生理学之细胞基本功能

生理学之细胞基本功能第一页，共四十七页，编辑于2023年，星期三阐明机体生理功能可以通过细胞和分子、器官和系统以及整体三个水平进行研究。第二页，共四十七页，编辑于2023年，星期三神经调节是机体功能活动最重要的调节方式，通过反射的形式实现。第三页，共四十七页，编辑于2023年，星期三细胞的基本功能CellPhysiology第四页，共四十七页，编辑于2023年，星期三23细胞的基本结构及其跨膜转运功能1细胞的生物电活动细胞的跨膜信号转导（自学）骨骼肌的兴奋和收缩4233456REVIEW参考书目第五页，共四十七页，编辑于2023年，星期三第一节细胞膜的基本结构和物质转运功能Cellmembranestructureandsubstancetransport返回首页第六页，共四十七页，编辑于2023年，星期三脂质双分子层球形蛋白质纤维状蛋白质亲水性基团疏水性基团一、细胞膜的分子结构液态镶嵌模型返回首页液态脂质双分子层为基架，镶嵌不同结构和功能的蛋白质。第七页，共四十七页，编辑于2023年，星期三构成：由双嗜性脂质分子两两相对排列成双分子层脂质双分子层细胞的基本骨架返回首页第八页，共四十七页，编辑于2023年，星期三表面蛋白、整合蛋白----镶嵌在细胞膜上的蛋白质①转运物质②传递信息③免疫标志

返回首页第九页，共四十七页，编辑于2023年，星期三糖类功能：

①免疫标志②传递信息返回首页第十页，共四十七页，编辑于2023年，星期三二、细胞膜的跨膜物质转运功能

Whatmoleculescrossthecellmembrane?Howdothesemoleculescrossthecellmembrane?细胞O2，能源物质氨基酸，脂类各种离子等CO2代谢产物返回首页第十一页，共四十七页，编辑于2023年，星期三

(一)单纯扩散—疏水性或非极性较高的小分子物质影响因素：浓度差通透性返回首页第十二页，共四十七页，编辑于2023年，星期三细胞外液和细胞内液的化学组成第十三页，共四十七页，编辑于2023年，星期三[定义]

在生物体系中，小分子物质或离子由膜的高浓度区一侧向膜的低浓度区一侧顺浓度差的跨细胞膜的转运称为单纯扩散(simplediffusion)。返回首页第十四页，共四十七页，编辑于2023年，星期三[特点]

顺浓度差进行

不需要膜蛋白帮助

不消耗能量转运脂溶性物质返回首页O2、CO2、N2、NH3、乙醇、尿素、类固醇激素第十五页，共四十七页，编辑于2023年，星期三指物质通过膜的难易程度。扩散通量(Diffusiveflux)：

表示单位时间内通过单位面积膜的分子数量。取决于浓度差、扩散面积、温度、脂溶性和电场力（离子）等。mol/(cm2.s)通透性(Permeability)返回首页第十六页，共四十七页，编辑于2023年，星期三[类型]

载体介导的易化扩散（葡萄糖、氨基酸）通道介导的易化扩散（K＋、Na＋、Ca2+、Cl-）(二)易化扩散—膜蛋白介导的水溶性物质被动转运[定义］物质在特殊蛋白质的“协助”下，顺电－化学梯度的跨膜转运过程，称为易化扩散(FacilitatedDiffusion)。返回首页第十七页，共四十七页，编辑于2023年，星期三浓度差、电位差和压力差对扩散的影响第十八页，共四十七页，编辑于2023年，星期三[特点]顺浓度差或电位差借助膜蛋白质不需要消耗能量转运水溶性物质返回首页第十九页，共四十七页，编辑于2023年，星期三转运方式第二十页，共四十七页，编辑于2023年，星期三载体介导的易化扩散返回首页第二十一页，共四十七页，编辑于2023年，星期三

X物质的扩散通量膜两侧X物质的浓度差[特点]结构特异性饱和现象竞争性抑制载体介导的易化扩散返回首页第二十二页，共四十七页，编辑于2023年，星期三通道介导的易化扩散返回首页第二十三页，共四十七页，编辑于2023年，星期三[特点]

结构的相对特异性

“闸门”调控开关电压门控通道化学（配体）门控通道机械门控通道返回首页第二十四页，共四十七页，编辑于2023年，星期三二、离子通道受体介导的信号转导

化学门控通道（chemically-gatedionchannel）

N2受体、GABAA受体、甘氨酸受体、谷氨酸受体和5-HT受体．

电压门控通道（voltage-gatedionchannel)

如Na+通道、K+通道、Ca2+通道等。

机械门控通道(mechanically-gatedionchannel)如内耳耳蜗毛细胞．返回首页第二十五页，共四十七页，编辑于2023年，星期三化学门控通道化学物质控制：

(递质、激素等)例：终板膜化学门控通道第二十六页，共四十七页，编辑于2023年，星期三电压门控通道跨膜电位控制刺激信号→膜电位改变

→电压门控通道开放

→离子跨膜移动

→完成信号传递。例：钠通道、钙通道等。返回首页第二十七页，共四十七页，编辑于2023年，星期三转运物质：Na+,K+,Cl－,Ca2+等直径较小离子。

根据其结构特异性和转运离子的特异性命名：Na+通道、K+通道、Cl－通道、Ca2+通道等。通道两种状态：开放、关闭返回首页第二十八页，共四十七页，编辑于2023年，星期三Na+通道的功能状态：备用：关闭，受适当刺激可被激活和重新开放激活：开放失活：关闭，受适当刺激也不能被激活或重新开放第二十九页，共四十七页，编辑于2023年，星期三ChannelblockerNa+通道阻断剂：河豚毒

(tetrodotoxin,TTX)

利多卡因（lidocaine)K+通道阻断剂：

四乙胺

(tetraethylammonium)Ca2+通道阻断剂：维拉帕米(verapamil)返回首页第三十页，共四十七页，编辑于2023年，星期三

细胞通过本身的耗能过程，在细胞膜上特殊蛋白质（泵）的协助下，将某些物质分子或离子经细胞膜逆浓度梯度或电位梯度转运的过程，称为主动转运（ActiveTransport）。(三)主动转运—逆电化学梯度耗能方式返回首页第三十一页，共四十七页，编辑于2023年，星期三[特点]:膜蛋白（泵）帮助逆浓度差或电位差消耗能量[分类］原发性主动转运

Primary(direct)ActiveTransport继发性主动转运

Secondary(indirect)ActiveTransport返回首页第三十二页，共四十七页，编辑于2023年，星期三原发性主动转运(PrimaryActiveTransport)

是指直接利用ATP的能量逆浓度差和电位差对离子进行的主动转运过程。

原发性主动转运是人体最重要的物质转运形式，除钠泵外，还有Ca2+

泵（或称Ca2+-Mg2+依赖式ATP酶）、H+泵（质子泵）和碘泵等。返回首页第三十三页，共四十七页，编辑于2023年，星期三第三十四页，共四十七页，编辑于2023年，星期三Na+泵的主动转运膜内膜外K+↑Na+↑返回首页第三十五页，共四十七页，编辑于2023年，星期三［钠泵特点］胞内［Na+］↑或胞外［K+］↑可触发钠泵活动。Na+泵出和K+泵入耦联。生电性泵。钠泵(Na+-K+-ATP酶)23第三十六页，共四十七页，编辑于2023年，星期三钠泵活动的生理意义①钠泵形成的细胞内高K+是许多代谢反应进行的必需条件②维持细胞正常的渗透压与形态③建立势能贮备是一些营养物质（如葡萄糖、氨基酸）继发性主动转运的能量来源返回首页第三十七页，共四十七页，编辑于2023年，星期三

继发性主动转运(SecondaryActiveTransport)

物质逆浓度梯度转运所需的能量不是直接来自ATP或其他供能物质分解，而是来自膜外Na+的高势能。

返回首页第三十八页，共四十七页，编辑于2023年，星期三Sodium-glucosesymporter返回首页第三十九页，共四十七页，编辑于2023年，星期三葡萄糖的继发性主动转运

返回首页第四十页，共四十七页，编辑于2023年，星期三

(四)出胞和入胞—大分子物质跨膜转运

1．出胞作用（Exocytosis，又称为胞吐）细胞的分泌活动、神经末梢的递质释放等。

2．入胞作用（Endocytosis，又称为吞噬或吞饮）细胞外某些物质团块或液体进入细胞的过程。

返回首页第四十一页，共四十七页，编辑于2023年，星期三胞吐：运动神经末稍释放乙酰胆碱第四十二页，共四十七页，编辑于2023年，星期三胞吞作用返回首页第四十三页，共四十七页，编辑于2023年，星期三第二节细胞的生物电现象

返回首页第四十四页，共四十七页，编辑于2023年，星期三一、静息电位（RestingPotential，RP)细胞处于静息状态时细胞