生理學(xué)之細胞基本功能

生理學(xué)之細胞基本功能第一頁，共四十七頁，2022年，8月28日闡明機體生理功能可以通過細胞和分子、器官和系統(tǒng)以及整體三個水平進行研究。第二頁，共四十七頁，2022年，8月28日神經(jīng)調(diào)節(jié)是機體功能活動最重要的調(diào)節(jié)方式，通過反射的形式實現(xiàn)。第三頁，共四十七頁，2022年，8月28日細胞的基本功能CellPhysiology第四頁，共四十七頁，2022年，8月28日23細胞的基本結(jié)構(gòu)及其跨膜轉(zhuǎn)運功能1細胞的生物電活動細胞的跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)（自學(xué)）骨骼肌的興奮和收縮4233456REVIEW參考書目第五頁，共四十七頁，2022年，8月28日第一節(jié)細胞膜的基本結(jié)構(gòu)和物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能Cellmembranestructureandsubstancetransport返回首頁第六頁，共四十七頁，2022年，8月28日脂質(zhì)雙分子層球形蛋白質(zhì)纖維狀蛋白質(zhì)親水性基團疏水性基團一、細胞膜的分子結(jié)構(gòu)液態(tài)鑲嵌模型返回首頁液態(tài)脂質(zhì)雙分子層為基架，鑲嵌不同結(jié)構(gòu)和功能的蛋白質(zhì)。第七頁，共四十七頁，2022年，8月28日構(gòu)成：由雙嗜性脂質(zhì)分子兩兩相對排列成雙分子層脂質(zhì)雙分子層細胞的基本骨架返回首頁第八頁，共四十七頁，2022年，8月28日表面蛋白、整合蛋白----鑲嵌在細胞膜上的蛋白質(zhì)①轉(zhuǎn)運物質(zhì)②傳遞信息③免疫標(biāo)志

返回首頁第九頁，共四十七頁，2022年，8月28日糖類功能：

①免疫標(biāo)志②傳遞信息返回首頁第十頁，共四十七頁，2022年，8月28日二、細胞膜的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能

Whatmoleculescrossthecellmembrane?Howdothesemoleculescrossthecellmembrane?細胞O2，能源物質(zhì)氨基酸，脂類各種離子等CO2代謝產(chǎn)物返回首頁第十一頁，共四十七頁，2022年，8月28日

(一)單純擴散—疏水性或非極性較高的小分子物質(zhì)影響因素：濃度差通透性返回首頁第十二頁，共四十七頁，2022年，8月28日細胞外液和細胞內(nèi)液的化學(xué)組成第十三頁，共四十七頁，2022年，8月28日[定義]

在生物體系中，小分子物質(zhì)或離子由膜的高濃度區(qū)一側(cè)向膜的低濃度區(qū)一側(cè)順濃度差的跨細胞膜的轉(zhuǎn)運稱為單純擴散(simplediffusion)。返回首頁第十四頁，共四十七頁，2022年，8月28日[特點]

順濃度差進行

不需要膜蛋白幫助

不消耗能量轉(zhuǎn)運脂溶性物質(zhì)返回首頁O2、CO2、N2、NH3、乙醇、尿素、類固醇激素第十五頁，共四十七頁，2022年，8月28日指物質(zhì)通過膜的難易程度。擴散通量(Diffusiveflux)：

表示單位時間內(nèi)通過單位面積膜的分子數(shù)量。取決于濃度差、擴散面積、溫度、脂溶性和電場力（離子）等。mol/(cm2.s)通透性(Permeability)返回首頁第十六頁，共四十七頁，2022年，8月28日[類型]

載體介導(dǎo)的易化擴散（葡萄糖、氨基酸）通道介導(dǎo)的易化擴散（K＋、Na＋、Ca2+、Cl-）(二)易化擴散—膜蛋白介導(dǎo)的水溶性物質(zhì)被動轉(zhuǎn)運[定義］物質(zhì)在特殊蛋白質(zhì)的“協(xié)助”下，順電－化學(xué)梯度的跨膜轉(zhuǎn)運過程，稱為易化擴散(FacilitatedDiffusion)。返回首頁第十七頁，共四十七頁，2022年，8月28日濃度差、電位差和壓力差對擴散的影響第十八頁，共四十七頁，2022年，8月28日[特點]順濃度差或電位差借助膜蛋白質(zhì)不需要消耗能量轉(zhuǎn)運水溶性物質(zhì)返回首頁第十九頁，共四十七頁，2022年，8月28日轉(zhuǎn)運方式第二十頁，共四十七頁，2022年，8月28日載體介導(dǎo)的易化擴散返回首頁第二十一頁，共四十七頁，2022年，8月28日

X物質(zhì)的擴散通量膜兩側(cè)X物質(zhì)的濃度差[特點]結(jié)構(gòu)特異性飽和現(xiàn)象競爭性抑制載體介導(dǎo)的易化擴散返回首頁第二十二頁，共四十七頁，2022年，8月28日通道介導(dǎo)的易化擴散返回首頁第二十三頁，共四十七頁，2022年，8月28日[特點]

結(jié)構(gòu)的相對特異性

“閘門”調(diào)控開關(guān)電壓門控通道化學(xué)（配體）門控通道機械門控通道返回首頁第二十四頁，共四十七頁，2022年，8月28日二、離子通道受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)

化學(xué)門控通道（chemically-gatedionchannel）

N2受體、GABAA受體、甘氨酸受體、谷氨酸受體和5-HT受體．

電壓門控通道（voltage-gatedionchannel)

如Na+通道、K+通道、Ca2+通道等。

機械門控通道(mechanically-gatedionchannel)如內(nèi)耳耳蝸毛細胞．返回首頁第二十五頁，共四十七頁，2022年，8月28日化學(xué)門控通道化學(xué)物質(zhì)控制：

(遞質(zhì)、激素等)例：終板膜化學(xué)門控通道第二十六頁，共四十七頁，2022年，8月28日電壓門控通道跨膜電位控制刺激信號→膜電位改變

→電壓門控通道開放

→離子跨膜移動

→完成信號傳遞。例：鈉通道、鈣通道等。返回首頁第二十七頁，共四十七頁，2022年，8月28日轉(zhuǎn)運物質(zhì)：Na+,K+,Cl－,Ca2+等直徑較小離子。

根據(jù)其結(jié)構(gòu)特異性和轉(zhuǎn)運離子的特異性命名：Na+通道、K+通道、Cl－通道、Ca2+通道等。通道兩種狀態(tài)：開放、關(guān)閉返回首頁第二十八頁，共四十七頁，2022年，8月28日Na+通道的功能狀態(tài)：備用：關(guān)閉，受適當(dāng)刺激可被激活和重新開放激活：開放失活：關(guān)閉，受適當(dāng)刺激也不能被激活或重新開放第二十九頁，共四十七頁，2022年，8月28日ChannelblockerNa+通道阻斷劑：河豚毒

(tetrodotoxin,TTX)

利多卡因（lidocaine)K+通道阻斷劑：

四乙胺

(tetraethylammonium)Ca2+通道阻斷劑：維拉帕米(verapamil)返回首頁第三十頁，共四十七頁，2022年，8月28日

細胞通過本身的耗能過程，在細胞膜上特殊蛋白質(zhì)（泵）的協(xié)助下，將某些物質(zhì)分子或離子經(jīng)細胞膜逆濃度梯度或電位梯度轉(zhuǎn)運的過程，稱為主動轉(zhuǎn)運（ActiveTransport）。(三)主動轉(zhuǎn)運—逆電化學(xué)梯度耗能方式返回首頁第三十一頁，共四十七頁，2022年，8月28日[特點]:膜蛋白（泵）幫助逆濃度差或電位差消耗能量[分類］原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運

Primary(direct)ActiveTransport繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運

Secondary(indirect)ActiveTransport返回首頁第三十二頁，共四十七頁，2022年，8月28日原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運(PrimaryActiveTransport)

是指直接利用ATP的能量逆濃度差和電位差對離子進行的主動轉(zhuǎn)運過程。

原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運是人體最重要的物質(zhì)轉(zhuǎn)運形式，除鈉泵外，還有Ca2+

泵（或稱Ca2+-Mg2+依賴式ATP酶）、H+泵（質(zhì)子泵）和碘泵等。返回首頁第三十三頁，共四十七頁，2022年，8月28日第三十四頁，共四十七頁，2022年，8月28日Na+泵的主動轉(zhuǎn)運膜內(nèi)膜外K+↑Na+↑返回首頁第三十五頁，共四十七頁，2022年，8月28日［鈉泵特點］胞內(nèi)［Na+］↑或胞外［K+］↑可觸發(fā)鈉泵活動。Na+泵出和K+泵入耦聯(lián)。生電性泵。鈉泵(Na+-K+-ATP酶)23第三十六頁，共四十七頁，2022年，8月28日鈉泵活動的生理意義①鈉泵形成的細胞內(nèi)高K+是許多代謝反應(yīng)進行的必需條件②維持細胞正常的滲透壓與形態(tài)③建立勢能貯備是一些營養(yǎng)物質(zhì)（如葡萄糖、氨基酸）繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運的能量來源返回首頁第三十七頁，共四十七頁，2022年，8月28日

繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運(SecondaryActiveTransport)

物質(zhì)逆濃度梯度轉(zhuǎn)運所需的能量不是直接來自ATP或其他供能物質(zhì)分解，而是來自膜外Na+的高勢能。

返回首頁第三十八頁，共四十七頁，2022年，8月28日Sodium-glucosesymporter返回首頁第三十九頁，共四十七頁，2022年，8月28日葡萄糖的繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運

返回首頁第四十頁，共四十七頁，2022年，8月28日

(四)出胞和入胞—大分子物質(zhì)跨膜轉(zhuǎn)運

1．出胞作用（Exocytosis，又稱為胞吐）細胞的分泌活動、神經(jīng)末梢的遞質(zhì)釋放等。

2．入胞作用（Endocytosis，又稱為吞噬或吞飲）細胞外某些物質(zhì)團塊或液體進入細胞的過程。

返回首頁第四十一頁，共四十七頁，2022年，8月28日胞吐：運動神經(jīng)末稍釋放乙酰膽堿第四十二頁，共四十七頁，2022年，8月28日胞吞作用返回首頁第四十三頁，共四十七頁，2022年，8月28日第二節(jié)細胞的生物電現(xiàn)象

返回首頁第四十四頁，共四十七頁，2022年，8月28日一、靜息電位（RestingPotential，RP)細胞處于靜息狀態(tài)時細胞