细胞的基本结构与功能1

1、1 第一节、细胞膜的物质转运功能 （1 1）物质转运功能）物质转运功能 2 (1)细胞膜的物质转运功能 1) 1) 单纯扩散单纯扩散 2) 2) 易化扩散易化扩散 3) 3) 主动转运主动转运 4) 4) 入胞与出胞入胞与出胞 3 脂溶性物质由膜的高浓度一侧向低浓度一侧脂溶性物质由膜的高浓度一侧向低浓度一侧 的扩散过程，称为单纯扩散。的扩散过程，称为单纯扩散。 主要对象为主要对象为CO2和和O2 单纯扩散 4 转运对象：脂溶性物质（如转运对象：脂溶性物质（如O2O2、CO2CO2 顺浓度差扩散顺浓度差扩散( (细胞不消耗能量细胞不消耗能量) ) 主要影响因素：膜两侧物质的浓度差和膜对该物质主要

2、影响因素：膜两侧物质的浓度差和膜对该物质 的通透性。的通透性。 特点： 单纯扩散 5 通道介导的易化扩散通道介导的易化扩散 载体介导的易化扩散载体介导的易化扩散 类型类型 载体 易化扩散 6 以通道为中介的易化扩散 细胞膜对离子的通细胞膜对离子的通 透性极差，但它们透性极差，但它们 能在膜上的离子通能在膜上的离子通 道（特殊蛋白质分道（特殊蛋白质分 子）的子）的“帮助帮助”下，下， 以非常高的速度顺以非常高的速度顺 浓度梯度和电位梯浓度梯度和电位梯 度跨膜转运。度跨膜转运。 7 通道介导的易化扩散通道介导的易化扩散 特点：特点： 对离子的选择性对离子的选择性 转运的高速度转运的高速度 门控机制

3、门控机制 8 载体介导的易化扩散载体介导的易化扩散 特点：特点： 特异性特异性 饱和性饱和性 竞争性抑制竞争性抑制 9 主动转运 概念：离子或小分子物质在膜上概念：离子或小分子物质在膜上“泵泵”的作用的作用 下，逆着电化学梯度的耗能性跨膜转运的过程下，逆着电化学梯度的耗能性跨膜转运的过程 特点：泵蛋白参与特点：泵蛋白参与 逆浓度差或电位差进行的，细胞要消耗能量逆浓度差或电位差进行的，细胞要消耗能量 10 钠钾泵转运的生理意义 由钠泵活动造成的细胞内高由钠泵活动造成的细胞内高K K ，是许多代 ，是许多代 谢反应进行的必需条件谢反应进行的必需条件 钠泵防止过多的钠泵防止过多的NaNa+ +( (

4、和水分子）进入细胞内，和水分子）进入细胞内， 保持正常的渗透压平衡保持正常的渗透压平衡 由钠泵保持的膜外高由钠泵保持的膜外高NaNa+ +和膜内高和膜内高K K 的膜两 的膜两 侧离子不平衡分布，建立起离子势能贮备，侧离子不平衡分布，建立起离子势能贮备， 是细胞生物电和兴奋性产生的基础。是细胞生物电和兴奋性产生的基础。 11 静息状态下细胞膜内外离子分布表 主要离子主要离子 离子浓度离子浓度mmol/L 膜内与膜外膜内与膜外 离子比例离子比例 膜膜 内内膜外膜外 Na+ 141421 10 K+155531 1 Cl-81101 14 A-(蛋白质蛋白质)60154 1 12 静息状态下细胞膜

5、内外离子分布 Na-KNa-K泵的转运维持离子不均衡分布泵的转运维持离子不均衡分布 膜外膜外 膜内膜内 13 入胞 14 入胞 中性粒细胞吞噬细菌中性粒细胞吞噬细菌 15 出胞 腺体分泌腺体分泌 16 一、静息电位及其产生原理一、静息电位及其产生原理 第二节、细胞的生物电现象 二、动作电位及其产生原理二、动作电位及其产生原理 17 细胞膜细胞膜 微电极微电极 u静息电位静息电位: 安静状态下，存在于膜内外两侧的电位差安静状态下，存在于膜内外两侧的电位差 一、静息电位及其产生原理 静息电位的测量静息电位的测量 18 静息电位的产生机制 静息状态下，细胞膜两侧对钾离子具有通透性，而静息状态下，细胞

6、膜两侧对钾离子具有通透性，而 对钠离子几乎没有通透性。这导致钾离子外流，形对钠离子几乎没有通透性。这导致钾离子外流，形 成钾离子平衡电位，其数值相当于静息电位。成钾离子平衡电位，其数值相当于静息电位。 胞内 胞外 19 静息电位的产生原理 u静息状态下，细胞膜两侧对钾离子具有通透性，静息状态下，细胞膜两侧对钾离子具有通透性， 而对钠离子几乎没有通透性。而对钠离子几乎没有通透性。 u这导致钾离子外流，形成钾离子平衡电位，其数这导致钾离子外流，形成钾离子平衡电位，其数 值相当于静息电位。值相当于静息电位。 离子流学说 主要由主要由K 外流而形成 外流而形成 20 离子流学说要点 1.生物电产生是由

7、细胞膜内外的离子定向生物电产生是由细胞膜内外的离子定向 流动造成的流动造成的 2.造成离子定向流动的原因是造成离子定向流动的原因是 1)1)细胞膜两侧的带电离子的不均衡分布细胞膜两侧的带电离子的不均衡分布 2)2)细胞膜对各种离子的通透性的改变细胞膜对各种离子的通透性的改变 21 极化 安静时细胞膜电位处于数值比较稳定的内负外安静时细胞膜电位处于数值比较稳定的内负外 正的状态正的状态 细胞外细胞外 细胞内细胞内 +40 +20 0 -20 -40 -60 -80 -100 (mv) 静息电位 22 超极化 以膜内电位向负值增大的方向变化以膜内电位向负值增大的方向变化 细胞外细胞外 细胞内细胞内

8、 +40 +20 0 -20 -40 -60 -80 -100 (mv) 静息电位 23 去极化 以膜内电位向负值减小方向变化以膜内电位向负值减小方向变化 细胞外细胞外 细胞内细胞内 +40 +20 0 -20 -40 -60 -80 -100 (mv) 静息电位 24 复极化 细胞发生去极化后向原先的极化方向恢复细胞发生去极化后向原先的极化方向恢复 细胞外细胞外 细胞内细胞内 +40 +20 0 -20 -40 -60 -80 -100 (mv) 静息电位 25 功能状态 去极化去极化兴奋状态 超极化超极化抑制状态抑制状态 复极化复极化由兴奋状态恢复到静息状态 极化极化静息状态静息状态 26

9、 二、动作电位及其产生原理 1 1、动作电位、动作电位 2 2、动作电位的产生机制、动作电位的产生机制 3 3、动作电位的传导、动作电位的传导 27 动作电位 细胞膜受到刺激时，在静息电位的基础上发生一细胞膜受到刺激时，在静息电位的基础上发生一 次可扩布的电位变化，称为动作电位。次可扩布的电位变化，称为动作电位。 28 动作电位的产生机制 动作电位分为两个期：去极化期和复极化期去极化期和复极化期 动作电位是细胞兴奋的标志动作电位是细胞兴奋的标志 29 动作电位的模拟实验 30 去极化期 （上升相） u 由由Na+Na+内流形成的内流形成的 31 复极化期（下降相） u Na Na+ +通道失活，通道失活，K K+ +通道开放通道开放 32 复极化后 u细胞为了恢复正常的离子不平衡分布，钠细胞为了恢复正常的离子不平衡分布，钠- -钾钾 泵被激活，进行泵被激活，进行Na+Na+和和K+K+的主动转运。的主动转运。 33 传导原理 ： (局部电流学说) 3、动作电位的传导 细胞膜兴奋细胞膜兴奋( (动作电位）动作电位） 相邻的膜之间产生了电位差相邻的膜之间产生了电位差 膜内外电荷的定向移动膜内外电荷的