1、本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容1.1細胞膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能細胞膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能1.2細胞的跨膜訊號轉(zhuǎn)導(dǎo)細胞的跨膜訊號轉(zhuǎn)導(dǎo)1.3細胞的激動性和生物電現(xiàn)象細胞的激動性和生物電現(xiàn)象1.4激動在細胞間的傳遞激動在細胞間的傳遞1.5胸肌的收縮胸肌的收縮1.1細胞膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能細胞膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能重點重點液態(tài)鑲嵌模型學(xué)說及鑲嵌蛋白質(zhì)的種類和生理機能液態(tài)鑲嵌模型學(xué)說及鑲嵌蛋白質(zhì)的種類和生理機能以載體和以通道介導(dǎo)的易化擴散以載體和以通道介導(dǎo)的易化擴散原發(fā)性和繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運原發(fā)性和繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運NaNa++-K-K++泵的生理功能泵的生理功能1.1.1細胞膜的結(jié)構(gòu)細胞膜的結(jié)構(gòu)細胞
2、膜的作用：F將細胞的內(nèi)容物和細胞周圍的微環(huán)境（主要是細胞外液）分割開來，使細胞能獨立于環(huán)境而存在F通過細胞膜接受外界或其它細胞的影響細胞膜起到傳遞信息的作用F細胞膜還在細胞免疫、細胞生長、分裂、分化及癌變等生理、病理過程中起著重要的作用。液態(tài)鑲嵌模型液態(tài)鑲嵌模型（Fluidmodel）細胞膜的共同結(jié)構(gòu)特征是以液態(tài)的脂細胞膜的共同結(jié)構(gòu)特征是以液態(tài)的脂質(zhì)雙分子層為基架，其中鑲嵌著具有不同質(zhì)雙分子層為基架，其中鑲嵌著具有不同分子結(jié)構(gòu)和生理功能的分子結(jié)構(gòu)和生理功能的蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)分子。細胞分子。細胞膜內(nèi)還富含少量脂類。膜內(nèi)還富含少量脂類。Fig.3-1,p.
3、69Cellspace1larfluidchainLipidfluidusinganDarklineLightspaceDarkline鑲嵌蛋
4、白鑲嵌蛋白（）鑲嵌在脂類雙分子層的蛋白質(zhì)的機能鑲嵌在脂類雙分子層的蛋白質(zhì)的機能產(chǎn)生細胞的產(chǎn)生細胞的骨架蛋白骨架蛋白（）,,可使細胞膜可使細胞膜附著在另一細胞的膜上，或使其附著在細胞內(nèi)或細胞外的附著在另一細胞的膜上，或使其附著在細胞內(nèi)或細胞外的某物質(zhì)上；某物質(zhì)上；作為作為“識別蛋白質(zhì)辨識蛋白質(zhì)”（）,存在于免疫細胞膜上，能辨識異體細胞的蛋白質(zhì)或存在于免疫細胞膜上，能辨識異體細胞的蛋白質(zhì)或癌細胞；癌細胞；具有酶（具有
5、酶（）的特點，能催化細胞內(nèi)外）的特點，能催化細胞內(nèi)外的物理反應(yīng)的物理反應(yīng)作為作為“受體蛋白質(zhì)受體蛋白質(zhì)”（），能與），能與信息傳遞物質(zhì)（激素或遞質(zhì)）進行特異性結(jié)合，并信息傳遞物質(zhì)（激素或遞質(zhì)）進行特異性結(jié)合，并導(dǎo)致細胞反應(yīng)；導(dǎo)致細胞反應(yīng)；作為轉(zhuǎn)運蛋白質(zhì)或載體蛋白質(zhì)（作為轉(zhuǎn)運蛋白質(zhì)或載體蛋白質(zhì)（）通道蛋白質(zhì)（通道蛋白質(zhì)（）膜泵（膜泵（pump），），1.1.2細胞膜的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能細胞膜的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能1.1.2.1被動轉(zhuǎn)運（被動轉(zhuǎn)運（
6、）(1)單純擴散（單純擴散（）(2)易化擴散（易化擴散（）1.1.2.2主動轉(zhuǎn)運（主動轉(zhuǎn)運（）(1)原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運(rt)（2)繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運(port)1.1.2.3出胞（出胞（）與入胞）與入胞()式轉(zhuǎn)運式轉(zhuǎn)運1.1.2.1被動轉(zhuǎn)運被動轉(zhuǎn)運（）當同種物質(zhì)、不同濃
7、度的兩種堿液相鄰地放當同種物質(zhì)、不同含量的兩種堿液相鄰地放在一起時，溶質(zhì)的分子會在一起時，溶質(zhì)的分子會沿著含量差（梯度，沿著含量差（梯度細胞膜通道，）或電位差（梯度，）或電位差（梯度，,兩者統(tǒng)稱電物理梯度）三者統(tǒng)稱電物理梯度）形成形成凈流動叫被動轉(zhuǎn)運。被動轉(zhuǎn)運時的動力是電物理凈流動叫被動轉(zhuǎn)運。被動轉(zhuǎn)運時的動力是電物理勢能。不須要細胞膜或細胞另外提供其它方式的勢能。不須要細胞膜或細胞另外提供其它方式的能量。能量。(1)單純擴散單純擴散（）物質(zhì)的分子或離子物質(zhì)的分子或離子沿著電
8、化學(xué)梯度沿著電物理梯度通過細胞膜的形式通過細胞膜的形式稱為單純擴散。稱為單純擴散。單位時間內(nèi)的擴散通量，單位時間內(nèi)的擴散通量，(即該物質(zhì)在每秒內(nèi)通過每平即該物質(zhì)在每秒內(nèi)通過每平方分米假想平面的摩爾數(shù)方分米假想平面的摩爾數(shù))，取決于膜右側(cè)該物質(zhì)的電物理，取決于膜右側(cè)該物質(zhì)的電物理梯度和細胞膜對該物質(zhì)的私密性（梯度和細胞膜對該物質(zhì)的私密性（)。私密性：物質(zhì)通過細胞膜難易程度。私密性：物質(zhì)通過細胞膜難易程度。一些脂胺類的物質(zhì)如一些脂胺類的物質(zhì)如O2、CO2等二氧化碳分子，具有較等二氧化碳分子，具有較高的私密性；一些類固醇化合物（甾體激素因為它們的分高的私密性；一些類固醇
9、化合物（甾體激素因為它們的分子量比較大）須要某種特殊蛋白質(zhì)的子量比較大）須要某種特殊蛋白質(zhì)的“協(xié)助協(xié)助”；水靠細胞；水靠細胞膜上的水通道（一種特異蛋白質(zhì)）能快速通過細胞膜。膜上的水通道（一種特異蛋白質(zhì)）能快速通過細胞膜。(2)易化擴散（易化擴散（）一些不溶于脂類的，或溶化度很小的物質(zhì)，在膜結(jié)構(gòu)中一些不溶于脂類的，或溶化度很小的物質(zhì)，在膜結(jié)構(gòu)中的一些特殊蛋白質(zhì)的的一些特殊蛋白質(zhì)的“幫助幫助”下從膜的高含量兩側(cè)擴散到低下從膜的高含量兩側(cè)擴散到低含量兩側(cè)的物質(zhì)轉(zhuǎn)運形式稱為易化擴散。含量兩側(cè)的物質(zhì)轉(zhuǎn)運形式稱為易化擴散。易化擴散又可分為易化擴散又
10、可分為:以載體為中介的易化擴散以載體為中介的易化擴散（）由通道中介的易化擴散由通道中介的易化擴散（）以載體為中介的易化擴散以載體為中介的易化擴散A.A.載體是指細胞膜上一類特殊蛋白質(zhì)，載體是指細胞膜上一類特殊蛋白質(zhì)，B.B.它能在溶質(zhì)高含量兩側(cè)與溶質(zhì)發(fā)生特異性結(jié)合，它能在溶質(zhì)高含量兩側(cè)與溶質(zhì)發(fā)生特異性結(jié)合，C.C.而且構(gòu)型發(fā)生改變，把溶質(zhì)轉(zhuǎn)運到低含量兩側(cè)將之釋放下來，但是官能團發(fā)生改變，把溶質(zhì)轉(zhuǎn)運到低含量兩側(cè)將之釋放下來，D.D.載體蛋白恢復(fù)到原先的氫鍵，又開始新一輪的轉(zhuǎn)運。
11、載體蛋白恢復(fù)到原先的氫鍵，又開始新一輪的轉(zhuǎn)運。載體介導(dǎo)的易化擴散的特性載體介導(dǎo)的易化擴散的特性A.高度的結(jié)構(gòu)特異性（高度的結(jié)構(gòu)特異性（右旋獼猴桃糖的轉(zhuǎn)運右旋獼猴桃糖的轉(zhuǎn)運）B.飽和現(xiàn)象飽和現(xiàn)象C.競爭性抑制競爭性抑制D.因蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能常受膜內(nèi)外各類誘因的因蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能常受膜內(nèi)外各類誘因的影響，因而與蛋白質(zhì)分子有關(guān)的物質(zhì)的私密性是可影響，因而與蛋白質(zhì)分子有關(guān)的物質(zhì)的私密性是可變化的。（變化的。（胰島素對細胞膜轉(zhuǎn)運獼猴桃糖的調(diào)控胰島素對細胞膜轉(zhuǎn)運獼猴桃糖的調(diào)控）由通道中介的易化擴散由通道中介的易化擴散離子通道（離子通道（ion）蛋白的壁外
12、側(cè)面是疏水的）蛋白的壁外側(cè)面是疏水的;;而壁而壁的外側(cè)是親水的（叫水相孔道），能容許水及溶于水底的離子的外側(cè)是親水的（叫水相孔道），能容許水及溶于水底的離子通過通過通道的開放與關(guān)掉是受精密調(diào)控的，而不是手動、持續(xù)進行通道的開放與關(guān)掉是受精密調(diào)控的，而不是手動、持續(xù)進行的的,有些只有在它所在膜的兩邊（主要是兩側(cè)）出現(xiàn)某種物理訊號有些只有在它所在膜的兩邊（主要是兩側(cè)）出現(xiàn)某種物理訊號時才開放，稱為物理門控通道（時才開放，稱為物理門控通道（-）有些則由所在膜右側(cè)電位差的變化決定其開、閉，稱為電有些則由所在膜右側(cè)電位差的變化決定其開、閉，稱為電
13、壓門控通道（壓門控通道（-）有些則由所在膜所受壓力不同而決定其開放的稱機械門控通道有些則由所在膜所受壓力不同而決定其開放的稱機械門控通道1.1.2.2主動轉(zhuǎn)運主動轉(zhuǎn)運（）主動轉(zhuǎn)運是指細胞通過本身的某種耗能過程將某種物質(zhì)分子或離子逆著電物理梯度由膜的兩側(cè)移向另左側(cè)的過程。主動轉(zhuǎn)運中所須要的能量是由細胞膜或細胞膜所屬的細胞提供。單純擴散和易化擴散都有一個最終平衡點，即被轉(zhuǎn)運物質(zhì)在膜右側(cè)達到電物理梯度為零時。而主動轉(zhuǎn)運因膜提供了一定能量，使被轉(zhuǎn)運物質(zhì)或離子逆著電-物理勢差的聯(lián)通，沒有平衡終點,被轉(zhuǎn)運物質(zhì)甚至
14、可以全部被轉(zhuǎn)運到膜的另左側(cè).(1)原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運()鈉泵鈉泵(pump)：A.是鑲嵌蛋白質(zhì)，是鑲嵌蛋白質(zhì)，B.能逆著含量差將細胞內(nèi)的能逆著含量差將細胞內(nèi)的Na+移出膜外，細胞外的移出膜外，細胞外的K+移入膜內(nèi)移入膜內(nèi)C.本身具有本身具有ATP酶的活性。酶的活性。在主動轉(zhuǎn)運中假如所需的能量是由在主動轉(zhuǎn)運中假如所需的能量是由ATP直接提供的主動轉(zhuǎn)運過直接提供的主動轉(zhuǎn)運過程，則稱為原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運。程，則稱為原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運。細胞膜上的鈉泵活動的意義：細胞膜上的鈉泵活動的意義：A.導(dǎo)致的細胞內(nèi)高導(dǎo)致的細胞
15、內(nèi)高K+是許多代謝反應(yīng)進行的必要條件是許多代謝反應(yīng)進行的必要條件B.維持細胞正常形態(tài)維持細胞正常形態(tài)C.構(gòu)建起一種勢能存貯，即構(gòu)建起一種勢能存貯，即Na+、K+在細胞膜內(nèi)外的濃在細胞膜內(nèi)外的濃度勢能度勢能D.是可激動細胞（組織）激動的基礎(chǔ)，也可供其它耗是可激動細胞（組織）激動的基礎(chǔ)，也可供其它耗能過程應(yīng)用能過程應(yīng)用（2）繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運）繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運()onlypumpions,.arebythe
16、mtoofaniondownits.Ionscanalsobeinthisway.:Na-.載體蛋白必須與載體蛋白必須與Na+和待轉(zhuǎn)運物質(zhì)的分子同時結(jié)合和待轉(zhuǎn)運物質(zhì)的分子同時結(jié)合，才會順，才會順著著Na+含量梯度的方向?qū)⑺鼈兊姆肿幽嬷刻荻扔赡c（小管）含量梯度的方向?qū)⑺鼈兊姆肿幽嬷刻荻扔赡c（小管）腔轉(zhuǎn)運到細胞內(nèi)。因為存在于上皮細胞基側(cè)膜上的腔轉(zhuǎn)運到細胞內(nèi)。因為存在于上皮細胞基側(cè)膜上的Na+泵活泵活動，不斷
17、將動，不斷將Na+轉(zhuǎn)運到細胞間隙，而細胞內(nèi)仍然保持低轉(zhuǎn)運到細胞間隙，而細胞內(nèi)仍然保持低Na+狀狀態(tài)，能夠使它們的主動轉(zhuǎn)運得以實現(xiàn)，直到腸（小管）腔中態(tài)，能夠使它們的主動轉(zhuǎn)運得以實現(xiàn)，直到腸（小管）腔中的物質(zhì)含量升高到零。的物質(zhì)含量升高到零。物質(zhì)逆著含量差轉(zhuǎn)運的能量間接來自于物質(zhì)逆著含量差轉(zhuǎn)運的能量間接來自于ATP。稱為繼發(fā)性。稱為繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運或聯(lián)合（或協(xié)同）轉(zhuǎn)運（主動轉(zhuǎn)運或聯(lián)合（或協(xié)同）轉(zhuǎn)運（）。）。每一種每一種聯(lián)合轉(zhuǎn)運都有特定的轉(zhuǎn)運體蛋白。聯(lián)合轉(zhuǎn)運都有特定的轉(zhuǎn)運體蛋白。聯(lián)合轉(zhuǎn)運中，如被轉(zhuǎn)運的分子與聯(lián)合轉(zhuǎn)運中，如被轉(zhuǎn)運的分子與Na+擴散方向相同，稱為同擴散
18、方向相同，稱為同向轉(zhuǎn)運；假如兩者方向相反，則稱為逆向轉(zhuǎn)運向轉(zhuǎn)運；假如兩者方向相反，則稱為逆向轉(zhuǎn)運。1.1.2.3出胞（出胞（）與入胞）與入胞()式轉(zhuǎn)運式轉(zhuǎn)運出胞：見于內(nèi)分泌腺分泌激素，外分泌腺分泌酶原顆粒或黏液，神經(jīng)細胞分泌、釋放神經(jīng)遞質(zhì)，是一個比較復(fù)雜的耗能過程。（2）入胞：）入胞：是指細胞外個別物質(zhì)結(jié)節(jié)，比如真菌，病毒、是指細胞外個別物質(zhì)結(jié)節(jié)，比如真菌，病毒、異物、血漿中脂蛋白及大分子營養(yǎng)物質(zhì)等步入細胞異物、血漿中脂蛋白及大分子營養(yǎng)物質(zhì)等步入細胞的過程。被攝入的物質(zhì)假如是固體，則可產(chǎn)生較大的過程。被攝入的物質(zhì)假如是固體，則
19、可產(chǎn)生較大的囊泡，的囊泡，稱為稱為吞噬作用吞噬作用()。假如是假如是微小的液滴狀液體則產(chǎn)生較小的囊泡，微小的液滴狀液體則產(chǎn)生較小的囊泡，稱為胞飲稱為胞飲()。由受體介導(dǎo)的入胞，一些激素或生長因子運輸?shù)鞍准罢婢ㄒ卜Q絡(luò)合物）都是通過細胞膜表面特異受體作用而入胞。其過程是：官能團被受體辨識，官能團-受體復(fù)合物向有被小窩集中吞食泡產(chǎn)生吞食泡與中級溶酶體融合產(chǎn)生次級溶酶體配體與受體分離官能團轉(zhuǎn)運到其它細胞器中循環(huán)水泡產(chǎn)生，膜再借助。本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容1.1細胞膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能細胞膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能1.2細胞
20、的跨膜訊號轉(zhuǎn)導(dǎo)細胞的跨膜訊號轉(zhuǎn)導(dǎo)1.3細胞的激動性和生物電現(xiàn)象細胞的激動性和生物電現(xiàn)象1.4激動在細胞間的傳遞激動在細胞間的傳遞1.5胸肌的收縮胸肌的收縮(1)單純擴散單純擴散（）物質(zhì)的分子或離子物質(zhì)的分子或離子沿著電物理梯度沿著電物理梯度通過細胞膜的形式通過細胞膜的形式稱為單純擴散。稱為單純擴散。單位時間內(nèi)的擴散通量，單位時間內(nèi)的擴散通量，(即該物質(zhì)在每秒內(nèi)通過每平即該物質(zhì)在每秒內(nèi)通過每平方分米假想平面的摩爾數(shù)方分米假想平面的摩爾數(shù))，取決于膜右側(cè)該物質(zhì)的電物理，取決于膜右側(cè)該物質(zhì)的電物理梯度和細胞膜對該物質(zhì)的私密性（梯度和細胞膜對
21、該物質(zhì)的私密性（)。私密性：物質(zhì)通過細胞膜難易程度。私密性：物質(zhì)通過細胞膜難易程度。一些脂胺類的物質(zhì)如一些脂胺類的物質(zhì)如O2、CO2等二氧化碳分子，具有較等二氧化碳分子，具有較高的私密性；一些類固醇化合物（甾體激素因為它們的分高的私密性；一些類固醇化合物（甾體激素因為它們的分子量比較大）須要某種特殊蛋白質(zhì)的子量比較大）須要某種特殊蛋白質(zhì)的“協(xié)助協(xié)助”；水靠細胞；水靠細胞膜上的水通道（一種特異蛋白質(zhì)）能快速通過細胞膜。膜上的水通道（一種特異蛋白質(zhì)）能快速通過細胞膜。通道的開放與關(guān)掉是受精密調(diào)控的，而不是手動、持續(xù)進行通道的開放與關(guān)掉是受精密調(diào)控的，而不是手動、持續(xù)進
22、行的的,有些只有在它所在膜的外側(cè)（主要是兩側(cè)）出現(xiàn)某種物理訊號有些只有在它所在膜的外側(cè)（主要是兩側(cè)）出現(xiàn)某種物理訊號時才開放，稱為物理門控通道（時才開放，稱為物理門控通道（-）1.1.2.2主動轉(zhuǎn)運主動轉(zhuǎn)運（）主動轉(zhuǎn)運是指細胞通過本身的某種耗能過程將某種物質(zhì)分子或離子逆著電物理梯度由膜的兩側(cè)移向另左側(cè)的過程。主動轉(zhuǎn)運中所須要的能量是由細胞膜或細胞膜所屬的細胞提供。單純擴散和易化擴散都有一個最終平衡點，即被轉(zhuǎn)運物質(zhì)在膜右側(cè)達到電物理梯度為零時。而主動轉(zhuǎn)運因膜提供了一定能量，使被轉(zhuǎn)運物質(zhì)或離子逆著電-化
23、學(xué)勢差的聯(lián)通，沒有平衡終點,被轉(zhuǎn)運物質(zhì)甚至可以全部被轉(zhuǎn)運到膜的另左側(cè).載體蛋白必須與載體蛋白必須與Na+和待轉(zhuǎn)運物質(zhì)的分子同時結(jié)合和待轉(zhuǎn)運物質(zhì)的分子同時結(jié)合，才會順，才會順著著Na+含量梯度的方向?qū)⑺鼈兊姆肿幽嬷刻荻扔赡c（小管）含量梯度的方向?qū)⑺鼈兊姆肿幽嬷刻荻扔赡c（小管）腔轉(zhuǎn)運到細胞內(nèi)。因為存在于上皮細胞基側(cè)膜上的腔轉(zhuǎn)運到細胞內(nèi)。因為存在于上皮細胞基側(cè)膜上的Na+泵活泵活動細胞膜通道，不斷將動，不斷將Na+轉(zhuǎn)運到細胞間隙，而細胞內(nèi)仍然保持低轉(zhuǎn)運到細胞間隙，而細胞內(nèi)仍然保持低Na+狀狀態(tài)，能夠使它們的主動轉(zhuǎn)運得以實現(xiàn)，直到腸（小管）腔中態(tài)，能夠使它們的主動轉(zhuǎn)運得以實現(xiàn)，直到腸（小管）腔中的物質(zhì)含量升高到零。的物質(zhì)含量升高到零。物質(zhì)逆著含量差轉(zhuǎn)運的能量間接來自于物質(zhì)逆著含量差轉(zhuǎn)運的能量間接來自于ATP。稱為繼發(fā)性。稱為繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運或聯(lián)合（或協(xié)同）轉(zhuǎn)運（主動轉(zhuǎn)運或聯(lián)合（或協(xié)同）轉(zhuǎn)運（）。）。每一種每一種聯(lián)合轉(zhuǎn)運都有特定的轉(zhuǎn)運體蛋白。聯(lián)合轉(zhuǎn)運都有特定的轉(zhuǎn)運體蛋白。聯(lián)合轉(zhuǎn)運中，如被轉(zhuǎn)運的分子與聯(lián)合轉(zhuǎn)運中，如被轉(zhuǎn)運的分子與Na+擴散方向相同，稱為同擴散方向相同，稱為同向轉(zhuǎn)運；假如兩者方向相反，則稱為逆向轉(zhuǎn)運向轉(zhuǎn)運；假如兩者方向相反，則稱為逆向轉(zhuǎn)運。