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生理学课件细胞生理
67页1、第二章 细胞的基本功能 第一节 细胞膜的结构和物质转运功能 一、细胞膜的结构概述 1.细胞膜的功能 * 保护作用 * 物质交换 * 通透屏障 * 参与细胞的细胞的信息传递、细胞分裂分化、免疫等过程。,2.流体镶嵌模型 Fluid mosaic model: 脂质、蛋白质、糖类 由液态的脂质双分子层为基架,其中镶嵌着结构和功能不同的蛋白质。,1972年 singer和nicolson提出,(一)脂质双分子层(Gorter Grendel) 化学组成: 磷脂(70%)、胆固醇(30%)、少量糖脂. 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, 另一端的长烃链是疏水性非极性基团。,(二)细胞膜蛋白质 膜蛋白质的存在方式 表面蛋白 整合蛋白 载体(转运体)、通道和泵 受体和抗原标志蛋白 酶类,(三)细胞膜糖类 主要是寡糖和多糖链, 与膜脂质或膜蛋白质结合。 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。,(一)单纯扩散 Simple diffusion : 一些脂溶性物质顺浓度差或电位差的跨膜物质转运。 P高P低 浓度差和通透性 eg: O2,CO2、胆固醇、酒
2、精、类固醇激素 渗透作用:溶剂受溶质的吸引由低浓度向高浓度的运动过程 H2O进出细胞的方式, P渗低P渗高,二.物质的跨膜转运,(二)膜蛋白介导的跨膜转运 易化扩散 Facilitated diffusion 非脂溶性物质借助细胞膜蛋白质(通道、载体)帮助顺电化学梯度的跨膜转运。 特点: 由高到低顺浓度差扩散(离子扩散还 与电位差有关) 转运蛋白与转运物质间有选择性 转运蛋白的功能受环境因素的影响,1.经通道(Channel)易化扩散: 离子通道:一类贯穿脂质双层的、中央带有亲水性孔道的膜蛋白。 主要是Na+ K+ Ca2+ Cl-等离子 通道对离子的选择性,决定于通道开放时 水相孔道的大小、孔道的化学结构和带电情 况及环境因素。,特点:1)高到低,速度较快(106-108个离子/秒) 2)相对结构特异性 3)特异性阻断剂 Na+ 河豚毒 K+ 四乙胺 Ca2+ 异搏定 4)有不同的功能状态 通道的开关受某些理化因素影响 Na+通道具有静息、激活和失活状态 K+通道具有激活和去激活状态,(2)化学门控通道 Chemically-gated channel 配体门控通道 ligand-g
3、ated channel 乙酰胆碱受体阳离子通道,(1)电压门控通道 Valtage-gated channel,(3)机械门控通道 mechanically-gated ion hannel 受机械刺激而开闭的通道。 如:内耳的毛细胞的听毛在受声波作用发生弯曲时,会导致听毛根部的膜变形,直接激活了膜附近的机械门控通道,毛细胞可出现短暂的电位变化。 (4)非门控通道 持续开放 钾漏通道,缝隙连接等,通道的调控,2、载体介导的跨膜转运 经载体易化扩散 载体(Carrier ):贯穿脂质双层的整合蛋白。 葡萄糖、某些氨基酸、核苷酸等小分子亲水物质。 特点: 1)高到低且快速 2) 高度结构特异性 3)饱和性 4)竞争性,作用: 排3 Na+ 摄 2 K+ 有ATP酶活性,分解ATP供能 Na+、K+泵活动的意义: 1)建立势能储备,供其它耗能过程利用; 2)维持细胞内外离子分布,保证细胞正常 功能(维持细胞内渗透压和细胞容积的 相对稳定) 3)与细胞生物电有关(可兴奋细胞兴奋性 和生物电基础) 4)细胞内高K+ 是细胞内许多代谢反应的 必需条件。,4.继发性主动转运 secondary A
4、ctive 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。 eg:G ,AA 同向转运 同向转运体 逆向转运 逆向转运体,典型的继发性主动转运: GS和AA在小肠粘膜上皮的吸收; GS和AA在肾小管上皮的重吸收; 神经递质在突触间隙被神经末梢 所重摄取; 甲状腺上皮细胞的聚碘过程; Na+-H+交换,Na+-Ca2+交换。,(三)出胞和入胞 1出胞 Exocytosis : 腺细胞分泌, 神经末梢分泌递质 形式:持续和间断,6,2入胞 Endocytosis : 吞噬 phagocytosis(固体) 吞饮 pinocytosis(液体) 液相入胞 fluid-phase endocytosis 受体介导式入胞 receptor-mediated endocytosis 如:低密度脂蛋白的入胞 (遗传性高胆固醇血症) 结合Fe2+的运铁蛋白,单纯扩散:CO2、O2 等 被 动 转 运 (高低) 易化扩散:通道、载体 Na-K依赖式ATP酶(钠泵) 原发性主动转运 Ca2-Mg2依赖式ATP酶(钙泵) H-K依赖式ATP酶(氢离子泵) 葡萄糖
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