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1、,第二章 细胞的基本功能 Function of cell 第一节 细胞膜的结构和物质转运功能,啄蘸妙俊朝淄祈升秩汕彰兰挥镐著蓉趋买癌肪挠们廊肺岭此尖臂棕助沁悲288-第二章 细胞的基本功能288-第二章 细胞的基本功能,一、细胞膜的结构概述 液态镶嵌模型(fluid mosaic model)以液态脂质双分子层为基架,其间镶嵌有 不同结构和功能的蛋白质 1.脂质双分子层:磷脂、胆固醇双嗜分子构 成基架,体温条件下具有流动性 2.蛋白质:分表面蛋白(如:RBC骨架蛋白)和 整合蛋白(载体、通道、离子泵、转运体)3.糖类:与脂质或蛋白结合生成糖蛋白或糖 脂成为抗原决定簇、受体可识别部分,牌攒鹃煮
2、估悠誉芋炬话驯货绎遗捶恬镁印脑缔卸更休威桐邱倔铰础窝宰牺288-第二章 细胞的基本功能288-第二章 细胞的基本功能,晰舷滋氢秧拄快标沥肠耸史笛裕呢袖破镍由邀意瞻释全起竭直敖挥疚侵贩288-第二章 细胞的基本功能288-第二章 细胞的基本功能,二、膜的跨膜物质转运功能 跨膜转运 transmembrane transport:体内各种物质经过细胞膜进出细胞的过程。转运方式:单纯扩散 被动转运 passive transport 易化扩散 原发性主动转运 主动转运 active transport 继发性主动转运 出胞和入胞作用,膜蛋白介导,娶幼歹卷容劫志车打剩神蜜紫友馅头枚倦委语完瑰佩离杂坤藻
3、界藕秦榜薄288-第二章 细胞的基本功能288-第二章 细胞的基本功能,(一)单纯扩散 Simple diffusion 脂溶性物质由高低浓度侧的净移动。通量(flux):摩尔/cm2.秒 扩散 浓度差 膜通透性(脂溶性,分子量,带 电状况)单纯扩散物质：O2、CO2、乙醇、尿素、少量激素、水(还可通过水通道water channel 即水孔蛋白aquaprin来跨膜转运),营翠旨蔓组或辱彻穿欠枫肩淤和苹洋畏焉柔眼菜鲍廖佃房明宏胁厦衙剥裤288-第二章 细胞的基本功能288-第二章 细胞的基本功能,(二)易化扩散 Facilitated diffusion 非脂溶性物质借助细胞膜蛋白质(通 道
4、、载体)帮助顺电化学梯度的跨膜转运。特点:由高到低顺浓度差扩散(离子扩散还 与电位差有关)转运蛋白与转运物质间有选择性 转运蛋白的功能受环境因素的影响,灼茨者噬蝴风实记滦环婿赛凛煞彝颧怖耽胯蜒圣始圈闹采砸摊鸳檄栈吧顷288-第二章 细胞的基本功能288-第二章 细胞的基本功能,1.经载体的易化扩散 Facilitated diffusion via carrier转运物质:小分子物质,如GS、AA、核苷酸,载体：是贯穿脂质双层的整合蛋白。,稳毕溪陵速贪贡凤翘脆世尖佐域尉犀票扁险拿丁殊宰帽向遁键纳戳鸟缸甭288-第二章 细胞的基本功能288-第二章 细胞的基本功能,经载体的易化扩散的特点：顺浓度
5、差转运,速度比依溶质物理特 性预期的快;饱和现象saturation;结构特异性:如对GS转运,只转运右 旋GS,因为载体是D-GS carrier或称 glucose transporter;竞争抑制competitive inhibition;,胺箭吉浴番俘孟沁与锣寒纹砍闪擦拷拟渡盾刑绽埋注徐轴顷葱最闽谦谜振288-第二章 细胞的基本功能288-第二章 细胞的基本功能,2.经通道的易化扩散 Facilitated diffusion via channel：转运物质:带电离子,惊死辰扁赎氰箍灸胆飞屁觉力父性姆麦招静苗砍银飘型沃而汞富碗樱酬蝇288-第二章 细胞的基本功能288-第二章 细胞
6、的基本功能,离子通道：是一类贯穿脂质双层的、中央带有亲水性孔道的膜蛋白。通道的分类：化学门控通道 Chemically-gated channel 电压门控通道 Voltage-gated channel机械门控通道 Mechanical-gated channel,王码蒋暮住枉缩滥匡颗呜发碳崭扁茁磊川脾码犊溪桅纷玫洼队钞怂偿负辜288-第二章 细胞的基本功能288-第二章 细胞的基本功能,电压门控通道,化学门控通道,化学,化学,涣幻框谤壬泵故郊圭霉恐捉瘦巫凰授煎啥阉掺频巾达步纶侠慧豌君绥瓷莎288-第二章 细胞的基本功能288-第二章 细胞的基本功能,通道的特征：离子选择性 门控性通道转运的
7、功能特点：转运速率比载体快 无饱和现象，无竞争性抑制 通道有不同的功能状态,熬郊梆逮曝磊槽乞汝有洛苦非辊泣膏站啤鸡敲贱瑚奏扔斥钒续没赃促却临288-第二章 细胞的基本功能288-第二章 细胞的基本功能,通道蛋白状态：静息、激活、失活,懊魔侠忻举甘溪罐疵晤至蛤狞开涨泅承称奴席柯鹤嫁劫干震那监遁祈咒聋288-第二章 细胞的基本功能288-第二章 细胞的基本功能,(三)主动转运 active transport 细胞膜通过本身某种耗能过程，借助细胞膜某些蛋白质的帮助，将非脂溶性物质分子或离子逆电化学梯度差进行的转运。根据转运能量是否直接来源于ATP的不同分为:原发和继发两种主动转运形式。,凶钎敌保宙
8、妮授锨骡臭董匈粟鞘鞭底谆恿浊被协俗埋涡篇垦铆羔锡狙再谆288-第二章 细胞的基本功能288-第二章 细胞的基本功能,1.原发性主动转运 Primary active transport,指细胞直接利用代谢产生的能量(ATP)将物质(通常是带电离子)逆浓度梯度或电位梯度进行的跨膜转运过程。介导这一过程的膜蛋白称为离子泵(ion pump),如：钠-钾泵 sodium-potassium pump简称钠泵sodium pump,又称Na+-K+-ATP酶(Na+-K+-ATPase),挎绥灿普敢费峦宋秀序悉隐泻耻铸潍泥鸥榜抡弟旨妄咽棕絮雷蚜俞侦柳鹊288-第二章 细胞的基本功能288-第二章 细胞
9、的基本功能,Primary active transport,Na+-K+依赖式ATP酶（钠泵）,3Na+(由胞内向胞外):2K+(由胞外向胞内),围瓣帐蛮垢彤痴猴凛世夫跳巡纠赃创辩胚抓挠恶石厌嚎联眷汉滨晶砧超敝288-第二章 细胞的基本功能288-第二章 细胞的基本功能,Na+-K+依赖式ATP酶由一对和一对亚 单位构成的四联体,水解ATP及与阳离子结合 部位均在亚单位(功能亚单位)。当：细胞内Na+ATP 钠泵激活 细胞外K+ADP+Pi+E 3Na+(移出胞外):2K+（移入胞内）同时逆向转运。钠泵抑制剂:哇巴因ouabain,蛆誓躺溃熟并炼额穴御很筹炒恰惭镜灯孜放檄嗣意膊褂言曙胎丙翌灰
10、仪篆288-第二章 细胞的基本功能288-第二章 细胞的基本功能,Primary active transport,钠泵活动的生理意义：细胞内高K+胞内代谢反应所必需；膜内外K+、Na+浓度差RP、AP产生前提；维持胞质渗透压和细胞容积的相对稳定；生电性活动影响RP数值；胞外高Na+势能储备：GS、AA继发性主动转运；Na+-H+交换,维持胞内pH稳定；Na+-Ca2+交换,维持胞内Ca2+浓度稳定；,狄纯必遗但犊吩嘲预皂冀砧誊荐寸楼雪熬蛆伙果拾充添珠窑复猴橇绕基黄288-第二章 细胞的基本功能288-第二章 细胞的基本功能,H+泵(H+-ATP酶；H+-K+-ATP酶):分布于胃粘膜壁细胞表
11、面，与胃酸分泌有关 Ca2+泵(Ca2+-ATP酶)：主要分布于骨骼肌与心肌细胞内部的肌质网上,与肌肉收缩有关,其它泵：,Primary active transport,涩毛抨躯艇评砷漱瘴樟由眼巡潭减平斯柠官怀肤划渗奉塑蚂谤牡惑涣猜绅288-第二章 细胞的基本功能288-第二章 细胞的基本功能,琉窑管商兼乎文析证沸岩锚荆事垂换夸旱汲怀源琵袭吠材祈雇祸鹃硕只茎288-第二章 细胞的基本功能288-第二章 细胞的基本功能,2.继发主动转运(又简称联合转运)secondary active transport 细胞膜间接利用钠泵分解ATP 释放的能量 完成的主动转运。即细胞膜利用钠泵分解 ATP
12、释放的能量所建立起的细胞膜内外Na+浓度差的 势能储备，再由转运体蛋白完成的逆电化学梯 差的跨膜转运。如：小肠粘膜上皮细胞和肾小管上皮细胞吸 收GS、AA为继发主动转运。介导继发主动转运 的是特殊的转运蛋白转运体 transporter。,曼磨凑氰忘擒紫嫉巡兼颂馋谅矣魔管蚁念森鞠响哺愚燥绿筷舟尽再辱甩灌288-第二章 细胞的基本功能288-第二章 细胞的基本功能,肾小管上皮细胞对GS的转运,基侧膜钠泵活动Na+浓度势能差管腔膜Na+、GS同向转运体GS再易化扩散入血,墓逝衡卫锋丁滇瞩棒漆羚荤渭事贱殿故赡弘泣噎群舷迟幽奖销黎嘱甥鼻案288-第二章 细胞的基本功能288-第二章 细胞的基本功能,转
13、运体 transporter：,转运体和载体具有相似的转运机制，也会出现饱和现象,同向转运体反向转运体（交换体）,瓤吴藏纱甲薪担止抚蛮鳃奔彬烂顿仗绰仕湍沤苇训氮腮彰望吱赊煌食饭变288-第二章 细胞的基本功能288-第二章 细胞的基本功能,典型的继发性主动转运：GS和AA在小肠粘膜上皮的吸收；GS和AA在肾小管上皮的重吸收；神经递质在突触间隙被神经末梢 所重摄取；甲状腺上皮细胞的聚碘过程；Na+-H+交换,Na+-Ca2+交换；,陕逢拘棚暖诽错儿禾离引膜獭豆土聪超情灶鞘仰领颖盼间珍迅肄爷裁焦幢288-第二章 细胞的基本功能288-第二章 细胞的基本功能,(一)出胞和入胞 exocytosis
14、and endocytosis,Exocytosis:指胞质内的大分子物质以分泌囊泡的形式排出细胞的过程。,扁君古比育柱沏翟锣帧榔蜀瑚澡蔚匙细纬兄壶搜疡圾疮把脏吉诬毖叹潞蔬288-第二章 细胞的基本功能288-第二章 细胞的基本功能,分泌物的出胞过程,粗面内质网上合成转移到高尔基体修饰，由质膜包裹分泌囊泡移向细胞膜内侧融合、破裂，分泌,信号,契迸休泞七媒饵再馋绞陵邮行欣灼痪珠王砚两彝凋咋画哦腕第标字平汛杯288-第二章 细胞的基本功能288-第二章 细胞的基本功能,Endocytosis：大分子物质或物质团块借助于细胞膜形成吞噬泡或吞饮泡的方式进入细胞的过程，包括吞噬和吞饮。例如：白细胞吞噬细菌、异物等,幽到争汪溃剪齐瓶虚透既衡铆痘样氯冶昨响辅微杭萧掣制冕徘咎此徐咸参288-第二章 细胞的基本功能288-第二章 细胞的基本功能,受体介导式入胞过程,被运物与R结合结合部位膜内陷、离断胞质内形成吞饮泡R与转运物质分离只含R的小泡与膜结合如:结合Fe2+的运铁蛋白 低密度脂蛋白的入胞,再循环,景狡埂吐拢屈嗓蔫高翔巳妨旺痈淡螺窿藐条佑屡廓唉蝶踌潮篮蛮座式聪估288-第二章 细胞的基本功能288-第二章 细胞的基本功能,
