講授第二章細(xì)胞的基本功能(細(xì)胞膜)

[目的要求]1.掌握興奮性、興奮概念及刺激引起興奮的條件掌握生物電產(chǎn)生和興奮傳導(dǎo)的基本原理掌握神經(jīng)-肌肉接頭的興奮傳遞2.熟悉肌肉收縮的外部表現(xiàn)和力學(xué)分析3.了解細(xì)胞的跨膜信號(hào)傳遞功能；神經(jīng)纖維的功能[授課時(shí)數(shù)]6學(xué)時(shí)[教學(xué)內(nèi)容]一、細(xì)胞的跨膜信號(hào)傳遞功能

二、細(xì)胞的興奮性和生物電現(xiàn)象1.靜息電位產(chǎn)生的原理2.動(dòng)作電位產(chǎn)生的原理三、肌細(xì)胞的收縮功能1.神經(jīng)-肌接頭的興奮傳遞2.肌肉收縮的滑行理論4/3/20231現(xiàn)在是1頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期五細(xì)胞膜的功能；

1、屏障作用2、跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)3、跨膜信息傳遞和能量轉(zhuǎn)換第一節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能Basicstructureofcellmembrane一、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)Molecularcompositionandbstructureofcellmembrane4/3/20232現(xiàn)在是2頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期五內(nèi)層：致密帶2.5nm間層：透明帶2.5nm外層：致密帶2.5nm光鏡膜以液態(tài)的脂質(zhì)雙分子層為基架,其中鑲嵌著不同分子結(jié)構(gòu)，因而也有不同生理功能的蛋白質(zhì)，后者主要以螺旋和球形蛋白的形式存在。FluidMosaicModel

1972SingerandNicholson

4/3/20233現(xiàn)在是3頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期五(一)脂質(zhì)雙分子層

組成：磷脂phospholipid：70%；膽固醇cholesterol：<30%；少量鞘質(zhì)類(lèi)物質(zhì)?；拘螒B(tài)：液態(tài)的脂質(zhì)雙分子層Lipidbilayer4/3/20234現(xiàn)在是4頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期五磷脂phospholipid：70%雙嗜性分子（amphilicmolecule）平鋪（1925Gorter）擾動(dòng)-脂質(zhì)小體（liposome）特性：熔點(diǎn)低，程液態(tài)流動(dòng)性和穩(wěn)定性；不同細(xì)胞，同一不同部位，細(xì)胞膜內(nèi)外側(cè)膜磷脂分布存在差異4/3/20235現(xiàn)在是5頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期五(二)細(xì)胞膜蛋白質(zhì)鑲嵌或貫穿于脂質(zhì)雙分子層中，生物膜具有的各種功能大多與其有關(guān)。依結(jié)合方式不同：

表面蛋白（20-30%）整合蛋白（70-80%）4/3/20236現(xiàn)在是6頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期五細(xì)胞骨架蛋白；受體蛋白；識(shí)別蛋白；轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白；通道蛋白；酶；依功能不同4/3/20237現(xiàn)在是7頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期五有些作為抗原決定簇（免疫信息)；

(三)細(xì)胞膜糖類(lèi)多為短糖鏈，以共價(jià)鍵的形式與膜脂質(zhì)或蛋白質(zhì)結(jié)合，形成糖脂或糖蛋白。有些作為膜受體的“可識(shí)別”部分能特異地與激遞質(zhì)等結(jié)合。4/3/20238現(xiàn)在是8頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期五

（一）單純擴(kuò)散(simplediffusion)

概念:一些脂溶性物質(zhì)由膜的高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)移動(dòng)的過(guò)程。[CO2]i＞[CO2]o[O2]o＞[O2]i二、細(xì)胞膜的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能Transportofsubstancesthroughthecellmembrane4/3/20239現(xiàn)在是9頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期五特點(diǎn):①擴(kuò)散速率高②無(wú)飽和性③不依靠特殊膜蛋白質(zhì)的“幫助”④不需另外消耗能量

擴(kuò)散通量（mmolormol/min.cm2)擴(kuò)散量與濃度梯度、溫度和膜通透性呈正相關(guān)離子受電場(chǎng)力的作用4/3/202310現(xiàn)在是10頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期五轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)O2、CO2、NH3、N2、尿素（60）乙醚、乙醇、類(lèi)固醇類(lèi)激素滲透osmosis：水分子的跨膜擴(kuò)散膜對(duì)H2O具較高度通透性，H2O除單純擴(kuò)散外，還可通過(guò)水通道跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。4/3/202311現(xiàn)在是11頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期五（二）介導(dǎo)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)(facilitateddiffusion)

(1)膜蛋白載體通道泵和轉(zhuǎn)運(yùn)體(2)分類(lèi)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)和被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)

①經(jīng)載體的易化擴(kuò)散(carriermediateddiffusion)②經(jīng)通道的易化擴(kuò)散(channelmediateddiffusion)4/3/202312現(xiàn)在是12頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期五1載體的易化擴(kuò)散轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)：葡萄糖(GL)、氨基酸(AA)等小分子親水物質(zhì)4/3/202313現(xiàn)在是13頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期五乒乓模型4/3/202314現(xiàn)在是14頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期五

順濃度差，速度為(103-5)選擇性（特殊膜蛋白質(zhì)本身有結(jié)構(gòu)特異性）飽和性（結(jié)合位點(diǎn)是有限的）競(jìng)爭(zhēng)性（經(jīng)同一特殊膜蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)）4/3/202315現(xiàn)在是15頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期五2經(jīng)通道的易化擴(kuò)散轉(zhuǎn)運(yùn)離子，速度106-8離子選擇性（ionicselectivity）門(mén)控特性構(gòu)象（靜息激活失活）[K+]i＞[K+]o[Na+]o＞[Na+]i通道：蛋白質(zhì)，中間有親水性孔道，允許小于孔道的離子通過(guò)。4/3/202316現(xiàn)在是16頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期五化學(xué)門(mén)控通道(chemicalgatedionchannel)電壓門(mén)控通道（voltagegatedionchannel)分類(lèi)：根據(jù)門(mén)控的機(jī)制可分為4/3/202317現(xiàn)在是17頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期五4/3/202318現(xiàn)在是18頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期五

特點(diǎn):

①需依靠特殊膜蛋白質(zhì)的“幫助”②不需另外消耗能量③選擇性（特殊膜蛋白質(zhì)本身有結(jié)構(gòu)特異性）④飽和性（結(jié)合位點(diǎn)是有限的）⑤竟?fàn)幮裕ń?jīng)同一特殊膜蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)）⑥濃度和電壓依從性（特殊膜蛋白質(zhì)的變構(gòu)是有條件的，如化學(xué)門(mén)控通道、電壓門(mén)控通道）

4/3/202319現(xiàn)在是19頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期五3原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)(activetransport)概念：指在膜蛋白（泵）的幫助下，細(xì)胞依靠本身的消耗代謝直接產(chǎn)生的能量，將物質(zhì)逆濃度梯度或電位梯度的轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程。特點(diǎn)：①需要消耗能量；②依靠特殊膜蛋白質(zhì)(泵)的“幫助”；③是逆電-化學(xué)梯度進(jìn)行的。

如:Na+-K+泵、Ca2+-Mg2+泵、H+-K+泵等4/3/202320現(xiàn)在是20頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期五原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)：

primaryactivetransport4/3/202321現(xiàn)在是21頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期五Na+-K+泵Na+-K+泵又稱(chēng)Na+-K+-ATPase，簡(jiǎn)稱(chēng)鈉泵。4/3/202322現(xiàn)在是22頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期五通道轉(zhuǎn)運(yùn)與鈉-鉀泵轉(zhuǎn)運(yùn)模式圖（動(dòng)畫(huà)）功能當(dāng)[Na+]i↑[K+]o↑時(shí)，都可被激活，ATP分解產(chǎn)生能量，將胞內(nèi)的3個(gè)Na+移至胞外和將胞外的2個(gè)K+移入胞內(nèi)。4/3/202323現(xiàn)在是23頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期五4/3/202324現(xiàn)在是24頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期五生理意義：1、鈉泵形成的細(xì)胞內(nèi)高K+,細(xì)胞外高Na+是許多代謝反應(yīng)進(jìn)行的條件。2、建立勢(shì)能儲(chǔ)備，是細(xì)胞生物電活動(dòng)和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收的基礎(chǔ)3、維持滲透壓和細(xì)胞正常形態(tài)，防止細(xì)胞水腫。4/3/202325現(xiàn)在是25頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期五4繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)Secondaryactivetransport概念：不直接消耗細(xì)胞代謝產(chǎn)生的能量，而是依靠另一種物質(zhì)濃度梯度的膜兩側(cè)[Na+]差。4/3/202326現(xiàn)在是26頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期五耦聯(lián)轉(zhuǎn)運(yùn)

①同向轉(zhuǎn)運(yùn)②逆向轉(zhuǎn)運(yùn)4/3/202327現(xiàn)在是27頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期五一些大分子物質(zhì)或團(tuán)塊進(jìn)出細(xì)胞,是通過(guò)細(xì)胞本身的吞吐活動(dòng)進(jìn)行的,亦可屬于主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程。（三）入胞和出胞式轉(zhuǎn)運(yùn)4/3/202328現(xiàn)在是28頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期五圖2-3腸粘膜上皮細(xì)胞葡萄糖繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)模式圖4/3/202329現(xiàn)在是29頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期五出胞:指細(xì)胞把成塊的內(nèi)容物由細(xì)胞內(nèi)排出的過(guò)程。主要見(jiàn)于細(xì)胞的分泌過(guò)程：如激素、神經(jīng)遞質(zhì)、消化液的分泌。動(dòng)畫(huà)：出胞4/3/202330現(xiàn)在是30頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期五入胞:指細(xì)胞外的大分子物質(zhì)或團(tuán)塊進(jìn)入細(xì)胞的過(guò)程。

分為：吞噬=轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)為固體;吞飲=轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)為液體。動(dòng)畫(huà)：入胞4/3/202331現(xiàn)在是31頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期五受體介導(dǎo)式入胞識(shí)別，結(jié)合，復(fù)衣凹陷集中衣被囊泡次級(jí)溶酶體配體與受體分離配體回位4/3/202332現(xiàn)在是32頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期五三、細(xì)胞的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)功能SignalTransmissionThroughtheCellMembrane細(xì)胞信號(hào)傳遞系統(tǒng)（一）細(xì)胞間的信號(hào)傳遞Intercellularsignaltransmission（二）跨膜信號(hào)傳遞系統(tǒng)Transmembranesignaltransmissionsystem

4/3/202333現(xiàn)在是33頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期五（一）細(xì)胞間的信號(hào)傳遞

Intercellularsignaltransmission內(nèi)分泌旁分泌自分泌突觸傳遞電傳遞化學(xué)傳遞細(xì)胞間的信號(hào)傳遞4/3/202334現(xiàn)在是34頁(yè)\一共有35頁(yè)\編輯于星期五配體ligand:將信號(hào)從一種細(xì)胞傳遞到另