第二章第二章第二章第二章 细胞的基本生理过程细胞的基本生理过程细胞的基本生理过程细胞的基本生理过程一、细胞膜的结构与成分一、细胞膜的结构与成分细胞膜：也称质膜，为半透膜细胞膜：也称质膜，为半透膜 （一）液态镶嵌模型（一）液态镶嵌模型膜以液态的脂质双分子层为基架，镶嵌着具有不同膜以液态的脂质双分子层为基架，镶嵌着具有不同分子结构、不同功能的蛋白质分子结构、不同功能的蛋白质 （二）脂质双分子层（二）脂质双分子层 70%70%为磷脂，为磷脂，<30%<30%为胆固醇及少量糖脂为胆固醇及少量糖脂胆固醇含量愈多，膜流动性愈小胆固醇含量愈多，膜流动性愈小磷脂：亲水性极性基团磷脂：亲水性极性基团( (磷酸和碱基，向膜内、外磷酸和碱基，向膜内、外) )疏水性非极性基团（长烃链，向膜中央）疏水性非极性基团（长烃链，向膜中央） 第一节第一节 细胞膜的结构和物质转运功能细胞膜的结构和物质转运功能（三）细胞膜蛋白质（三）细胞膜蛋白质 功能活跃的细胞，膜蛋白含量高功能活跃的细胞，膜蛋白含量高以以αα- -螺旋或球形结构分散镶嵌在脂质双分子层中，螺旋或球形结构分散镶嵌在脂质双分子层中，按其在膜中的位置，分为：按其在膜中的位置，分为： 表面表面( (外周外周) )蛋白质蛋白质: :占占20~30%20~30%，主要分布膜的内表面，主要分布膜的内表面 整合整合( (结合结合) )蛋白质蛋白质: :占占70~80%70~80%，一次或多次穿越细胞膜；，一次或多次穿越细胞膜；载体、通道、泵都属于整合蛋白载体、通道、泵都属于整合蛋白（四）细胞膜糖类（四）细胞膜糖类 寡糖和多糖链，以共价键形式与蛋白质或脂质结合。
寡糖和多糖链，以共价键形式与蛋白质或脂质结合功能：为细胞或所结合蛋白质的特异性标志功能：为细胞或所结合蛋白质的特异性标志 (受体、抗原受体、抗原) )二、物质的跨膜转运二、物质的跨膜转运物质通过细胞膜的方式主要取决于：物质通过细胞膜的方式主要取决于：分子量的大小分子量的大小脂溶性还是水溶性脂溶性还是水溶性顺浓度差还是逆浓度差（电位差）顺浓度差还是逆浓度差（电位差）小分子物质小分子物质大分子物质大分子物质被动转运被动转运主动转运主动转运单纯扩散单纯扩散易化扩散易化扩散通道介导通道介导载体介导载体介导胞吐胞吐胞吞胞吞吞噬吞噬受体介导式胞吞受体介导式胞吞胞饮胞饮交换物质多样交换物质多样--------转运物质的方式多样转运物质的方式多样原发性原发性继发性继发性（一）单纯扩散（一）单纯扩散概念：概念：脂溶性小分子物质由细胞膜的高浓度一侧向脂溶性小分子物质由细胞膜的高浓度一侧向低浓度一侧扩散的过程低浓度一侧扩散的过程是简单的物理扩散，无生物学转运机制参与是简单的物理扩散，无生物学转运机制参与特点：特点：顺浓度差；不消耗能量；不需要膜蛋白帮助顺浓度差；不消耗能量；不需要膜蛋白帮助影响因素：影响因素：浓度差、通透性（脂溶性、分子大小）浓度差、通透性（脂溶性、分子大小）物质：物质： O O2 2、、COCO2 2、、N N2 2 、、甾体类激素、乙醇、尿素、甘油甾体类激素、乙醇、尿素、甘油渗透：渗透：水的跨膜转运方式水的跨膜转运方式[ [O O2 2] ]o o ＞＞[O[O2 2] ]i i[ [COCO2 2] ]i i ＞＞[CO[CO2 2] ]o o单纯扩散单纯扩散（二）易化扩散（二）易化扩散概念：概念：非脂溶性的较大的分子或带电离子，在特殊非脂溶性的较大的分子或带电离子，在特殊膜蛋白的帮助下，由高浓度一侧通过细胞膜膜蛋白的帮助下，由高浓度一侧通过细胞膜 向低浓度一侧扩散的现象。
向低浓度一侧扩散的现象特点：特点：顺浓度差，不消耗能量，顺浓度差，不消耗能量，需要特殊膜蛋白的帮助需要特殊膜蛋白的帮助分类：分类：载体介导载体介导通道介导通道介导 1 1、载体介导的易化扩散、载体介导的易化扩散以载体蛋白为中介的易化扩散以载体蛋白为中介的易化扩散转运物质：葡萄糖，氨基酸转运物质：葡萄糖，氨基酸特点：特点：饱和性饱和性立体构象特异性立体构象特异性竞争性抑制竞争性抑制 载体转运载体转运2 2、离子通道介导的易化扩散、离子通道介导的易化扩散以通道蛋白为中介的易化扩散以通道蛋白为中介的易化扩散转运物质：转运物质：NaNa+ +、、K K+ +、、CaCa2+2+、、ClCl- -等各种离子等各种离子特点：特点：①①离子选择性（电荷、孔道大小）离子选择性（电荷、孔道大小）②②门控特性（备用、开放、关闭）门控特性（备用、开放、关闭）根据通道开关的机制不同分为：根据通道开关的机制不同分为：电压门控通道电压门控通道————膜两侧电位变化引起膜两侧电位变化引起化学门控通道化学门控通道————化学物质引起（配体门控通道）化学物质引起（配体门控通道）机械门控通道机械门控通道————机械刺激引起机械刺激引起[ [NaNa+ +] ]o o ＞＞[ [NaNa+ +] ]i i[ [K K+ +] ]i i ＞＞[ [K K+ +] ]o o阻断剂：阻断剂： NaNa+ +通道通道 河豚毒河豚毒K K+ + 通道通道 四乙基铵四乙基铵易化扩散的影响因素：易化扩散的影响因素：①①膜两侧物质浓度差和电位差膜两侧物质浓度差和电位差②②膜上载体的数量或通道开放的数量膜上载体的数量或通道开放的数量小结：小结：单纯扩散单纯扩散被动转运被动转运易化扩散易化扩散被动转运特点：顺电被动转运特点：顺电- -化学梯度进行物质转运；化学梯度进行物质转运；不需细胞代谢提供能量不需细胞代谢提供能量（三）主动转运（三）主动转运概念：概念：物质逆浓度差、逆电位差，在生物泵的物质逆浓度差、逆电位差，在生物泵的帮助下需要细胞代谢供能的转运方式。
帮助下需要细胞代谢供能的转运方式特点：特点：逆浓度梯度进行逆浓度梯度进行借助泵蛋白借助泵蛋白细胞耗能细胞耗能分类：分类： 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 钠钠- -钾泵钾泵（（NaNa+ +-K-K+ +依赖式依赖式ATPATP酶）酶）化学本质：二聚体蛋白质，具有化学本质：二聚体蛋白质，具有ATPATP酶活性酶活性阻断剂：哇巴因阻断剂：哇巴因30301010当当[ [NaNa+ +] ]i i↑↑/[K/[K+ +] ]o o↑↑时激活时激活分解分解ATPATP产生能量产生能量2 2K K+ +泵至细胞内、泵至细胞内、3 3NaNa+ +泵至细胞外泵至细胞外 维持高维持高[ [NaNa+ +]o]o高高[ [K K+ +]i]i钠泵的意义：钠泵的意义：①①生物电产生的条件生物电产生的条件②②由钠泵活动造成的细胞内高钾是许多代谢反应的由钠泵活动造成的细胞内高钾是许多代谢反应的 必要条件必要条件③③与细胞内外渗透压相对稳定和水平衡有关与细胞内外渗透压相对稳定和水平衡有关④④建立一种势能贮备，供其他耗能过程利用建立一种势能贮备，供其他耗能过程利用继发性主动转运：继发性主动转运：有些物质在逆电有些物质在逆电- -化学梯度跨膜转运时，所需的化学梯度跨膜转运时，所需的 能量并不是直接由能量并不是直接由ATPATP分解供给，而是借助于分解供给，而是借助于NaNa+ +顺浓顺浓 度差进入细胞所释放的势能。
度差进入细胞所释放的势能主动转运与被动转运的区别主动转运与被动转运的区别主动转运主动转运被动转运被动转运 需由细胞提供能量需由细胞提供能量不需外部能量不需外部能量 逆电逆电- -化学势差化学势差顺电顺电- -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缩小使膜两侧浓度差缩小1 1、胞吞作用、胞吞作用 细胞外大分子或团块状物质进入细胞的过程细胞外大分子或团块状物质进入细胞的过程例如：血浆中的蛋白质、细菌、异物等进入细胞例如：血浆中的蛋白质、细菌、异物等进入细胞方式：方式： 吞噬（进入细胞的物质为固态）吞噬（进入细胞的物质为固态）胞饮（进入细胞的物质为液态）胞饮（进入细胞的物质为液态）受体介导式胞吞受体介导式胞吞（四）胞吞和胞吐作用（四）胞吞和胞吐作用2 2、胞吐作用、胞吐作用 大分子物质被排出细胞的过程大分子物质被排出细胞的过程主要见于细胞的分泌活动主要见于细胞的分泌活动例如：激素分泌、递质释放、酶原颗粒分泌等例如：激素分泌、递质释放、酶原颗粒分泌等细胞膜物质转运形式及特点细胞膜物质转运形式及特点 第二节第二节 生物电现象生物电现象生物电生物电 一切活细胞无论处于静止状态还是活动一切活细胞无论处于静止状态还是活动状态都存在电现象。
状态都存在电现象两种表现形式：两种表现形式： 静息电位静息电位 RPRP（安静状态下）（安静状态下）动作电位动作电位 APAP（受刺激时产生）（受刺激时产生）一、静息电位（一、静息电位（resting potentialresting potential ,RP,RP））概念：概念：细胞处于静息状态时，细胞膜两侧存在的细胞处于静息状态时，细胞膜两侧存在的电位差数值：数值：规定细胞外电位为规定细胞外电位为0 0，则细胞内电位为负值，则细胞内电位为负值例如例如 神经细胞、肌细胞神经细胞、肌细胞 -70 -70～～-90-90mVmV红细胞红细胞 -10 -10mVmV特点特点: : 膜外为正、膜内为负膜外为正、膜内为负标志细胞处于安静状态标志细胞处于安静状态这一现象说明：这一现象说明：①①细胞膜外表面任意两点不存在电位差；细胞膜外表面任意两点不存在电位差；但细胞膜内、外之间存在电位差但细胞膜内、外之间存在电位差②②细胞外电位高于细胞内电位，呈现外细胞外电位高于细胞内电位，呈现外高内低状态高内低状态③③存在于细胞内外的电位差值相对恒定存在于细胞内外的电位差值相对恒定极化极化: :细胞在安静时所保持的膜外带正电、膜内带细胞在安静时所保持的膜外带正电、膜内带负电的状态。
负电的状态外正内负）（外正内负） 去极化去极化: :膜内外电位差减小膜内外电位差减小, ,膜内电位负值膜内电位负值↓↓超极化超极化: :膜内外电位差增大膜内外电位差增大, ,膜内电位负值膜内电位负值↑↑ 复极化复极化: :细胞先去极化，细胞先去极化，再恢复到极化状态再恢复到极化状态几个相关概念几个相关概念: :-90 mv复极化复极化0 mv极化极化-120 mv-60 mv去极化去极化超极化超极化前提前提: :①①细胞内外各种离子的浓度分布不均细胞内外各种离子的浓度分布不均②②细胞膜对各种离子通透性不同细胞膜对各种离子通透性不同机制机制: : K K+ +外流形成的电外流形成的电- -化学平衡电位化学平衡电位RPRP的产生机制：的产生机制：(1)(1)(1)(1)静息状态下细胞膜内、外离子分布不匀静息状态下细胞膜内、外离子分布不匀静息状态下细胞膜内、外离子分布不匀静息状态下细胞膜内、外离子分布不匀[ [ [ [NaNaNaNa+ + + +] ] ] ]i i i i/[Na/[Na/[Na/[Na+ + + +] ] ] ]o o o o≈≈≈≈1 1 1 1∶∶∶∶13, [K13, [K13, [K13, [K+ + + +] ] ] ]i i i i/[K/[K/[K/[K+ + + +] ] ] ]o o o o≈≈≈≈28282828∶∶∶∶1 1 1 1[Cl [Cl [Cl [Cl- - - -] ] ] ]i i i i/[Cl/[Cl/[Cl/[Cl- - - -] ] ] ]o o o o≈≈≈≈1 1 1 1∶∶∶∶30, [A30, [A30, [A30, [A- - - -] ] ] ]i i i i/[A/[A/[A/[A- - - -] ] ] ]o o o o≈≈≈≈4 4。