第三章第二节细胞膜细胞膜的主要功能

第三章第二节细胞膜细胞膜的主要功能演示文稿当前第1页\共有45页\编于星期三\8点四、细胞膜的主要功能当前第2页\共有45页\编于星期三\8点主要内容细胞膜的物质运输细胞膜的信号传递当前第3页\共有45页\编于星期三\8点（一）细胞膜的物质运输穿膜运输被动转运主动运输胞吞作用

胞吐作用简单扩散帮助扩散膜泡运输闸门通道扩散离子泵运输协同运输吞噬作用胞饮作用当前第4页\共有45页\编于星期三\8点当前第5页\共有45页\编于星期三\8点1.穿膜运输（一）细胞膜的物质运输

定义被动运输是指物质顺浓度梯度的方向，即从膜高浓度的一侧转运到低浓度一侧的运输过程。

特点

不消耗ATP

方式

简单扩散、闸门通道扩散和帮助扩散(1)被动运输当前第6页\共有45页\编于星期三\8点1）简单扩散定义有些物质可通过细胞膜进行自由扩散，扩散的速度主要取决于膜两侧的浓度差，并趋于达到扩散平衡。特点（1）不需要特异的膜载体和能量供应（2）通透速度和浓度梯度成正比（3）分子通透的速度取决于分子的大小和脂溶性的高低1.穿膜运输（一）细胞膜的物质运输当前第7页\共有45页\编于星期三\8点不同分子的通透性当前第8页\共有45页\编于星期三\8点通透性

P=KD/dK-分配系数；D-扩散系数；d-膜的厚度；1.穿膜运输（一）细胞膜的物质运输1）简单扩散当前第9页\共有45页\编于星期三\8点

通透率大小：不同物质的通透率不同；脂溶性高低：脂溶性越高通透性越大；分子量大小：小分子比大分子易透过；分子的极性：非极性分子比极性容易透过；分子带电与否：极性不带电荷的小分子可透过脂双层；膜对带电荷的物质，如离子是高度不通透的。影响通透率的因素当前第10页\共有45页\编于星期三\8点2）闸门通道扩散定义：一些分子和电荷适当的离子，代谢产物或其他溶质，顺浓度梯度经过闸门通道扩散到细胞膜的另一侧的运输方式。种类：一类是可持续开放的通道蛋白，第二类是闸门通道蛋白。1.穿膜运输（一）细胞膜的物质运输当前第11页\共有45页\编于星期三\8点特点：离子选择性；门控；转运速率高。当前第12页\共有45页\编于星期三\8点3）帮助扩散：转运蛋白介导的协助扩散定义凡是借助于载体蛋白的帮助顺浓度梯度的物质运输方式。如：K+、Na+、Ca2+等带电离子的转运和葡萄糖、氨基酸等的转运。特点增加转运速率：如葡萄糖载体对葡萄糖有很高的亲和力，1秒钟可传送180个葡萄糖分子进入细胞。维生素D可以促进小肠粘膜中钙离子载体的合成，所以维生素D可以促进机体对钙的吸收。1.穿膜运输（一）细胞膜的物质运输当前第13页\共有45页\编于星期三\8点协助扩散的速率仅在一定范围内同物质的浓度差成正比。细胞膜上特定载体蛋白的数量是相对恒定，当所有载体蛋白的结合部位都被占据，载体处于饱和状态时，运输速率达到最大值当前第14页\共有45页\编于星期三\8点1.穿膜运输（一）细胞膜的物质运输（2）主动运输定义主动运输是物质由低浓度的一侧跨膜转运到高浓度的一侧，同时消耗ATP能量的运输方式。特点（1）消耗能量（2）逆浓度差（3）需要载体蛋白当前第15页\共有45页\编于星期三\8点1）Na-K泵（Na+-K+ATP酶）工作原理：每个循环消耗一个ATP。每个周期转出2个钠离子，输入2个钾离子，使细胞外带正电荷。构成：由1个大亚基、1个小亚基组成的2聚体，具有ATP酶活性，因此也叫Na+-K+ATP酶，分布于动物细胞的质膜。分布：一切动物细胞的细胞膜上。当前第16页\共有45页\编于星期三\8点当前第17页\共有45页\编于星期三\8点Na＋-K＋泵具有两种构像当前第18页\共有45页\编于星期三\8点当前第19页\共有45页\编于星期三\8点当前第20页\共有45页\编于星期三\8点定义：协同运输是由钠钾泵等与载体蛋白协同作用，靠间接消耗ATP完成的主动运输方式，又叫耦连运输。特点：靠间接提供能量完成主动运输。能量来自膜两侧离子的电化学浓度梯度。

动物细胞中常利用膜两侧Na+浓度梯度来驱动。

植物细胞和细菌常利用H+浓度梯度驱动。2）协同运输—离子梯度驱动当前第21页\共有45页\编于星期三\8点当前第22页\共有45页\编于星期三\8点当前第23页\共有45页\编于星期三\8点肠上皮细胞对葡萄糖的穿膜运输协同运输cotransport当前第24页\共有45页\编于星期三\8点当前第25页\共有45页\编于星期三\8点大多数细胞都能摄入或排出特定大分子物质如蛋白质、多核苷酸和多糖等，有些细胞甚至能吞入大颗粒。细胞在转运物质的过程中，物质被包裹在膜脂双层围绕的囊泡中，所以称为膜泡运输。细胞摄入和排出大分子和颗粒物质的过程分别为胞吞作用和胞吐作用。胞吞作用和胞吐作用都需要能量供应，故属于主动运输。2.膜泡运输（一）细胞膜的物质运输当前第26页\共有45页\编于星期三\8点2.膜泡运输（一）细胞膜的物质运输1）胞吞作用范畴胞吞作用是通过细胞质膜内陷形成胞吞泡，将外界物质裹进并输入细胞的过程。胞吞作用类型根据胞吞分子的大小划分:吞噬作用：细胞内吞较大的固体颗粒物质，如细菌、细胞碎片等。胞饮作用：细胞内吞液体或极小的颗粒物质。

当前第27页\共有45页\编于星期三\8点当前第28页\共有45页\编于星期三\8点当前第29页\共有45页\编于星期三\8点概念

是指一个细胞发出的信息可通过介质（配体）传递到另一个细胞，通过受体的识别和信号传递产生细胞内一系列生理生化变化，最终表现为细胞整体的生物学效应的过程。（二）细胞膜的信号传递当前第30页\共有45页\编于星期三\8点细胞通讯的路径细胞通讯通过：细胞识别信号跨膜传递生物效应。可见，细胞识别是细胞通讯的一个首要环节，其分子基础是膜受体。（二）细胞膜的信号传递当前第31页\共有45页\编于星期三\8点细胞通过分泌化学信号进行细胞间相互通讯—这是多细胞生物包括动物和植物最普遍采用的通讯方式。（二）细胞膜的信号传递当前第32页\共有45页\编于星期三\8点1.信号分子—配体细胞外的信号分子，它们与受体特异接合，通过受体介导作用，对细胞产生效应。这些信号分子称为配体。如：激素、神经递质、抗原、药物、毒素及其他有生物活性的化学物质等。当前第33页\共有45页\编于星期三\8点2.受体受体是细胞膜或细胞内的功能性糖蛋白，可特异地识别配体并与之结合，引起相应的生物效应。

当前第34页\共有45页\编于星期三\8点3.受体类型受体：膜受体：亲水性分子胞内受体：亲脂性分子1）膜受体：位于细胞膜上的受体。其多为膜上的功能性糖蛋白。也有糖脂组成的，也有糖脂和糖蛋白组成的复合物。2）胞内受体：位于细胞质、细胞核或胞内膜上的受体。：当前第35页\共有45页\编于星期三\8点当前第36页\共有45页\编于星期三\8点当前第37页\共有45页\编于星期三\8点当前第38页\共有45页\编于星期三\8点（1）膜受体1）功能

膜受体的功能室识别配体，并与之结合，将胞外信号转变成胞内信号，引起胞内效应。2）同一配体与不同组织受体间的关系

同一配体与不同组织细胞上的受体结合，产生的效应不同。如，配体乙酰胆碱可引起心肌细胞舒张，骨骼肌细胞收缩，分泌细胞分泌。当前第39页\共有45页\编于星期三\8点3）膜受体的功能结构（1）膜受体

调节单位转换单位催化单位当前第40页\共有45页\编于星期三\8点3.信号跨膜传递过程第一信使：指细胞外信号分子（配体），可与膜上受体特异结合。第二信使：第一信使与受体结合后，在胞内最早产生的信号分子。如cAMP，cGMP，三磷酸肌醇（IP3），二酰基甘油（DG），Ca2+。当前第41页\共有45页\编于星期三\8点当前第42页\共有45页\编于星期三\8点GTP激活的腺苷酸环化酶G蛋白关联受体信号分子激活的G蛋白亚基亚基胞外区细胞质溶质A激酶：cAMP依赖性蛋白质激酶(cAMP-dependentproteinkinase,cAPK)糖原葡萄糖1-磷酸葡萄糖无活性磷酸化酶激酶激活的磷酸化酶激酶ATPAD