第2章细胞生理学

Chapter 2 The cell and its function 1 细胞膜的物质转运功能2 细胞的跨膜信号转导3 细胞的生物电现象4 骨骼肌收缩功能1 细 胞膜的物 质转 运功能一 细胞膜的基本结构70% 30%整合蛋白仅存膜外侧Function of membrane 维持细胞形状和内容物的稳定 接受细胞外环境变化发生变化的信号 选择性物质转运功能二 细胞膜的物质转运功能(一 ) 单纯扩散(二 ) 膜蛋白介导的跨膜转运 易化扩散 主动转运(三 )胞吐和胞纳(一 ) 单纯扩散 (simple diffusion) (1)概念 :小分子的脂溶性物质不需与膜上的蛋白质结合 ,凭其本身运动 ,由膜的高浓度一侧向低浓度一侧移动的过程(2)影响因素：膜内外浓度差、膜的通透性、分子大小、脂溶性、带电状况单纯扩散过程示意图细胞膜外 内 球往低处滚(3)特点 : 小分子的脂溶性物质 顺浓度差 不依靠特殊膜蛋白质的 “ 帮助” 不耗能 (4)转运的物质： O2、 CO2、 NH3 、 N2 、尿素、乙醚、乙醇、类固醇类激素水分子(二 )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 ,在特殊膜蛋白质的 “ 帮助 ” 下 ,由膜的高浓度一侧向低浓度一侧移动的过程(2)特点： 顺电化学梯度 (浓度差和电位差的代数和 ) 不需耗能 需要膜蛋白的参与(3)分类 : a. 由载体介导的易化扩散b. 由通道介导的易化扩散a.由载体介导的易化扩散载体 +被转运物质 复合物转 运物 质 :葡萄糖、氨基酸（进入一般细胞）、核苷酸影响因素 ： 膜两侧浓度差、可利用的载体数量、转运物与载体的亲和力特点： 1 高度的结构特异性2 饱和现象3 竞争性抑制b. 由 通道 介导的易化扩散 转运物质： 一些离子，如 K+、 Na+、 Cl-、 Ca2+ H2O 影响因素： 电化学梯度、特殊化学物质、机械刺激 特点： a 其功能状态可以改变 激活 失活 静息 b 有相对离子选择性c 门控特性 (通过 “闸门 ”进行调控）分类电压门控通道：Na+通道化学门控通道：N2-Ach受体机械门控通道：电压门控通道：离子；电压变化 -通道开 /关Na+通道 :12 亚单位 , 通道孔形成亚单位 ; -调节亚单位（ 图 ）配体门控通道 (化学门控通道 )特点：通道 /受体，配体与受体结合 -通道开 /关N2型 乙酰胆碱 受体通道： 2亚单位 2个乙酰胆碱 + -通道开放 (图 10)H2O的转运 转运形式：水通道，单纯扩散 水通道： Agre 2003年诺贝尔化学奖 2个水通道 (图 11) 单纯扩散和易化扩散的共同点：顺浓度差移动不耗能因此，称做 被动转运(三 )主 动 转 运(Active transport)1.概念： 是指细胞通过本身的某种 耗能 过程将某种物质的分子或离子由膜的 低浓度一侧移向高浓度一侧 的过程这种物质转运对于细胞的生命活动十分重要 2.特点： 需要消耗能量 （ 能量由分解 ATP来提供） 依靠特殊膜蛋白质的 “ 帮助 ” 逆电 -化学梯度进行 3.分类原发性主动转运 (Primary active transport) 继发性主动转运 (Secondary active transport) 原发性主动转运 定义： 细胞 直接 利用代谢产生的能量将物质（通常是带电离子）逆电 -化学梯度进行转运的过程 特殊膜蛋白质： 离子泵 （ ion pump） 或 ATP酶 （ ATPase）如 :钠泵、质子泵、钙泵、碘泵钠 泵