2012--细胞1.ppt

1、1,第二章 细胞的基本功能,基本内容 第一节 细胞膜的结构与物质转运功能 第二节 细胞的跨膜信号转导功能 第三节 细胞的生物电现象 第四节 肌细胞的收缩功能,2,细胞膜的几种主要功能: 屏障分隔功能 物质转运功能 信号转导功能 特征标识功能,3,20世纪30s，膜结构假说: 小孔刚性膜结构 20世纪中期，电镜技术发现，膜的三层结构,液态镶嵌模型,1972年，Singer和Nicholson,一、细胞膜的基本结构特征,第一节 细胞膜的基本结构和物质转运功能,4,1.细胞膜的组成：脂肪+蛋白质+糖类,重量：蛋白质与脂质之比为 4114 线粒体膜31，神经髓鞘膜为14 数量：脂质多于蛋白质10-10

2、0倍。,5,2.液态镶嵌模型及其分子组成,液态镶嵌模型（fluid mosaic model）的基本内容: 膜的共同结构特点是以液态的脂质双分子层为基架，其中镶嵌着具有不同分子结构和生理功能的蛋白质。,6,细胞膜构成主要成份,脂质双分子层,亲水性极性基团 （磷酸和碱基）,疏水性非极性基团 （长烃链）,7,脂质双分子层特点： 液态（同层横向移动的流动性） 稳定性 意义：细胞可以承受相当大的张力和外形改变而不破裂；而且即使膜结构有时发生一些较小的断裂，也可以自动融合而修复，仍保持膜的完整性。,8,膜蛋白质,蛋白质肽链一次或多次穿越脂质膜 膜蛋白具有多种功能,9,分类： 依功能分：酶蛋白、受体蛋白、

3、转运蛋白等； 依存在形式分：表面蛋白、整合蛋白。 功能： 以酶、载体、离子泵、通道、受体等形式参与代谢、物质转运、信号转导等功能,10,膜的糖类-分子标记或信息载体,结构：寡糖和多糖链 糖蛋白或糖脂,11,二、细胞膜的物质转运机能,细胞的膜物质转运方式主要有 单纯扩散 diffusion 易化扩散 facilitated diffusion 主动转运 active transport 膜泡转运 vesicular transport,被动扩散,主动扩散,12,（一）单纯扩散（simple diffusion） 机体内的脂溶性物质顺浓度梯度等跨细胞膜的转运过程。,物质：O2、CO2 、N2 、尿

4、素等. 决定因素：物质的浓度差、膜的通透性.,13,（二）易化扩散（facilitated diffusion）,概念:易化扩散指某非脂溶性物质或脂溶性较低的物质（在特殊蛋白质的帮助下）的顺浓度梯度的跨膜扩散。 分类: 1.经载体的易化扩散: 载体（carrier）: 贯穿脂质双层的整合蛋白。 物质：葡萄糖、氨基酸、核苷酸等。,14,特点： 顺浓度梯度转运； 饱和现象； 结构特异性; 竞争性抑制。,15,2. 经通道的易化扩散 指某些金属或非金属离子的被动跨膜转运。 物质：Na+、 K+、 Ca2+、 H+、 Cl- 等。,通道类型（依离子选择性分）： 电压门控离子通道（Na+、K+、Ca2+

5、等） 化学门控离子通道 (肌肉终板膜、突触后膜) 机械门控离子通道 (耳蜗毛细胞顶部),16,易化扩散与单纯扩散的不同点： 易化扩散需要细胞膜特殊蛋白质协助完成。 易化扩散与单纯扩散的相同点： 都是顺着浓度梯度或电位梯度进行，利用势能，不消耗细胞代谢产生的能量，都属于被动扩散。,17,(三)主动转运,主动转运 active transport 细胞膜通过消耗细胞释放的生物能，逆化学或电位梯度跨膜转运物质的过程。 特点： 耗能并逆电-化学梯度进行,离子泵,18,主动转运的分类： 1）原发性主动转运（primary active transport ）本质为ATP酶，直接利用ATP释放的能量而实现

6、的转运。如钠泵、钙泵等。 2）继发性主动转运（secondary active transport）也称联合转运。,19,钠-钾泵(Na+-K+依赖式ATP酶),钠-钾泵的本质-是具有ATP酶活性的膜蛋白质，可分解ATP释放能量，用以逆电-化学梯度跨膜转运Na+、K+ 钠-钾泵的激活-细胞内的Na+和细胞外K+均可激活其酶活性 生电性-即每分解一分子ATP可泵出3个Na+，同时泵入2个K+,20,钠-钾泵活动的生理意义,保持细胞内外Na+和K+不均衡分布，为细胞电活动的发生提供势能储备 细胞内高K+是代谢活动的必要条件 维持细胞正常的渗透压及形态 建立Na+浓度势能储备，协助营养物质的继发性主动转运,21,继发性主动转运,概念：指利用原发性主动转运建立的膜电-化学势能完成的物质逆浓度梯度跨膜转运。 例：小肠腔、肾小管腔内Glucose和AA的转运； 甲状腺细胞的聚碘。,22,(四)膜泡转运,1.出胞/胞吐（exocytosis） 指细胞内的某些大