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1、关于细胞的基本功能(5)第一页，讲稿共二十六页哦一、一、一、一、细胞膜的结构概述细胞膜的结构概述细胞膜的结构概述细胞膜的结构概述 液态镶嵌模型液态镶嵌模型液态镶嵌模型液态镶嵌模型(fluid mosaic modelfluid mosaic model)以液态脂质双分子层为基架以液态脂质双分子层为基架以液态脂质双分子层为基架以液态脂质双分子层为基架,其间镶嵌有其间镶嵌有其间镶嵌有其间镶嵌有 不同结构和功能的蛋白质不同结构和功能的蛋白质不同结构和功能的蛋白质不同结构和功能的蛋白质 1.1.1.1.脂质双分子层脂质双分子层脂质双分子层脂质双分子层:磷脂磷脂磷脂磷脂、胆固醇胆固醇胆固醇胆固醇双嗜分子
2、构双嗜分子构双嗜分子构双嗜分子构 成基架成基架成基架成基架,体温条件下具有流动性体温条件下具有流动性体温条件下具有流动性体温条件下具有流动性 2.2.2.2.蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质:分分分分表面蛋白表面蛋白表面蛋白表面蛋白(如如如如:RBC:RBC:RBC:RBC骨架蛋白骨架蛋白骨架蛋白骨架蛋白)和和和和 整合蛋白整合蛋白整合蛋白整合蛋白(载体、通道、离子泵、转运体载体、通道、离子泵、转运体载体、通道、离子泵、转运体载体、通道、离子泵、转运体)3.3.3.3.糖类糖类糖类糖类:与脂质或蛋白与脂质或蛋白与脂质或蛋白与脂质或蛋白结合生成结合生成结合生成结合生成糖蛋白糖蛋白糖蛋白糖蛋白或或或或糖糖
3、糖糖 脂脂脂脂成为抗原决定簇、受体可识别部分成为抗原决定簇、受体可识别部分成为抗原决定簇、受体可识别部分成为抗原决定簇、受体可识别部分第二页，讲稿共二十六页哦第三页，讲稿共二十六页哦二、膜的跨膜物质转运功能二、膜的跨膜物质转运功能 跨膜转运跨膜转运 transmembrane transport:体内各种物质经过细胞膜进出细胞的过程。体内各种物质经过细胞膜进出细胞的过程。转运方式转运方式:单纯扩散单纯扩散 易化扩散易化扩散 被动转运被动转运 膜蛋白膜蛋白膜蛋白膜蛋白介导的跨膜转运介导的跨膜转运介导的跨膜转运介导的跨膜转运 原发性主动转运原发性主动转运原发性主动转运原发性主动转运 主动转运主动转
4、运主动转运主动转运出胞和入胞作用出胞和入胞作用出胞和入胞作用出胞和入胞作用 继发性主动转运继发性主动转运继发性主动转运继发性主动转运 第四页，讲稿共二十六页哦(一一一一)单纯扩散单纯扩散单纯扩散单纯扩散 Simple diffusionSimple diffusion 脂溶性、少数分子很小的水溶性脂溶性、少数分子很小的水溶性脂溶性、少数分子很小的水溶性脂溶性、少数分子很小的水溶性物质由物质由物质由物质由高高高高低浓度侧的净移动。低浓度侧的净移动。低浓度侧的净移动。低浓度侧的净移动。浓度差浓度差浓度差浓度差 扩散扩散扩散扩散 膜通透性膜通透性膜通透性膜通透性(脂溶性脂溶性脂溶性脂溶性,分子量分子
5、量分子量分子量,带带带带 电状况电状况电状况电状况)单纯扩散物质：单纯扩散物质：单纯扩散物质：单纯扩散物质：OO2 2、COCO2 2、乙醇、乙醇、乙醇、乙醇、尿素、少量激素尿素、少量激素尿素、少量激素尿素、少量激素 水水水水(还可通过水通道还可通过水通道还可通过水通道还可通过水通道water channelwater channel 即水孔蛋白即水孔蛋白即水孔蛋白即水孔蛋白aquaprinaquaprin来跨膜转运来跨膜转运来跨膜转运来跨膜转运)第五页，讲稿共二十六页哦(二二二二)易化扩散易化扩散易化扩散易化扩散 Facilitated diffusionFacilitated diffus
6、ion 非脂溶性非脂溶性非脂溶性非脂溶性物质借助细胞膜蛋白质物质借助细胞膜蛋白质物质借助细胞膜蛋白质物质借助细胞膜蛋白质(通通通通 道、载体道、载体道、载体道、载体)帮助帮助帮助帮助顺顺顺顺电化学梯度的跨膜转运。电化学梯度的跨膜转运。电化学梯度的跨膜转运。电化学梯度的跨膜转运。特点特点特点特点:由高到低由高到低由高到低由高到低顺浓度差顺浓度差顺浓度差顺浓度差扩散扩散扩散扩散(离子扩散还离子扩散还离子扩散还离子扩散还 与电位差有关与电位差有关与电位差有关与电位差有关)转运蛋白与转运物质间有转运蛋白与转运物质间有转运蛋白与转运物质间有转运蛋白与转运物质间有选择性选择性选择性选择性 转运蛋白的功能转
7、运蛋白的功能转运蛋白的功能转运蛋白的功能受环境因素受环境因素受环境因素受环境因素的影响的影响的影响的影响第六页，讲稿共二十六页哦 1 1 1 1.经通道的易化扩散经通道的易化扩散经通道的易化扩散经通道的易化扩散 Facilitated diffusionFacilitated diffusion via channelvia channel：转运物质转运物质转运物质转运物质:带电离子带电离子带电离子带电离子 第七页，讲稿共二十六页哦离子通道离子通道：是一类贯穿脂质双层的、中央带有亲水是一类贯穿脂质双层的、中央带有亲水性孔道的膜蛋白。性孔道的膜蛋白。通道的分类通道的分类：化学门控通道化学门控通道
8、 Chemically-gated channel 电压门控通道电压门控通道 Voltage-gated channel机械门控通道机械门控通道 Mechanical-gated channel第八页，讲稿共二十六页哦电压门控通道电压门控通道电压门控通道电压门控通道化学门控通道化学门控通道化学门控通道化学门控通道化学化学（例：乙酰胆碱）（例：乙酰胆碱）第九页，讲稿共二十六页哦通道的特征通道的特征：离子选择性离子选择性 门控性门控性第十页，讲稿共二十六页哦2.2.经载体的易化扩散经载体的易化扩散 Facilitated diffusion via carrier转运物质转运物质:小分子物质小分子
9、物质,如如GS、AA、核苷酸、核苷酸载体：载体：是是贯穿脂质贯穿脂质双层的整双层的整合蛋白。合蛋白。第十一页，讲稿共二十六页哦经载体的易化扩散的经载体的易化扩散的特点：特点：结构特异性结构特异性:如对如对GS转运转运,只转运右只转运右 旋旋GS,因为载体是因为载体是D-GS carrier或称或称 glucose transporter;饱和现象饱和现象saturation;竞争抑制竞争抑制competitive inhibition;第十二页，讲稿共二十六页哦(三三三三)主动转运主动转运主动转运主动转运 active transportactive transport 细胞膜通过本身某种细胞
10、膜通过本身某种细胞膜通过本身某种细胞膜通过本身某种耗能耗能耗能耗能过程，借过程，借过程，借过程，借助细胞膜某些助细胞膜某些助细胞膜某些助细胞膜某些蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质的帮助，将的帮助，将的帮助，将的帮助，将非脂溶非脂溶非脂溶非脂溶性性性性物质分子或离子物质分子或离子物质分子或离子物质分子或离子逆逆逆逆电化学梯度差电化学梯度差电化学梯度差电化学梯度差进行的进行的进行的进行的转运。转运。转运。转运。根据转运能量根据转运能量根据转运能量根据转运能量是否直接来源于是否直接来源于是否直接来源于是否直接来源于ATPATPATPATP的的的的不同分为不同分为不同分为不同分为:原发原发原发原发和和和和继发
11、继发继发继发两种主动转运形式。两种主动转运形式。两种主动转运形式。两种主动转运形式。第十三页，讲稿共二十六页哦1.1.原发性主动转运原发性主动转运 Primary active transport指细胞指细胞直接利用直接利用代谢产生的能量代谢产生的能量(ATP)(ATP)将物质将物质(通常是带电离子通常是带电离子)逆浓度梯度逆浓度梯度或电位梯度进行的跨膜转运过程。介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导这一过程的膜蛋白称为离子泵离子泵(ion pump),),如：如：钠钠-钾泵钾泵 sodium-potassium pump简称钠泵简称钠泵sodium pump,又称又称Na
12、+-K+-ATP酶酶(Na+-K+-ATPase)第十四页，讲稿共二十六页哦Primary active transportNaNa+-K-K+依赖式依赖式依赖式依赖式ATPATP酶（钠泵酶（钠泵）3Na3Na+(由胞由胞由胞由胞内内内内向胞向胞向胞向胞外外外外):2K2K+(由胞由胞由胞由胞外外向胞向胞内内)生理情况下，生理情况下，生理情况下，生理情况下，细胞内细胞内的的的的K+是是是是细胞外细胞外细胞外细胞外的的的的3030倍，倍，倍，倍，细胞外细胞外的的的的Na+Na+是是是是细胞内细胞内细胞内细胞内的的的的1010倍倍倍倍第十五页，讲稿共二十六页哦 NaNaNaNa+-K-K-K-K+
13、依赖式依赖式依赖式依赖式ATPATPATPATP酶酶酶酶 当：当：当：当：细胞内细胞内细胞内细胞内NaNaNaNa+ATP ATP ATP ATP 钠泵钠泵钠泵钠泵激活激活激活激活 细胞外细胞外细胞外细胞外KKKK+ADP+Pi+ADP+Pi+ADP+Pi+ADP+Pi+E E E E 3Na 3Na 3Na 3Na+(移出胞外移出胞外移出胞外移出胞外):2K):2K):2K):2K+（移入胞内）（移入胞内）（移入胞内）（移入胞内）同时逆向转运。同时逆向转运。同时逆向转运。同时逆向转运。钠泵抑制剂钠泵抑制剂钠泵抑制剂钠泵抑制剂:哇巴因哇巴因哇巴因哇巴因ouabainouabain 第十六页，讲
14、稿共二十六页哦Primary active transport钠泵活动的生理意义钠泵活动的生理意义：细胞内高细胞内高K K+胞内代谢反应所必需；胞内代谢反应所必需；膜内外膜内外K K+、NaNa+浓度差浓度差RPRP、APAP产生前提；产生前提；维持胞质渗透压维持胞质渗透压和和细胞容积的相对稳定；细胞容积的相对稳定；生电性活动生电性活动影响影响RPRP数值；数值；胞外高胞外高NaNa+势能储备：势能储备：GSGS、AAAA继发性主动转运；继发性主动转运；NaNa+-H-H+交换交换,维持胞内维持胞内pHpH稳定；稳定；NaNa+-Ca-Ca2+2+交换交换,维持胞内维持胞内CaCa2+2+浓度
15、稳定；浓度稳定；第十七页，讲稿共二十六页哦 H H+泵泵(H+-ATP酶酶；H+-K+-ATP酶酶):分布于胃粘膜壁细胞表面，与胃酸分分布于胃粘膜壁细胞表面，与胃酸分泌有关泌有关 CaCa2+2+泵泵(Ca2+-ATP酶酶)：主要分布于骨主要分布于骨骼肌与心肌细胞内部的肌质网上骼肌与心肌细胞内部的肌质网上,与肌肉与肌肉收缩有关收缩有关 其它泵其它泵：Primary active transport第十八页，讲稿共二十六页哦2.2.2.2.继发主动转运继发主动转运继发主动转运继发主动转运 (又简称联合转运又简称联合转运又简称联合转运又简称联合转运)secondary active transpo
16、rtsecondary active transport 细胞膜细胞膜细胞膜细胞膜间接利用间接利用间接利用间接利用钠泵分解钠泵分解钠泵分解钠泵分解ATP ATP ATP ATP 释放的能量释放的能量释放的能量释放的能量 完成的完成的完成的完成的主动主动主动主动转运。转运。转运。转运。即即即即细胞膜利用钠泵分解细胞膜利用钠泵分解细胞膜利用钠泵分解细胞膜利用钠泵分解 ATPATPATPATP 释放的能量所建立起的释放的能量所建立起的释放的能量所建立起的释放的能量所建立起的细胞膜内外细胞膜内外细胞膜内外细胞膜内外NaNaNaNa+浓度差浓度差浓度差浓度差的的的的 势能储备，再由势能储备，再由势能储备
17、，再由势能储备，再由转运体转运体转运体转运体蛋白完成的逆电化学梯蛋白完成的逆电化学梯蛋白完成的逆电化学梯蛋白完成的逆电化学梯 差的跨膜转运。差的跨膜转运。差的跨膜转运。差的跨膜转运。如：小肠粘膜上皮细胞和肾小管上皮细胞吸如：小肠粘膜上皮细胞和肾小管上皮细胞吸如：小肠粘膜上皮细胞和肾小管上皮细胞吸如：小肠粘膜上皮细胞和肾小管上皮细胞吸 收收收收GSGSGSGS、AAAAAAAA为继发主动转运。介导继发主动转运为继发主动转运。介导继发主动转运为继发主动转运。介导继发主动转运为继发主动转运。介导继发主动转运 的是特殊的转运蛋白的是特殊的转运蛋白的是特殊的转运蛋白的是特殊的转运蛋白转运体转运体转运体转
18、运体 transportertransporter 。第十九页，讲稿共二十六页哦 小肠粘膜上皮细胞对小肠粘膜上皮细胞对GS的转运的转运基侧膜基侧膜钠泵活动钠泵活动Na+浓度势能差浓度势能差管腔膜管腔膜Na+、GS同向转运体同向转运体GS再再易化扩散易化扩散入血入血第二十页，讲稿共二十六页哦典型的继发性主动转运典型的继发性主动转运：GS和和AA在小肠粘膜上皮的吸收；在小肠粘膜上皮的吸收；GS和和AA在肾小管上皮的重吸收；在肾小管上皮的重吸收；神经递质在突触间隙被神经末梢神经递质在突触间隙被神经末梢 所重摄取；所重摄取；甲状腺上皮细胞的聚碘过程；甲状腺上皮细胞的聚碘过程；NaNa+-H-H+交换交
19、换,Na,Na+-Ca-Ca2+2+交换；交换；第二十一页，讲稿共二十六页哦(一一)出胞和入胞出胞和入胞 exocytosis and endocytosis 出胞出胞:指胞质内的大分子物质以分泌囊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。泡的形式排出细胞的过程。第二十二页，讲稿共二十六页哦分泌物的出胞过程分泌物的出胞过程粗面内质网上合成粗面内质网上合成 转移到高尔基体转移到高尔基体修饰，由质膜包裹修饰，由质膜包裹 分泌囊泡分泌囊泡 移向细胞膜内侧移向细胞膜内侧 融合、破裂，分泌融合、破裂，分泌信号信号第二十三页，讲稿共二十六页哦入胞：大分子物质或物质团块借助于细胞膜入胞：大分子物质
20、或物质团块借助于细胞膜形成形成吞噬泡吞噬泡或或吞饮泡吞饮泡的方式进入细胞的过程，的方式进入细胞的过程，包括吞噬和吞饮。包括吞噬和吞饮。例如：例如：白细胞吞噬细菌、异物等白细胞吞噬细菌、异物等第二十四页，讲稿共二十六页哦受体介导式入胞过程受体介导式入胞过程被运物与被运物与R结合结合 结合部位结合部位膜内陷、离断膜内陷、离断 胞质内形成吞饮泡胞质内形成吞饮泡 R与转运物质分离与转运物质分离 只含只含R的小泡与膜结合的小泡与膜结合如如:结合结合结合结合FeFeFeFe2+2+2+2+的运铁蛋白的运铁蛋白的运铁蛋白的运铁蛋白 低密度脂蛋白的入胞低密度脂蛋白的入胞低密度脂蛋白的入胞低密度脂蛋白的入胞再再循循环环第二十五页，讲稿共二十六页哦感感谢谢大大家家观观看看第二十六页，讲稿共二十六页哦