《细胞跨膜转运》ppt课件

1、细胞的基本功能细胞的基本功能学习目标学习目标1 1掌握细胞膜的物质转运功能的形式和特点。掌握细胞膜的物质转运功能的形式和特点。2 2熟悉静息电位和动作电位及其产生机理。熟悉静息电位和动作电位及其产生机理。3 3了解细胞的跨膜信号转导、细胞膜的受体功能。了解细胞的跨膜信号转导、细胞膜的受体功能。4 4能解释某些气体、液体、固体及离子穿越细胞膜的现象。能解释某些气体、液体、固体及离子穿越细胞膜的现象。5 5能举例说明生物电现象在医学及相关领域中的应用。能举例说明生物电现象在医学及相关领域中的应用。6 6激发培养学生学习的兴趣，培养学生的团队合作精神。激发培养学生学习的兴趣，培养学生的团队合作精神。

2、第一节第一节 细胞膜的物质转运功能细胞膜的物质转运功能一、细胞膜的化学组成和分子结构一、细胞膜的化学组成和分子结构液态镶嵌模型液态镶嵌模型一、小分子物质和离子的跨膜转运一、小分子物质和离子的跨膜转运 ( (一一) )被动转运被动转运（passive transport） 1. 单纯扩散单纯扩散（simple diffusion） （1）扩散扩散：溶质分子从高浓度向低浓度的净移动：溶质分子从高浓度向低浓度的净移动 （图图1-1） （2）单纯扩散的）单纯扩散的概念概念 脂溶性小分子物质脂溶性小分子物质顺浓度差和电位差顺浓度差和电位差跨膜转跨膜转 运的方式（运的方式（图图1-2） （3 3）单纯扩散

3、的）单纯扩散的特点特点 顺电顺电- -化学梯度化学梯度 不耗能不耗能（4 4）单纯扩散的）单纯扩散的条件条件 电电- -化学梯度化学梯度 膜通透性膜通透性 脂溶性物质：脂溶性物质：O O2 2、COCO2 2 、NH3 、N2 、尿素、乙醚、乙醇、类固醇激素尿素、乙醚、乙醇、类固醇激素 等少数几种。等少数几种。 2. 易化扩散易化扩散（facilitated diffusion） *易化扩散易化扩散的的概念概念 脂溶性很低或非脂溶性的小分子脂溶性很低或非脂溶性的小分子 物质或离子，物质或离子，借借 助特殊膜蛋白质的帮助，顺浓度差和电位差助特殊膜蛋白质的帮助，顺浓度差和电位差的跨膜的跨膜 转运方

4、式转运方式 *类型类型 （1）载体易化扩散载体易化扩散（图图1-3） （2）通道易化扩散通道易化扩散（图图1-4） （1）载体载体易化扩散易化扩散 *概念概念 通过通过细胞膜中载体蛋白细胞膜中载体蛋白构型变化将物质（如葡萄构型变化将物质（如葡萄 糖和氨基酸）糖和氨基酸）顺浓度差和电位差顺浓度差和电位差转运的方式转运的方式 （图图1-5） *特点特点 特异性高特异性高 饱和现象饱和现象 竞争性抑制竞争性抑制 （2）通道通道易化扩散易化扩散 *概念概念 借细借细胞膜中通道蛋白胞膜中通道蛋白的帮助，将物质（如的帮助，将物质（如 Na+、 K+、Ca2+）顺浓度差和电位差顺浓度差和电位差转运的方式转运

5、的方式 *通道通道类型类型 化学门控通道化学门控通道（图图1-6） 电压门控通道电压门控通道（图图1-7）单纯扩散单纯扩散易化扩散易化扩散 （二）主动转运（二）主动转运（active transportactive transport） *概念概念 细胞借助细胞借助膜上特殊蛋白（泵蛋白）膜上特殊蛋白（泵蛋白） 的作用，通过的作用，通过 耗能耗能过程，将小分子物质或离子过程，将小分子物质或离子逆浓度差和电位逆浓度差和电位 差差的跨膜转运过程的跨膜转运过程 *类型类型 1. 原发性主动转运原发性主动转运 2. 继发性主动转运继发性主动转运如何理解如何理解”主动主动”的含的含义义?低浓度低浓度高浓度

6、高浓度消耗能量消耗能量-ATP 1. 1. 原发性主动转运原发性主动转运 Na Na+ +-K-K+ +泵泵（图图1-81-8） （1）结构：结构：膜蛋白质，简称膜蛋白质，简称Na+泵。泵。具有具有ATP酶活酶活 性，又称性，又称 Na+-K+-ATP酶酶 （2） Na+泵泵功能特性功能特性： 分解分解ATPATP，释放出能量，利用这一能量，将，释放出能量，利用这一能量，将3 3个个NaNa+ +从胞内泵出胞外，将从胞内泵出胞外，将2 2个个K K+ +从胞外泵入胞内从胞外泵入胞内通道转运与钠通道转运与钠-钾泵转运模式图钾泵转运模式图（图图1-9）特点特点:它的启动依赖膜内它的启动依赖膜内和膜

7、外和膜外 的升高的升高泵出泵出和泵入和泵入是同时进行的是同时进行的在一般生理情况下在一般生理情况下,每水解每水解1个个ATP 分子分子,可可泵出泵出3个个,泵入泵入2个个 2. 2. 继发性主动转运继发性主动转运（图图1-101-10） （1）定义：某些物质逆浓度梯度的主动转运过程，）定义：某些物质逆浓度梯度的主动转运过程， 所需能量间接来自所需能量间接来自ATP的分解的分解，也称联，也称联 合转运合转运 （3）条件：）条件：胞膜上存在胞膜上存在转运体蛋白转运体蛋白 （2）特点：）特点：Na+从胞外被动扩散至胞内释放的能量从胞外被动扩散至胞内释放的能量 用于另一物质的主动转运用于另一物质的主动

8、转运Active transport与与passive transport的区别的区别主动转运主动转运被动转运被动转运需由细胞供给能量需由细胞供给能量不需外部供能不需外部供能逆浓度差或电逆浓度差或电-化学势差化学势差顺浓度差或电顺浓度差或电-化学势差化学势差使膜两侧浓度差更大使膜两侧浓度差更大使膜两侧浓度差更小，使膜两侧浓度差更小，直至平衡直至平衡 *主动转运的主动转运的特点特点 （1）逆电）逆电-化学梯度化学梯度 （2）耗能）耗能 *主动转运和被动转运的主动转运和被动转运的区别区别 （1）转运的）转运的方向方向 （2）转运的）转运的能量能量 （3）转运的）转运的后果后果二、大分子物质或物质团

9、块的跨膜转二、大分子物质或物质团块的跨膜转运运 （一）（一）入胞作用入胞作用（endocytosis） 1. 概念概念 一些大分子物质或团块物质一些大分子物质或团块物质从细胞外进入细胞内从细胞外进入细胞内 的过程的过程 2. 类型类型 （1）吞噬吞噬：如巨噬细胞和白细胞吞噬异物和细菌（固体）：如巨噬细胞和白细胞吞噬异物和细菌（固体） （2）吞饮吞饮：如小肠上皮细胞吸收营养物质（液体）：如小肠上皮细胞吸收营养物质（液体）入胞入胞: : （二）出胞作用（二）出胞作用（exocytosis） 1. 概念概念 大分子物质或固态、液态物质从大分子物质或固态、液态物质从细胞内排出细胞细胞内排出细胞 外外的

10、过程的过程 2. 举例举例 消化腺分泌消化液消化腺分泌消化液 内分泌细胞分泌激素内分泌细胞分泌激素 神经末梢释放神经递质神经末梢释放神经递质出胞：出胞：细胞膜的物质转运细胞膜的物质转运小分子物质小分子物质主动转运主动转运入胞作用入胞作用出胞作用出胞作用被动转运被动转运单纯扩散单纯扩散大分子物质大分子物质易化扩散易化扩散载体易化扩散载体易化扩散通道易化扩散通道易化扩散原发性主动转运原发性主动转运继发性主动转运继发性主动转运Cl-Na+Na+Na+Na+Cl-Cl-Cl-图图1-1 扩散扩散Na+Cl- 图图1-2 单纯扩散单纯扩散载体载体转运转运转运的物质：葡萄糖、氨基酸等小分子亲水物质转运的物

11、质：葡萄糖、氨基酸等小分子亲水物质载体载体易化扩散易化扩散（图（图1-3）通道转运通道转运转运的物质转运的物质: :各种带电离子各种带电离子通道易化扩散通道易化扩散（图（图1-4）图图1-5 载体易化扩散载体易化扩散载体载体Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+图图1-6 化学门控通道化学门控通道通通 道道+-+图图1-7 电压门控通道电压门控通道通通 道道Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+ATPADP+Pi图图1-8 Na+-K+泵泵Na+-K+泵泵K+K+Na+Na+Na+通道转运与