2细胞的基本功能.ppt

第一节 细胞膜的基本结构和跨膜物 质转运功能 第二节 细胞的跨膜信号转导功能 第三节 细胞的兴奋性和生物电现象 第四节 肌肉的收缩功能 第一节 细胞膜的基本结构和跨膜物质转运功能 动物细胞都被一层薄膜所包被，称为细胞膜或质膜，同样的结构不仅见于各种细胞的细胞膜，亦见于细胞内各种细胞器的膜性结构，如核膜、线粒体膜、高尔基复合体膜、内质网膜等，因此，它是细胞最基本的膜结构形式，故称为单位膜，或称生物膜。 细胞膜的意义： ●是细胞质与周围环境之间的屏障，使细胞成为独立的生命单位，保持细胞内环境的相对稳定。 ●为选择通透性半透膜，使细胞与周围环境能进行物质交换，保证细胞正常新陈代谢。 ●膜上存在与细胞外环境中某些化学物质或基团特异性结合的受体，具有识别信息、接受细胞外化学性影响的作用，如激素、递质、药物等。 ●与免疫功能有关（及细胞分裂、分化、癌变等），膜结构功能研究是目前分子生物学最活跃的领域之一。 一、细胞膜的结构和化学组成 二、细胞膜的跨膜物质转运功能 一、细胞膜的结构和化学组成 （一）脂质双分子层 （二）镶嵌在细胞膜上的蛋白质 （三）细胞膜的糖类 （一）脂质双分子层 磷脂：70% 胆固醇：30% 糖脂：少量? 磷脂分子分为头部和尾部 极性基团：磷酸和碱基构成，具有亲水性，朝向膜的内外表面 非极性基团：脂肪酸烃链构成，具有疏水性，分布在膜的内部 不同细胞或同一细胞所在不同部位的膜结构中，脂质成分的含量各有不同。双分子层内外两层所含的脂质成分也不尽相同。 脂质的熔点较低，这决定了膜中脂质分子在体温条件下是液态的，即膜具有某种程度的流动性。 （二）镶嵌在细胞膜上的蛋白质 膜结构中的蛋白质分子以α螺旋或球形结构分散镶嵌在膜的脂质双分子层中，约占细胞膜重量的55%，主要以外周蛋白和整合蛋白两种形式与膜脂质结合。 膜蛋白的功能： 1.与物质的跨膜转运有关，如载体蛋白、通道蛋白、离子泵等； 2.与信息传递有关，如分布在膜外表面的受体蛋白，能将环境中的特异性化学物质或信号传递到细胞内，引起细胞功能的相应改变； 3.与能量转换有关，如ATP酶能分解ATP而提供生理活动所需要的能量。 膜内侧存在着腺苷酸环化酶系统，当配体与其特异性受体结合后可被激活，将膜内胞浆中的ATP转变为cAMP，进而引起细胞内的生理效应，所以该酶系统既与能量转化有关，又起信息传递的作用。 （三）细胞膜的糖类 细胞膜含有少量糖类，不超过细胞某重量的10%，多为短糖链，与膜的脂质或蛋白质结合，形成糖脂和糖蛋白，其糖链大多数裸露在细胞膜的外侧。 由于糖链中单糖排列顺序不同，使所在的细胞或所结合的蛋白质具有特异性，可作为其特异性“标志”。 如：有些作为抗原决定簇——免疫信息（血型）。 有些作为膜受体的“可识别”部分，能特异性地与递质激素或其他化学信号分子结合。 二、细胞膜的跨膜物质转运功能 （一）被动转运 顺电化学梯度扩散、不需要消耗能量的转运方式称为被动转运。 1.单纯扩散 2.易化扩散 1.单纯扩散 离子跨膜扩散的动力：离子浓度差和电位差所形成的 扩散势能 离子跨膜扩散的条件：离子通道必须开放 载体介导的易化扩散 载体的本质：膜蛋白 实例：氨基酸、葡萄糖顺浓度差的跨膜转运 特点：某些非脂溶性的分子 动力来源：物质的跨膜浓度差 转运特点 不需另外消耗能量 需依靠特殊膜蛋白质 高度特异性／饱和性／竞争性抑制 浓度依从性 水的跨膜转运 水的跨膜转运是由渗透压差所驱动的，水分子由渗透压低的一侧向渗透压高的一侧移动，这种扩散称为渗透。由于细胞膜是脂质双分子层结构，脂质分子间的间隙很小，对水的通透性非常低，所以在大部分细胞内外水的跨膜转运速率非常缓慢。 在某些组织，水能很快跨膜转运与该细胞膜上存在的被称为水通道的特殊蛋白结构有关。目前至少已鉴定出十多种水孔蛋白，每种水通道都有不同的组织分布和功能特点。 （二）主动转运 细胞膜通过本身的某种耗能过程将某些物质分子或离子逆电化学梯度进行的转运过程称为被动转运。 特点：①需要消耗能量,能量由分解ATP来提供； ②依靠特殊膜蛋白质(泵)的“帮助”； ③是逆电-化学梯度进行的。 分类：①原发性主动转运，如:Na+-K+泵、H+-K+泵等； ②继发性主动转运。 （三）胞吐与胞纳 小结 一、细胞膜的结构和化学组成 （一）脂质双分子层 （二）镶嵌在细胞膜上的蛋白质 （三）细胞膜的糖类 二、细胞膜的跨膜物质转运功能 （一）被动转运 1.单纯扩散 2.易化扩散： 通道介导的易化扩散 载体介导的易化扩散 （二）主动转运 1.原发性主动转运 2.继发性主动转