《2细胞的基本功能》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2细胞的基本功能（75页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二章 细胞的基本功能 第一节 细胞的跨膜物质转运功能 第三节 细胞的生物电现象 第四节 肌细胞的收缩功能 第二节 细胞的跨膜信号转导功能 第一节 细胞的跨膜物质转运功能 一、膜的化学组成和分子结构 （一）脂质双分子层 液态的脂质双分子层 （ 二 ） 细胞膜蛋白质 镶嵌或贯穿于脂质双分子层中 （三）细胞膜糖类 多为短糖链，形成糖脂或糖蛋白。有些作为抗原决定族 =免疫信息（血型）；有些作为膜受体的“可识别”部分，能特异地与激递质等结合。 二、细胞膜的跨膜物质转运功能 （一）被动转运 ( 概念 ：物质顺电位或化学梯度的转运过程。 特点 ： 不耗能（依赖电 依靠或不依靠特殊膜蛋白质的 “ 帮助 ”
2、顺电 分类 ： 单纯扩散 易化扩散 (1)概念 :一些脂溶性物质由膜的高浓度一侧向低浓度一侧移动的过程。 (2)特点 : 扩散速率高 无饱和性 不依靠特殊膜蛋白质的 “ 帮助 ” 不需另外消耗能量 扩散量与浓度梯度、温度和膜通透性呈正相关，用 扩散通量 （ or 示。 (3)转运的物质 ： 尿素、乙醚、乙醇、类固醇类激素 等少数几种。 注： 膜对 可通过 水通道 跨膜转运。 (1)概念 : 一些非脂溶性或脂溶解度甚小的物质 ,需特殊膜蛋白质的 “ 帮助 ” 下 ,由膜的高浓度一侧向低浓度一侧移动的过程。 (2)分类 : 经通道的易化扩散 经载体的易化扩散 （ 1） 经通道的易化扩散 转运的物质
3、 :各种带电离子 （ 2）经载体的易化扩散 转运的物质：葡萄糖、氨基酸等小分子亲水物质 (3)特点 : 需依靠特殊膜蛋白质 不需另外消耗能量 选择性 饱和性 竟争性 浓度和电压依从性 (二 )主动转运 (指物质逆浓度梯度或电位梯度的转运过程。 特点 ： 需要消耗能量 ,能量由分解 依靠特殊膜蛋白质 (泵 )的 “ 帮助 ” ； 是逆电 分类 ： 原发性主动转运； 如 :K+泵、 H+等 继发性主动转运； 入胞和出胞式转运。 K+泵（ K+ 通道转运与钠 维持 K+原先的不均匀分布状态 2K+泵至细胞内 ;3至细胞外 分解 当 i /K+o 激活 钠 概念 ： 即逆浓度梯度或逆电位梯度的转运时
4、， 能量来自膜两侧 差 ， 而 差是 K+泵分解 出胞 :指细胞把成块的内容物由细胞内排出的过程。 入胞 :指细胞外的大分子物质或团块进入细胞的过程，包括吞噬和吞饮。 分泌物排出 融合处出现裂口 囊泡向质膜内侧移动 膜性结构包被 =分泌囊泡 高尔基复合体 粗面内质网合成蛋白性分泌物 出胞 ： 囊泡膜与质膜的某点接触并融合 囊泡的膜成为细胞膜的组成部分 出胞： 细胞膜上的受体对物质的 “ 辨认 ” 发生特异性结合 =复合物 复合物向膜表面的 “ 有被小窝 ” 移动 “有被小窝 ” 处的膜凹陷 凹陷膜与细胞膜断离 =吞食泡 吞食泡 与 胞内体 的膜性结构相融合 入胞 : 入胞 : 第二节 细胞的跨
5、膜信号转导功能 跨膜信号转导主要涉及到：胞外信号的识别与结合 、 信号转导 、 胞内效应等三个环节 。 跨膜信号转导方式大体有以下三类： 离子通道介导的信号转导 酶偶联受体介导的信号转导 一、离子通道介导的信号转导 离子通道大体有：化学、电压、机械性门控通道 如： 化学性胞外信号 ( 受体 =复合体 终板膜变构 =离子通道开放 流 终板膜电位 骨骼肌收缩 二、 (一 ) 神经递质、激素等 （第一信使） 兴奋性 激活腺苷酸环化酶 (胞内生物效应 激活 结合 激活 (二 ) 磷脂酰肌醇 信号通路 激素 （第一信使） 兴奋性 激活磷脂酶 C(第二信使） 和 活 蛋白激酶 C 内质网 释放 激活 细胞
6、内生物效应 结合 三 、 酶偶联受体介导的信号转导 受体本身具有酶的活性 ，又称受体酪氨酸激酶 。 概 述 恩格斯在 100 多年前就指出： “ 地球上几乎没有一种变化发生而不同时显示出电的变化 ” 。 人体及生物体活细胞在安静和活动时都存在电活动 ， 这种电活动称为生物电现象 （ 。 第三节 细胞的生物电现象 一、细胞的生物电现象 （一）静息电位 (P) 念 ：细胞处于相对安静状态时，细胞膜内外存在的电位差。 （ 甲 ） 当 A、 无电位改变 ，证明膜外无电位差 。 （ 乙 ） 当 有电位改变 ， 证明膜内 、外间有电位差 。 （ 丙 ） 当 A、 无电位改变 ，证明膜内无电位差 。 静息电
7、位 :细胞处于相对安静状态时，细胞膜内外存在的电位差。 膜电位 :因电位差存在于膜的两侧所以又称为膜电位（ (超极化 (去极化 （二）动作电位 (P) 念 ： 去 极 化 上 升 支 下降支 刺激 局部电位 阈电位 去极化 零电位 反极化（超射） 复极化 （负、正）后电位 是非衰减式传导的电位 具有“全或无”的现象 极 化 :以膜为界，外正内负的状态。 去极化 :膜内外电位差向小于 超极化 :膜内外电位差向大于 复极化 :去极化后再向极化状态恢复的过程。 反极化 :细胞膜由外正内负的极化状态变为内正外负的极性反转过程。 阈电位 :引发 局部电位 :低于阈电位的去极化电位。 后电位： 锋电位下降
8、支最后恢复到 种时间较长、波动较小的电位变化过程。 二、生物电现象的产生机制 （一）化学现象 要在膜两侧形成电位差 ， 必须具备两个条件： 膜两侧的离子分布不均 ， 存在浓度差； 对离子有选择性通透的膜 。 膜两侧 K+差 是促使 K+扩散的 动力 ， 但随着 K+的不断扩散 ， 膜两侧不断加大的 电位差 是 K+继续扩散的 阻力 ， 当动力和阻力达到动态平衡时 ， K+的净扩散通量为零 膜两侧的 平衡电位 。 (1)静息状态下细胞膜内、外离子分布不匀 i o110, K +i K+o301 i o114, A -i A-o 41 （二）静息电位的产生机制 主要离子分布： 膜内： 膜外： (2
9、)静息状态下细胞膜对离子的通透性具有选择性 通透性： K+ 静息状态下细胞膜内外主要离子分布 及膜对离子通透性 离子浓度（ ）主要离子膜内 膜外膜内与膜外离子比例膜对离子通透性N a+14 142 1:10通透性很小K+155 5 31:1通透性大10 1:14通透性次之5 4: K A-K+i 、 A-i 膜内电位 (负电场 ) K+o 膜内电位 (正电场 ) 膜外为正、膜内为负的极化状态 当扩散动力与阻力达到动态平衡时 =论 : 向膜外扩散的结果。 +的平衡电位 本条件 : 膜内外存在 差 :i O 110 ； 膜在受到 阈刺激 而兴奋时，对离子的通透性增加： 即电压门控性 K+通道激活而
10、开放 。 （三）动作电位的产生机制 当细胞受到 刺激 细胞膜上 少量 道激活而开放 浓度差少量内流 膜内外电位差 局部电位 当膜内电位变化到阈电位时 通道大量开放 电化学差和膜内负电位的吸引 再生式内流 膜内负电位减小到零并变为正电位（ 道关 流停 +同时 K+通道激活而开放 K 顺浓度差和膜内正电位的吸引 K 迅速外流 膜内电位迅速下降，恢复到 i 、 K+O 激活 K+泵 出、 K+泵回，离子恢复到兴奋前水平 后电位 结论： a 内流形成 ， 下降 支是 K 外流形成的 ， 后电位是 K 泵活动引起的 。 K 泵的活动 ） 。 a 的平衡电位。 三、细胞兴奋后兴奋性的变化 （一 )有关概念 兴奋性 ： 活组织或细胞对外界刺激产生 兴奋 ： 组织受刺激后由静息 活动。 抑制 ： 组织受刺激后由活动 静息。 刺激 ： 能引起细胞或组织发生反应的所有内、外环境的变化。 反应 ： 可兴奋性组织对刺激的应答表现。 （二 ) 细胞兴奋后兴奋性的变化 兴奋性的周期性变化返 回分 期 兴奋性 与 机 制 绝对不应期 降至零 锋电位 钠通道失活 相对不应期 渐恢复 负后电位前期 钠通道部分恢复 超常期 正常
