第三章第二節(jié)細胞膜細胞膜的主要功能

第三章第二節(jié)細胞膜細胞膜的主要功能第1頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一四、細胞膜的主要功能第2頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一主要內(nèi)容細胞膜的物質(zhì)運輸細胞膜的信號傳遞第3頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一（一）細胞膜的物質(zhì)運輸穿膜運輸被動轉(zhuǎn)運主動運輸胞吞作用

胞吐作用簡單擴散幫助擴散膜泡運輸閘門通道擴散離子泵運輸協(xié)同運輸吞噬作用胞飲作用第4頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一第5頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一1.穿膜運輸（一）細胞膜的物質(zhì)運輸

定義

被動運輸是指物質(zhì)順濃度梯度的方向，即從膜高濃度的一側(cè)轉(zhuǎn)運到低濃度一側(cè)的運輸過程。

特點

不消耗ATP

方式

簡單擴散、閘門通道擴散和幫助擴散(1)被動運輸?shù)?頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一1）簡單擴散定義

有些物質(zhì)可通過細胞膜進行自由擴散，擴散的速度主要取決于膜兩側(cè)的濃度差，并趨于達到擴散平衡。特點（1）不需要特異的膜載體和能量供應(yīng)（2）通透速度和濃度梯度成正比（3）分子通透的速度取決于分子的大小和脂溶性的高低1.穿膜運輸（一）細胞膜的物質(zhì)運輸?shù)?頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一不同分子的通透性第8頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一通透性

P=KD/dK-分配系數(shù)；D-擴散系數(shù)；d-膜的厚度；1.穿膜運輸（一）細胞膜的物質(zhì)運輸1）簡單擴散第9頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一

通透率大?。翰煌镔|(zhì)的通透率不同；脂溶性高低：脂溶性越高通透性越大；分子量大?。盒》肿颖却蠓肿右淄高^；分子的極性：非極性分子比極性容易透過；分子帶電與否：極性不帶電荷的小分子可透過脂雙層；膜對帶電荷的物質(zhì)，如離子是高度不通透的。影響通透率的因素第10頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一2）閘門通道擴散定義：一些分子和電荷適當?shù)碾x子，代謝產(chǎn)物或其他溶質(zhì)，順濃度梯度經(jīng)過閘門通道擴散到細胞膜的另一側(cè)的運輸方式。種類：一類是可持續(xù)開放的通道蛋白，第二類是閘門通道蛋白。1.穿膜運輸（一）細胞膜的物質(zhì)運輸?shù)?1頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一特點：離子選擇性；門控；轉(zhuǎn)運速率高。第12頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一3）幫助擴散：轉(zhuǎn)運蛋白介導(dǎo)的協(xié)助擴散定義凡是借助于載體蛋白的幫助順濃度梯度的物質(zhì)運輸方式。如：K+、Na+、Ca2+等帶電離子的轉(zhuǎn)運和葡萄糖、氨基酸等的轉(zhuǎn)運。特點增加轉(zhuǎn)運速率：如葡萄糖載體對葡萄糖有很高的親和力，1秒鐘可傳送180個葡萄糖分子進入細胞。維生素D可以促進小腸粘膜中鈣離子載體的合成，所以維生素D可以促進機體對鈣的吸收。1.穿膜運輸（一）細胞膜的物質(zhì)運輸?shù)?3頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一協(xié)助擴散的速率僅在一定范圍內(nèi)同物質(zhì)的濃度差成正比。細胞膜上特定載體蛋白的數(shù)量是相對恒定，當所有載體蛋白的結(jié)合部位都被占據(jù)，載體處于飽和狀態(tài)時，運輸速率達到最大值第14頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一1.穿膜運輸（一）細胞膜的物質(zhì)運輸（2）主動運輸定義

主動運輸是物質(zhì)由低濃度的一側(cè)跨膜轉(zhuǎn)運到高濃度的一側(cè)，同時消耗ATP能量的運輸方式。特點（1）消耗能量（2）逆濃度差（3）需要載體蛋白第15頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一1）Na-K泵（Na+-K+ATP酶）工作原理：每個循環(huán)消耗一個ATP。每個周期轉(zhuǎn)出2個鈉離子，輸入2個鉀離子，使細胞外帶正電荷。構(gòu)成：由1個大亞基、1個小亞基組成的2聚體，具有ATP酶活性，因此也叫Na+-K+ATP酶，分布于動物細胞的質(zhì)膜。

分布：一切動物細胞的細胞膜上。第16頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一第17頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一Na＋-K＋泵具有兩種構(gòu)像第18頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一第19頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一第20頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一定義：協(xié)同運輸是由鈉鉀泵等與載體蛋白協(xié)同作用，靠間接消耗ATP完成的主動運輸方式，又叫耦連運輸。特點：靠間接提供能量完成主動運輸。能量來自膜兩側(cè)離子的電化學(xué)濃度梯度。

動物細胞中常利用膜兩側(cè)Na+濃度梯度來驅(qū)動。

植物細胞和細菌常利用H+濃度梯度驅(qū)動。2）協(xié)同運輸—離子梯度驅(qū)動第21頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一第22頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一第23頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一腸上皮細胞對葡萄糖的穿膜運輸協(xié)同運輸cotransport第24頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一第25頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一大多數(shù)細胞都能攝入或排出特定大分子物質(zhì)如蛋白質(zhì)、多核苷酸和多糖等，有些細胞甚至能吞入大顆粒。細胞在轉(zhuǎn)運物質(zhì)的過程中，物質(zhì)被包裹在膜脂雙層圍繞的囊泡中，所以稱為膜泡運輸。細胞攝入和排出大分子和顆粒物質(zhì)的過程分別為胞吞作用和胞吐作用。胞吞作用和胞吐作用都需要能量供應(yīng)，故屬于主動運輸。2.膜泡運輸（一）細胞膜的物質(zhì)運輸?shù)?6頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一2.膜泡運輸（一）細胞膜的物質(zhì)運輸1）胞吞作用范疇胞吞作用是通過細胞質(zhì)膜內(nèi)陷形成胞吞泡，將外界物質(zhì)裹進并輸入細胞的過程。胞吞作用類型根據(jù)胞吞分子的大小劃分:吞噬作用：細胞內(nèi)吞較大的固體顆粒物質(zhì)，如細菌、細胞碎片等。胞飲作用：細胞內(nèi)吞液體或極小的顆粒物質(zhì)。

第27頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一第28頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一第29頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一概念

是指一個細胞發(fā)出的信息可通過介質(zhì)（配體）傳遞到另一個細胞，通過受體的識別和信號傳遞產(chǎn)生細胞內(nèi)一系列生理生化變化，最終表現(xiàn)為細胞整體的生物學(xué)效應(yīng)的過程。（二）細胞膜的信號傳遞第30頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一細胞通訊的路徑細胞通訊通過：細胞識別信號跨膜傳遞生物效應(yīng)?？梢?，細胞識別是細胞通訊的一個首要環(huán)節(jié)，其分子基礎(chǔ)是膜受體。（二）細胞膜的信號傳遞第31頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一細胞通過分泌化學(xué)信號進行細胞間相互通訊—這是多細胞生物包括動物和植物最普遍采用的通訊方式。（二）細胞膜的信號傳遞第32頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一1.信號分子—配體細胞外的信號分子，它們與受體特異接合，通過受體介導(dǎo)作用，對細胞產(chǎn)生效應(yīng)。這些信號分子稱為配體。如：激素、神經(jīng)遞質(zhì)、抗原、藥物、毒素及其他有生物活性的化學(xué)物質(zhì)等。第33頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一2.受體受體是細胞膜或細胞內(nèi)的功能性糖蛋白，可特異地識別配體并與之結(jié)合，引起相應(yīng)的生物效應(yīng)。

第34頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一3.受體類型受體：膜受體：親水性分子胞內(nèi)受體：親脂性分子1）膜受體：位于細胞膜上的受體。其多為膜上的功能性糖蛋白。也有糖脂組成的，也有糖脂和糖蛋白組成的復(fù)合物。2）胞內(nèi)受體：位于細胞質(zhì)、細胞核或胞內(nèi)膜上的受體。：第35頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一第36頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一第37頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一第38頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一（1）膜受體1）功能

膜受體的功能室識別配體，并與之結(jié)合，將胞外信號轉(zhuǎn)變成胞內(nèi)信號，引起胞內(nèi)效應(yīng)。2）同一配體與不同組織受體間的關(guān)系

同一配體與不同組織細胞上的受體結(jié)合，產(chǎn)生的效應(yīng)不同。如，配體乙酰膽堿可引起心肌細胞舒張，骨骼肌細胞收縮，分泌細胞分泌。第39頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一3）膜受體的功能結(jié)構(gòu)（1）膜受體

調(diào)節(jié)單位轉(zhuǎn)換單位催化單位第40頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一3.信號跨膜傳遞過程第一信使：指細胞外信號分子（配體），可與膜上受體特異結(jié)合。第二信使：第一信使與受體結(jié)合后，在胞內(nèi)最早產(chǎn)生的信號分子。如cAMP，cGMP，三磷酸肌醇（IP3），二酰基甘油（DG），Ca2+。第41頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一第42頁，共44頁，2023年，2月20日，星期一GTP激活的腺苷酸環(huán)化酶G蛋白關(guān)聯(lián)受體信號分子激活的G蛋白亞基亞基胞外區(qū)細胞質(zhì)溶質(zhì)A激酶：cAMP依賴性蛋白質(zhì)激酶(cAMP-dependentproteinkinase,cAPK)糖原