生理学课件细胞的基本功能
4、细胞膜的脂质双分子层是( A ) A.细胞内容物和细胞环境间的屏障 B.细胞接受外界和其他细胞影响的门户 C.离子进出细胞的通道 D.受体的主要成分 E.抗原物质
5、葡萄糖进入红细胞膜是属于( C ) A.单纯扩散 B.主动转运 C.易化扩散 D.入胞作用 E.吞饮
第二节
细胞的跨膜信号转导功能
(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。
二、细胞膜的跨膜物质转运功能
●被动转运
指物质顺 电位或化学梯 度的转运过程。
●主动转运
指物质逆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 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, 用扩散通量(mol or mol数/min.cm2)表示。 (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。
1.泵转运——Na+-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。
通道转运与钠-钾泵转运模式图
钠-钾泵: 当[Na+]i↑/[K+]o↑激活
2.易化扩散(facilitated
diffusion)
(1)概念: 一些非脂溶性或脂溶解度甚小的物质,
需特殊膜蛋白质的“帮助”下,由膜的高浓度一侧向
低浓度一侧移动的过程。
(2)分类:
①经通道的易化扩散
②经载体的易化扩散
(1)经通道的易化扩散
[Na+]o >[Na+]i
[K+]i >[K+]o
转运的物质:各种带电离子
(2)经载体的易化扩散
转运的物质:葡萄糖(GL)、氨基酸(AA)等小分子亲水物质
(3)特点:
①需依靠特殊膜蛋白质的“帮助”
• ②不需另外消耗能量
• ③选择性(∵特殊膜蛋白质本身有结构特异性) • ④饱和性(∵结合位点是有限的) ⑤竟争性(∵经同一特殊膜蛋白质转运) • ⑥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)
多细胞生物体必须具备完善的信号转导系统以 协调其正常的生理功能。细胞间传递信息的物质多 达几百种:如递质、激素、细胞因子等。 跨膜信号转导主要涉及到:胞外信号的识别与 结合、信号转导、胞内效应等三个环节。 跨膜信号转导方式大体有以下三类:
① 离子通道介导的信号转导
② G蛋白偶联受体介导的信号转导 ③ 酶偶联受体介导的信号转导
(一)被动转运(passive transport) 概念:物质顺电位或化学梯度的转运过程。 特点: ①不耗能(转运动力依赖物质的电-化学梯 度所贮存的势能) ②依靠或不依靠特殊膜蛋白质的“帮助” ③顺电-化学梯度进行 分类: ①单纯扩散 ②易化扩散
1.单纯扩散(simple diffusion)
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
第三节 第四节
细胞的跨膜信号转导功能
细胞的跨膜电变化 肌细胞的收缩功能
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
(一)脂质双分子层
以液态的脂 质双分子层为基架, 具有稳定性和流动 性。
(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。
即逆浓度梯度或逆电位梯度的转运时,能量 非直接来自 ATP 的分解,是来自膜两侧 [Na+] 差,而 [Na+]差是Na+-K+泵分解ATP释放的能量建立的。
分类:
①同向转运
②逆向转运
3.入胞和出胞式转运
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。 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。 入胞:指细胞外的大分子物质或团块进入 细胞的过程。
凹陷膜与细胞膜断离=吞食泡
吞食泡与胞内体的膜性结构相融合
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
(二)主动转运(active transport)
•
概念:指物质逆浓度梯度或电位梯度的转运过程。
•
特点:①需要消耗能量,能量由分解ATP来提供; ②依靠特殊膜蛋白质(泵)的“帮助”;
③是逆电-化学梯度进行的。
分类: ①原发性主动转运(简称:泵转运);
如:Na+-K+泵、Ca2+-Mg2+泵、H+-K+泵等 ②继发性主动转运(简称:联合转运); ③入胞和出胞式转运。
•
分 为:吞噬=转运物质为固体; 吞饮=转运物质为液体。
出胞:
粗面内质网合成蛋白性分泌物 高尔基复合体
膜性结构包被=分泌囊泡
囊泡向质膜内侧移动 囊泡膜与质膜的某点接触并融合 融合处出现裂口 分泌物排出 囊泡的膜成为细胞膜的组成部分
入胞:
细胞膜上的受体对物质的“辨认”
发生特异性结合=复合物 复合物向膜表面的“有被小窝”移动 “有被小窝”处的膜凹陷
分解ATP产生能量 2K+泵至细胞内;3Na+泵至细胞外 维持[Na+]o高、[K+]i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)。
2.继发性主动转运
概念:间接利用ATP能量的主动转运过程。