主讲人黄志华第二章细胞的基本功能CHAPTER2THEBISICFUNCTIONSOFCELL邱春復主讲医学生理学教研室第一节细胞膜的结构和物质转运功能细胞：构成机体的最基本的结构和功能单位。一、细胞膜的基本结构液态镶嵌模型(图)组成：脂质、蛋白质、糖类（图）1．脂质双分子层：细胞膜的基本骨架含：磷脂、胆固醇、鞘脂。磷脂磷脂酰胆碱磷脂酰乙醇胺磷脂酰丝氨酸磷脂酰肌醇2．蛋白质：多为球形蛋白质表面蛋白质（外周蛋白质）整合蛋白质（镶嵌蛋白质）功能：①物质转运功能②受体功能（图）③识别功能④连接功能⑤催化功能3．糖类：糖蛋白或糖脂是细胞的特异性“标志”二、细胞膜的跨膜物质转运功能（一）单纯扩散1．定义扩散：单纯扩散：脂溶性小分子物质由高浓度向低浓度跨膜移动的过程。2．扩散通量：Mmol/s.cm2影响因素：膜内外物质浓度差、电压差膜的通透性3．转运的物质：O2，CO24．特点：①高浓度→低浓度②不耗能（二）膜蛋白介导的跨膜转运易化扩散1．定义非脂溶性小分子物质，在特殊膜蛋白质帮助下，由高浓度向低浓度一侧转运的过程。2．特点①高浓度→低浓度②不需耗能③具有选择性④通透性可改变3．通道介导的易化扩散--离子通道①转运的物质：离子：Na+、K+等②特点：a．通道蛋白功能状态可以改变图激活(开放)失活（关闭）备用（静息）b．通过“闸门”进行调控c．有选择性③转运结果：电化学势能平衡分类：化学门控通道：N-Ach受体电压门控通道：Na+通道机械门控通道：内耳毛细胞4．经载体介导的易化扩散（图）转运的物质：GS、AA进入一般细胞共同特点：①结构特异性②饱和现象③竞争性抑制被动转运：单纯扩散易化扩散主动转运:1．定义：指细胞膜将物质分子（或离子）逆浓度差和电位差转运的过程2．生物泵：实质就是ATP酶如“钠-钾泵”、“质子泵”等▲钠泵:钠-钾泵或Na+-K+-ATP酶（图）激活：细胞内的[Na+]、细胞外的[K+]作用：3个Na+移到膜外2个K+移入细胞内生理作用：形成细胞外高Na+、细胞内高K+a．离子势能贮备是生物电产生的基础；促进某些物质的逆浓度差的跨膜转运。如GSb．细胞内高K+是某些生化反应必需c.防止细胞水肿3．分类原发性主动转运继发性主动转运：（图）各种跨膜转运机制的特征（三）出胞和入胞大分子物质进出细胞的方式1．出胞：各种分泌活动、神经递质的释放2．入胞：受体介导式入胞（图）小结双语词汇：作业：第二节细胞的跨膜信号传递功能◆跨膜信号转导概念指外界信号（化学分子、光、声音等）作用于细胞膜表面的受体，引起膜结构中一种或多种特殊蛋白质构型改变，将外界环境变化的信息以新的信号形式传递到膜内，再引发靶细胞功能改变。◆几种主要的跨膜信号转导方式由离子通道完成的跨膜信号传递刺激信号→膜通道蛋白开放→离子移动→膜电位变化→膜内信息→细胞功能改变1．化学门控通道（配体门控通道）举例：N-型乙酰胆碱受体又称：通道型受体促离子型受体2．电压门控通道在跨膜电位改变时，通道开放。如：、K+、Ca+通道3．机械门控通道：内耳毛细胞中4．细胞间通道：即缝隙连接（图）举例：神经兴奋引起肌收缩神经冲动→神经末梢→释放ACh→终板膜化学门控通道开放→终板电位→电压门控Na+通道→肌膜AP→胞浆Ca2+升高→肌收缩由受体、G-蛋白、膜效应器酶完成的跨膜信号传递1．受体概念：指能与配体特异性结合的蛋白质特性：（1）特异性（2）饱和性（3）可逆性２．Ｇ－蛋白结构：（图）分类：GsGi３．效应器酶：Ac、PLC、离子通道利用胞浆或胞膜中的物质生成第二信使4．第二信使：cAMPcGMPIP3DGCa+信号传递过程（图）、（图）化学信号（激素、递质等）→特异性受体→受体-配体复合物→Ｇ蛋白中介→激活效应器酶系→第二信使→激活蛋白激酶→蛋白质磷酸化→生理效应由激酶受体完成的跨膜信号转导受体结构与功能（图）１．膜外段：能与配体相结合。２．跨膜：α－螺旋。３．膜内段：自身酪氨酸残基磷酸化受体激活蛋白磷酸化底物酪氨酸残基磷酸化◆跨膜信号转导和原癌基因原癌基因：与致癌病毒ＤＮＡ碱基排列顺序相一致，存在于正常细胞，其正常表达为生命必需。表达产物与跨膜信号转导有关即刻早期基因：又称快速基因、即早基因、第三信使第三节细胞的生物电现象◆细胞的生物电现象兴奋性与兴奋的概念1.兴奋性：指可兴奋细胞接受刺激后产生.反应的能力2.兴奋：指产生的反应兴奋的外部表现与实质：3.刺激引起兴奋的条件：一定的强度一定的作用持续时间一定的时间--强度变化率一、细