第一節(jié)細(xì)胞的基本功能(共23張PPT)精選

第一節(jié)細(xì)胞(xìbāo)的基本功能第一頁，共23頁。一、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)概述液態(tài)鑲嵌模型(fluidmosaicmodel)以液態(tài)脂質(zhì)雙分子層為基架,其間鑲嵌有不同結(jié)構(gòu)和功能的蛋白質(zhì)1.脂質(zhì)雙分子層:磷脂、膽固醇雙嗜分子構(gòu)成基架,體溫條件下具有流動(dòng)性2.蛋白質(zhì):分表面蛋白(如:RBC骨架蛋白)和整合蛋白(載體、通道(tōngdào)、離子泵、轉(zhuǎn)運(yùn)體)3.糖類:與脂質(zhì)或蛋白結(jié)合生成糖蛋白或糖脂成為抗原決定簇、受體可識(shí)別部分第二頁，共23頁。Facilitateddiffusionviachannel：轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì):帶電離子②飽和現(xiàn)象saturation;③出胞和入胞作用繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)二、膜的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能脂質(zhì)雙分子層:磷脂、膽固醇雙嗜分子構(gòu)小腸(xiǎocháng)粘膜上皮細(xì)胞對(duì)GS的轉(zhuǎn)運(yùn)小腸(xiǎocháng)粘膜上皮細(xì)胞對(duì)GS的轉(zhuǎn)運(yùn)Na+濃度勢(shì)能(shìnéng)差出胞:指胞質(zhì)內(nèi)的大分子物質(zhì)以分泌囊泡的形式排出細(xì)胞(xìbāo)的過程。蛋白質(zhì):分表面蛋白(如:RBC骨架蛋白)和膜通透性(脂溶性,分子量,帶化學(xué)門控通道Chemically-gatedchannel的是特殊的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白—轉(zhuǎn)運(yùn)體transporter。Facilitateddiffusionviacarrier如：小腸粘膜上皮細(xì)胞和腎小管上皮細(xì)胞吸第三頁，共23頁。二、膜的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)transmembranetransport:體內(nèi)各種物質(zhì)經(jīng)過細(xì)胞膜進(jìn)出(jìnchū)細(xì)胞的過程。轉(zhuǎn)運(yùn)方式:

①單純擴(kuò)散易化擴(kuò)散被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)②膜蛋白介導(dǎo)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)③出胞和入胞作用繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)第四頁，共23頁。(一)單純擴(kuò)散Simplediffusion脂溶性、少數(shù)分子很小的水溶性物質(zhì)由高→低濃度側(cè)的凈移動(dòng)。濃度差擴(kuò)散膜通透性(脂溶性,分子量,帶電狀況(zhuàngkuàng))單純擴(kuò)散物質(zhì)：O2、CO2、乙醇、尿素、少量激素水(還可通過水通道waterchannel即水孔蛋白aquaprin來跨膜轉(zhuǎn)運(yùn))第五頁，共23頁。(二)易化擴(kuò)散Facilitateddiffusion非脂溶性物質(zhì)借助細(xì)胞膜蛋白質(zhì)(通道、載體)幫助順電化學(xué)梯度的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。特點(diǎn):①由高到低順濃度差擴(kuò)散(離子擴(kuò)散還與電位差有關(guān))②轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白與轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)間有選擇性③轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的功能(gōngnéng)受環(huán)境因素的影響第六頁，共23頁。1.經(jīng)通道的易化擴(kuò)散(kuòsàn)Facilitateddiffusionviachannel：轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì):帶電離子

第七頁，共23頁。離子通道：是一類貫穿脂質(zhì)雙層的、中央帶有親水性孔道(kǒngdào)的膜蛋白。通道的分類：化學(xué)門控通道Chemically-gatedchannel電壓門控通道Voltage-gatedchannel機(jī)械門控通道Mechanical-gatedchannel第八頁，共23頁。電壓(diànyā)門控通道化學(xué)(huàxué)門控通道化學(xué)(huàxué)（例：乙酰膽堿）第九頁，共23頁。通道的特征(tèzhēng)：①離子選擇性②門控性第十頁，共23頁。2.經(jīng)載體的易化擴(kuò)散Facilitateddiffusionviacarrier轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)(wùzhì):小分子物質(zhì)(wùzhì),如GS、AA、核苷酸載體(zàitǐ)：是貫穿脂質(zhì)雙層的整合蛋白。第十一頁，共23頁。水(還可通過水通道waterchannel(一)單純擴(kuò)散Simplediffusionsecondaryactivetransport⑤胞外高Na+勢(shì)能儲(chǔ)備：—GS、AA繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)；電壓門控通道Voltage-gatedchannel小腸(xiǎocháng)粘膜上皮細(xì)胞對(duì)GS的轉(zhuǎn)運(yùn)電壓門控通道Voltage-gatedchannel水(還可通過水通道waterchannel二、膜的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能O2、CO2、乙醇、尿素、少量激素⑤Na+-H+交換,Na+-Ca2+交換；以液態(tài)脂質(zhì)雙分子層為基架,其間鑲嵌有②轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白與轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)間有選擇性與電位差有關(guān))(二)易化擴(kuò)散Facilitateddiffusion蛋白質(zhì):分表面蛋白(如:RBC骨架蛋白)和經(jīng)載體的易化擴(kuò)散的特點(diǎn)：①結(jié)構(gòu)特異性:如對(duì)GS轉(zhuǎn)運(yùn),只轉(zhuǎn)運(yùn)右旋GS,因?yàn)檩d體是D-GScarrier或稱glucosetransporter;②飽和現(xiàn)象saturation;③競(jìng)爭(zhēng)(jìngzhēng)抑制competitiveinhibition;第十二頁，共23頁。(三)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)activetransport細(xì)胞膜通過本身某種耗能過程，借助細(xì)胞膜某些蛋白質(zhì)的幫助，將非脂溶性物質(zhì)分子或離子逆電化學(xué)梯度差進(jìn)行的轉(zhuǎn)運(yùn)。根據(jù)轉(zhuǎn)運(yùn)能量(néngliàng)是否直接來源于ATP的不同分為:原發(fā)和繼發(fā)兩種主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)形式。第十三頁，共23頁。1.原發(fā)性主動(dòng)(zhǔdòng)轉(zhuǎn)運(yùn)Primaryactivetransport指細(xì)胞直接利用代謝產(chǎn)生的能量(ATP)將物質(zhì)(通常是帶電離子)逆濃度梯度或電位梯度進(jìn)行的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)(zhuǎnyùn)過程。介導(dǎo)這一過程的膜蛋白稱為離子泵(ionpump),如：鈉-鉀泵sodium-potassiumpump簡(jiǎn)稱鈉泵sodiumpump,又稱Na+-K+-ATP酶(Na+-K+-ATPase)第十四頁，共23頁。PrimaryactivetransportNa+-K+依賴(yīlài)式ATP酶（鈉泵）3Na+(由胞內(nèi)向胞外):2K+(由胞外向胞內(nèi))生理(shēnglǐ)情況下，細(xì)胞內(nèi)的K+是細(xì)胞外的30倍，細(xì)胞外的Na+是細(xì)胞內(nèi)的10倍第十五頁，共23頁。①Na+-K+依賴式ATP酶當(dāng)：

細(xì)胞內(nèi)[Na+]↑ATP→鈉泵激活(jīhuó)→↓細(xì)胞外[K+]↑ADP+Pi+E3Na+(移出胞外):2K+（移入胞內(nèi)）同時(shí)逆向轉(zhuǎn)運(yùn)。②鈉泵抑制劑:哇巴因ouabain

第十六頁，共23頁。Primaryactivetransport鈉泵活動(dòng)的生理意義：①細(xì)胞內(nèi)高K+—胞內(nèi)代謝反應(yīng)所必需；②膜內(nèi)外K+、Na+濃度差—RP、AP產(chǎn)生前提；③維持(wéichí)胞質(zhì)滲透壓和細(xì)胞容積的相對(duì)穩(wěn)定；④生電性活動(dòng)—影響RP數(shù)值；⑤胞外高Na+勢(shì)能儲(chǔ)備：—GS、AA繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)；—Na+-H+交換,維持(wéichí)胞內(nèi)pH穩(wěn)定；—Na+-Ca2+交換,維持(wéichí)胞內(nèi)Ca2+濃度穩(wěn)定；第十七頁，共23頁。H+泵(H+-ATP酶；H+-K+-ATP酶):分布于胃粘膜壁細(xì)胞表面，與胃酸分泌有關(guān)Ca2+泵(Ca2+-ATP酶)：主要分布于骨骼肌與心肌細(xì)胞內(nèi)部的肌質(zhì)網(wǎng)上,與肌肉(jīròu)收縮有關(guān)其它(qítā)泵：Primaryactivetransport第十八頁，共23頁。2.繼發(fā)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)(又簡(jiǎn)稱聯(lián)合轉(zhuǎn)運(yùn))secondaryactivetransport細(xì)胞膜間接利用鈉泵分解(fēnjiě)ATP釋放的能量完成的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)。即細(xì)胞膜利用鈉泵分解(fēnjiě)ATP釋放的能量所建立起的細(xì)胞膜內(nèi)外Na+濃度差的勢(shì)能儲(chǔ)備，再由轉(zhuǎn)運(yùn)體蛋白完成的逆電化學(xué)梯差的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。如：小腸粘膜上皮細(xì)胞和腎小管上皮細(xì)胞吸收GS、AA為繼發(fā)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)。介導(dǎo)繼發(fā)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)的是特殊的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白—轉(zhuǎn)運(yùn)體transporter。第十九頁，共23頁。小腸(xiǎocháng)粘膜上皮細(xì)胞對(duì)GS的轉(zhuǎn)運(yùn)基側(cè)膜鈉泵活動(dòng)↓Na+濃度勢(shì)能(shìnéng)差↓管腔膜Na+、GS同向轉(zhuǎn)運(yùn)體↓GS再易化擴(kuò)散入血第二十頁，共23頁。典型的繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)：①GS和AA在小腸粘膜上皮的吸收；②GS和AA在腎小管上皮的重吸收；③神經(jīng)遞質(zhì)在突觸間隙(jiànxì)被神經(jīng)末梢所重?cái)z??；④甲狀腺上皮細(xì)胞的聚碘過程；⑤Na+-H+交換,Na+-Ca2+交換；第二十一頁，共23頁