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1、细胞的基本功能,第二章,细胞膜的结构和物质转运功能,第一节,一、细胞膜的结构概述,二、物质的跨膜转运,一、细胞膜的结构概述,1、脂质双分子层为基架：特点：液态、具流动性、稳定性 功能：屏障作用、传递信息,特点及功能：,2、镶嵌蛋白质：-螺旋或球形结构 特点：流动性 功能：转运功能、传递信息、免疫标志3、糖类在表面：糖脂、糖蛋白 特点：细胞膜外侧 功能：免疫标志、传递信息,二、物质的跨膜转运,（一）单纯扩散(Simple diffusion),转运物质：气体、H2O、乙醇、尿素等,影响因素：,膜两侧分子的浓度差 动力膜对物质的通透性 阻力,特点：1）是一种单纯的理化过程；2）膜本身不需消耗能量；
2、3)物质的扩散量大小与浓度差、通透性 有关。,(二)膜蛋白介导的跨膜转运,介导物质转运的膜蛋白分为:通道、载体,跨膜转运分类,被动转运,主动转运,1.通道介导的跨膜转运,转运速率快，以电-化学梯度为动力,根据通道闸门的活动，离子通道可出现以下三种功能状态：,备用、激活、失活,通道分类：电压门控通道：化学门控通道：也称配体门控通道 机械门控通道：,2.载体介导的跨膜转运,载体也称转运体,1.经载体易化扩散(facilitated diffusion via carrier),特点：1）较高结构特异性；2）饱和现象；3）竞争性抑制。,单转运(uniport)、单转运体(uniporter)同向转运
3、(symport)、同向转运体(symporter)反向转运(antiport)或交换(exchange)反向转运体(antiporter)或交换体(exchanger),易化扩散：,非脂溶性物质由膜的高浓度一侧向低浓度一侧移动时，需要膜结构中一些特殊蛋白质分子协助，称为易化扩散。易化扩散有两种方式：一是载体，二是离子通道。,（2）原发性主动转运,(primary active transport),概念：是指细胞利用离子泵分解ATP产生的能量将离子逆浓度梯度和（或）电位梯度进行跨膜转运的过程。,离子泵：是指具有ATP酶活性的载体,钠-钾泵(sodium-potassium pump)简称：钠
4、泵(sodium pump)也称：Na+-K+依赖式ATP酶,1.钠泵转运量：3钠出、2钾入,2.钠泵作用：泵入钾泵出钠，形成并保持 膜内高钾膜外高钠的分布,3.钠泵激活：细胞内钠增加 或 细胞外钾增加,钠泵特性：1）膜上一种特殊的蛋白质；2）具有ATP酶的活性；3）活性需依赖Na+、K+的存在。,钠泵活动的生理意义：钠泵活动造成的细胞内高K+为胞质内许多代谢反应所必需；维持胞内渗透压和细胞容积；建立Na+的跨膜浓度梯度为继发性主动转运的物质提供势能储备。,钠泵活动造成的跨膜离子浓度梯度也是细胞发生生物电活动的前提条件。钠泵活动是生电性的，可直接影响膜电位，使膜内电位的负值增大。,（3）继发性
5、主动转运（secondary active transport）是指驱动力并不直接来自ATP的分解,而是来自Na+膜两侧的浓度势能差,而进行的的物质逆浓度梯度和（或）电位梯度进行跨膜转运的方式。,小结,主动转运,易化扩散,单纯扩散,移动方向,高低,高低,低高,移动过程,无需帮助，自由扩散,需通过离子通道或载体帮助,需“泵”参与,终止条件,膜两侧浓度相等或电化学势差0停止,膜两侧浓度相等或电化学势差0停止,受“泵”控制,能量消耗,不消耗所通过膜的能量，能量来自高浓度本身势能,不消耗所通过膜的能量,消耗能量，由膜或膜所属细胞供给,主动转运与被动转运的区别,主动转运,被动转运,需由细胞提供能量,不需
6、外部能量,逆电-化学势差,顺电-化学势差,使膜两侧浓度差更大,使膜两侧浓度差更小,（三）出胞和入胞 指大的物质分子、团块、异物等进、出细胞的过程。亦可属于主动转运过程.,出胞（exocytosis）是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。主要见于细胞的分泌过程：如激素、神经递质、消化液的分泌。,入胞（endocytosis）:指细胞外的大分子物质或团块（细菌、细胞碎片）借助与细胞膜形成吞噬泡或吞饮泡的方式进入细胞的过程，并分别称为吞噬和吞饮。例如：血细胞吞噬细菌,吞饮（pinocytosis)：,液相入胞(fluid-phase endocytosis)包括 受体介导入胞(receptor-mediated endocytosis）,复习提要：,1、掌握单纯扩散、易化扩散、原发性主动转运的概念及各自转运的物质、影响因素。,2、掌握易化扩散两种方式各自的特点。,3、熟悉继发性主动转运、出胞、入胞的概念及各自转运的物质。,
