医学课件生理学-细胞的基本功能.ppt

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1、目 录,二、细胞的信号转导,一、细胞膜的物质转运功能,三、细胞的电活动,四、肌细胞的收缩,细胞是构成人体的基本结构和功能单位；,第一节 细胞膜的物质转运功能,(1014),细胞的基本结构： 细胞膜 细胞质（细胞器+基质） 细胞核,一、细胞膜的分子结构,一、细胞膜的分子结构,细胞膜/质膜的构成： 脂质 蛋白质 糖类 功能活跃的细胞蛋白质的含量较高。,液态镶嵌模型,液态镶嵌模型的由来,实验一：,水溶性 物质,脂溶性 物质,结论：细胞膜由脂质组成。,液态镶嵌模型的由来,实验二：,收集： 细胞膜/血影,结论：细胞膜的主要成分脂质和蛋白质。,溶血,化学分析： 脂质+蛋白质,液态镶嵌模型的由来,实验三：,

2、液 气,结论：脂质的排列方式。,头,尾,液态镶嵌模型的由来,实验四：,液 气,结论：脂质排列的连续双分子层。,血影,丙酮,抽提,面积为RBC表 面积的2倍,实验五： 1959年，JD Robertsen电镜发现： “暗-亮-暗”,结论：脂质-蛋白质-脂质。,脂质双分子层的构成 (1) 磷 脂：70% (2) 胆固醇：30% (3) 糖 脂：10%,不同脂质的分布： 膜内层：含氨基酸的磷脂，如 磷脂酰丝氨酸 （细胞凋亡检测图） 磷脂酰乙醇胺 磷脂酰肌醇（第二信使） 膜外层：磷脂酰胆碱、糖脂,Annexin V检测磷脂酰丝氨酸外翻：凋亡,细胞膜的流动性：,胆固醇的含量：流动阻尼器 脂肪酸烃链的长度

3、、饱和度： 烃链短、饱和度低，则流动性大 蛋白质的含量：阻碍,膜蛋白 （1） 表面蛋白（2030%） 分布在膜的外表面与内表面 受体蛋白：可与激素、神经递质等配体结合 （2） 整合蛋白（7080%） 以螺旋结构一次或多次穿过脂质双分子层 如：载体（carrier） 通道（channel） 离子泵（ion pump）,糖类（210） 糖蛋白：糖类与膜蛋白结合生成 糖脂：糖类与膜脂质结合生成 分布于细胞膜的外侧，可作为受体或抗原 红细胞膜：ABO血型系统抗原 霍乱毒素：GM1糖脂,二、跨细胞膜的物质转运,物质跨膜转运的方式取决于该物质的理化性质： 脂溶性和少数小分水溶性物质：直接穿越细胞膜； 大部

4、分水溶性物质和离子：膜蛋白介导的跨膜转运； 大分子或物质团块：膜泡运输。,二、跨细胞膜的物质转运,方式,单纯扩散：,O2 CO2 N2 尿素,扩散效率： 浓度差 通透性,通道介导的跨膜转运：,电压门控性通道 通道开放/关闭受膜两侧电位差控制,如 电压门控性Na通道、K通道、 Ca2通道等,化学门控通道/配体门控性通道,机械门控性通道 通道开放和关闭受机械刺激控制 如 皮肤触压觉感受器 内耳毛细胞的感受器 容积性氯离子通道,水通道,CHIP(+),Control,通道的共同特征： (1) 高度的离子选择性 如 Na通道、Ca2+通道、K通道、Cl通道 (2) 门控特性： 如 电压、化学物质、机械

5、刺激等； (3) 高转运速度：106108个离子/秒； (4) 由于所有的离子通道均无分解ATP的能力，离子只能是顺着浓度差或电位差进行被动转运，因而通道介导的跨膜被动转运也称为经通道易化扩散。,经载体的被动/易化扩散 水溶性小分子物质顺浓度差或电位差经载体被动转运 葡萄糖、氨基酸,经载体的主动转运 特点： 原发性主动转运：钠泵、钙泵、质子泵 继发性主动转运： 葡萄糖和氨基酸在 小肠粘膜的主动吸收,钠-钾泵，简称钠泵，也称Na+-K+-ATP酶,每分解一个ATP分子 3个Na移出胞外 2个K移入胞内,外,内,钠泵的生理意义： 作用：使细胞外的Na浓度为胞内浓度的12倍； 使细胞内的K浓度为胞外

6、浓度的30倍； 维持细胞容积：把漏入胞内Na泵出，防止细胞肿胀； 如用喹巴因钠泵被抑制后，细胞会肿胀 维持细胞内高K状态，有利于代谢反应（蛋白质合成） 产生生物电的前提； 继发性主动转运的动力,钙泵，也称Ca2+-ATP酶 质膜钙泵分解1分子ATP可将1个Ca2+由胞内转运至胞外 肌质网、内质网钙泵1分子ATP可将2个Ca2+由胞质内转运至肌质网、内质网 降低胞浆内的钙浓度,其他泵： 质子泵： 调节胃酸分泌 碘 泵：调节碘转运,继发性主动转运 转运所需能量并不直接来自ATP的分解， 而是间接来自Na+在膜两侧的浓度势能差。 如： 葡萄糖、氨基酸在小肠粘膜或肾小管上皮的重吸收；,继发性主动转运,

7、原发性主动转运,经载体易化扩散,继发性主动转运的特点： 钠泵（分解ATP）活动造成肠粘膜细胞内低Na+； 胞内-肠腔Na+的势能差激活钠葡萄糖通向转运体，Na+和葡萄糖被转运到细胞内； 葡萄糖顺浓度差从细胞内扩散到组织间隙； 用药物抑制钠泵，葡萄糖的继发性主动转运减弱或消失。,载体转运的特征： （1）饱和现象 （2）竞争性抑制 （3）一定的特异性,膜泡运输,出胞和入胞 出胞 （1） 持续性分泌 （2） 调节性分泌 Ca2+可促进分泌囊泡 向质膜移行，促进其 与质膜融合。,内,外,入胞 （1） 吞噬 颗粒物质（细菌、死亡细胞、组织碎片） （2）吞饮/液相入胞 大分子水溶性物质（不帅选） （3）受体介导的入胞 细胞外液很少进入,外,内,