工程生理学细胞和基本组织教学PPT.ppt

第二章 细胞和基本组织第一节 细胞的基本结构及其功能第二节 细胞的增殖第三节 基本组织第一节 细胞的基本结构及其功能• 细胞cell：• 细胞间质intercellular substance：• 血浆• 组织液• 细胞间的纤维• 骨板 一、细胞的化学组成• 原生质protoplasm：• 元素：• C、H、O、N(96%)• P、K、Na、S、Cl、Fe、Mg• 无机物：水、无机盐 • 有机物：糖类、脂类、蛋白质、核酸 1、蛋白质 • 20种氨基酸组成• 细胞基本结构、各种功能的主要成分• 酶、核蛋白 2、核酸 • DNA、RNA • DNA：遗传物质• 参与细胞合成mRNA• 控制蛋白质的合成 • RNA：直接参与合成蛋白质 3、核蛋白 • 合成蛋白质的场所 4、糖类和脂类 • 细胞能量• 多糖参与细胞识别• 某些脂类是细胞单位膜的主要成分 二、细胞的一般结构• 数目很多 • 106个/1mg细胞 • 形态和大小多种多样 • 红细胞， 肝细胞，神经细胞 • 形态与其功能、所处环境相适应 • 红细胞、上皮细胞、肌细胞、吞噬细胞 二、细胞的一般结构 • 光镜结构：细胞膜、细胞质、细胞核 • 电镜结构：超微结构，细胞器、生物大分子（一）膜性结构体系细胞膜 plasma membrane：1、细胞膜的形态结构：• 分子组成 • 双层磷脂分子 • 蛋白质镶嵌 • 糖类附着在表面 • 电镜下明暗相间的三层结构：暗 明 暗• 磷脂使细胞膜具有流动性 1、细胞膜的形态结构： • 表在蛋白质• 嵌入蛋白质 • α-螺旋或球形• 构型不同，则功能不同 • 膜表面糖分子• 糖脂、糖蛋白• 表面抗原 • 保护细胞 • 参与吸收• 参与分泌• 参与膜内外的物质交换• 接受刺激• 传递兴奋等 2、细胞膜的功能2、细胞膜的功能（1）物质交换：最重要的生理特性• 选择性地进、出？ （1）物质交换：跨膜转运 1）被动转运 passive transport － 单纯扩散 Simple diffusion － 滤过filter－ 易化扩散 Facilitated diffusion 2）主动转运 active transport • 继发主动转运 secondary active transport4）膜动转运 • 入胞 endocytosis • 出胞 exocytosis1、passive transport • 高浓度→ 低浓度，不消耗ATP（1）Simple diffusion • 脂溶性物质，不需载体 通量：摩尔/cm2.秒扩散 浓度差膜通透性• O2、CO2、少量激素单纯扩散单纯扩散（2）filter：• 非常小的水溶性分子 • 滤孔 • 尿素、乙醇 3）Facilitated diffusion • 水溶性小分子• 细胞膜转运蛋白 • 葡萄糖、氨基酸、铁剂、离子 • 特点：1、由高到底浓度扩散（离子扩散与电位差有关）2、转运蛋白与转运物质间有选择性3、转运蛋白的功能受环境因素影响3）Facilitated diffusion的转运蛋白分类：A、通道Channel B、载体 CrrierA、Channel：转运离子• 化学门控通道Chemically-gated channel • 电压门控通道Voltage-gated channel• 机械门控通道Mechanical-gated channel3）Facilitated diffusion：Channel 受体－膜通道系统 receptor- membrane channel system通道转运通道转运通道易化扩散的特点：• 相对特异性 • 无饱和现象 • 通道有“开放”、“关闭”，备用状态3）Facilitated diffusion B、Crrier：转运小分子物质、Glu、AA特点：• 特异性高 • 饱和现象 • 竞争性抑制 3）Facilitated diffusion 载体转运载体转运2、active transport • 低浓度→高浓度，泵辅助，消耗ATP • 泵：• Na+、K+-ATP酶（钠钾泵）• H+-K+ 泵、Ca++泵、NH4+泵 • 适用于：Na+、K+、H+、Ca++、NH4+、大多数药物 2、active transport • Na-K依赖式ATP酶• α、β两种亚单位 • α亚单位激活完成转运 主动转运2、active transport Na+、K+主动转运的生理意义：• 保持细胞内高K+、细胞外高Na+• 势能贮备 • 细胞电信号的基础• 细胞内高K+利于胞内许多生化反应 • 阻止Na+、水进入细胞，防止细胞水肿 2、active transport • secondary active transport • 间接利用ATP分解释放的能量完成的物质转运• 小肠粘膜上皮细胞吸收Glu、AA• 需要特殊的转运蛋白 2、active transport • secondary active transportactive transport active transport 3、膜动转运membrane moving transport • 大分子、团块、异物等进出细胞 1）endocytosis（胞吞、胞饮） • 血细胞吞噬细菌• 受体配体复合物的入胞 • 胞饮：液体物质 • 胞吞：固体物质 endocytosisendocytosis3、膜动转运 2）exocytosis（胞吐）• 神经递质的分泌 • 腺体的分泌 exocytosisexocytosis2、细胞膜的功能（2）跨膜信号传递• 嵌入蛋白质构成细胞膜受体、通道、G蛋白(鸟苷酸结合蛋白)、膜的效应器酶• 接受外来信号→结构、功能变化→细胞膜电变化、细胞内其它功能改变→跨 膜信号传递 与与G G蛋白耦联的受体蛋白耦联的受体2、细胞膜的功能 （2）跨膜信号传递 • 受体与配体结合、被激活→细胞内一系列酶的变化→控制、调节细胞代谢活动、生理活动• 受体：细胞膜、细胞器、细胞核中 • 每种细胞具有特异性受体蛋白质• 甲状腺细胞膜，促甲状腺素受体 （一）膜性结构体系内质网 endoplasmic reticulum • 基质中的膜性管道系统• 网状分布• 管状、扁囊• 与细胞膜、核膜相连 －粗面内质网 －滑面内质网 l 粗面内质网的功能 （1）核蛋白体附着的支架，增加蛋白 质的合成效率 （2）细胞内物质运输的通道 • 滑面内质网的功能较复杂 （1）细胞内物质运输的通道 （2）参与糖元的合成与分解、脂类的 合成、类固醇激素的合成与分泌 （一）膜性结构体系高尔基复合体 golgi complex • 位于细胞核附近的细胞质中• 光镜，网状（内网器）• 电镜，片层状扁平囊结构 • 功能：物质的积聚、加工、分泌颗粒的形成 （一）膜性结构体系线粒体 mitochondria • 光镜：粗线状，颗粒状 • 电镜：双层单位膜构成的囊 嵴 • 氧化还原酶 • 氧化还原作用 （一）膜性结构体系溶酶体 lysosome • 囊状，大小和线粒体相仿 • 表面有一层膜 • 多种酶：蛋白质水解酶、糖元水解酶、脂 类水解酶、过氧化氢酶……（一）膜性结构体系lysosome • 初级溶酶体 • 吞噬体 • 次级溶酶体：初级溶酶体与吞噬体溶合 • 溶酶体膜破裂，酶逸出• 细胞自溶、死亡 • 非甾体抗炎药、糖皮质激素……（一）膜性结构体系核膜：细胞核表面的薄膜• 细胞核与细胞质的分界膜 • 两层单位膜，核周隙 • 核孔 • 核膜外层表面附有核蛋白体 • 核膜外层与内质网相连 。