【2017年整理】二细胞的基本功能.doc

第二章 细胞的基本功能 第一节 细胞膜的结构特点和物质转运功能 一、细胞膜的结构特点 1．磷脂 磷脂是最重要的脂类，几乎所有细胞膜中都含有磷脂，主要是磷酸甘油脂和鞘磷脂。 2．胆固醇 胆固醇是中性脂类，在各种动物细胞膜中含量均较高。生物膜中的胆固醇与磷脂碳氢链有相互作用，可阻止磷脂凝集成晶体结构，对膜脂的物理状态起调节作用。 糖脂 糖脂为含有一个或几个糖基的脂类，大约占细胞膜外层脂类的5％。主要的糖脂有：①脑苷脂。是髓鞘的重要组成成分。②神经节苷脂。是神经细胞膜的重要组成部分。 （二）蛋白质 液态镶嵌模型指出：脂质双分子层中镶嵌有不同生理功能的蛋白质。 膜蛋白具有以下特点：①分子大小不同。②形态不一，膜蛋白的种类繁多，其形态亦不完全相同，基本上是以α-螺旋及球形存在。③镶嵌在膜上的深浅不同，有些蛋白质分子贯穿整个脂质双分子层；有的不同程度的伸人到膜的内部；有的则镶嵌较浅，仅附着在膜的内表面或外表面。④功能不同。 根据膜蛋白的功能可将其分为以下几类：第一类是与物质（离子、营养物质或代谢产物）的转运有关的蛋白质，如载体蛋白、通道蛋白和离子泵等。第二类是受体蛋白。第三类是抗原标志，这些蛋白质起着细胞“标志”的作用，供免疫系统或免疫物质“辨认”。 （三）细胞膜的特性 根据细胞膜的分子组成情况，脂质的熔点比较低，在正常生理状态下，细胞膜既不是固态，亦不是液态，而是介于液、固态之间的液晶态。因此，细胞膜就具有两个明显的特性，即流动性和不对称性。 二、细胞膜的物质转运功能 （一）简单扩散 简单扩散（simple diffusion）是一种最简单的物质转运方式，是指脂溶性物质由膜的高浓度侧向低浓度侧扩散的现象。决定扩散通量的主要因素有两个：①细胞膜两侧物质的浓度梯度。②细胞膜对该物质的通透性。 （二）易化扩散 非脂溶性物质或脂溶性小的物质，在特殊膜蛋白质的帮助下，由高浓度一侧通过细胞膜向低浓度—侧，扩散的现象称易化扩散。易化扩散的特点是：①物质移动的动力来自高浓度的势能，细胞不耗能。②顺浓度差或浓度梯度移动。③膜蛋白的参与。 根据参与易化扩散的膜蛋白的不同，易化扩散可分为两类。 1．以载体为中介的易化扩散（或载体运输） 以载体为中介的易化扩散具有以下特点：①高度的结构特异性。②饱和现象。③竞争性抑制。 以通道”为中介的易化扩散或通道运输 通道运输是在膜上的通道蛋白的帮助下完成的。一些离子如Na+、K+、Ca2+等顺浓度差的转运就属通道转运。 （三）主动转运 主动转运是指细胞通过本身的耗能过程，将某些物质的分子或离子由膜的低浓度一侧向高浓度一侧转运的过程。主动转运的特点是：①在物质转运过程中，细胞本身要消耗能量，能量来自细胞的代谢活动。因此，主动转运与细胞代谢有关。②呈逆浓度梯度和电位梯度进行物质转运。 （四）入胞和出胞作用 大分子物质或团块物质不能渗透通过细胞膜，可是细胞确能整批地转运这些物质，这是通过细胞本身的入胞（内吞）作用和出胞（胞吐）作用进行的。 入胞作用 入胞作用（endocytosis）是指细胞外的大分子物质或团块进入细胞内的过程。 2．出胞作用 出胞作用指细胞把大分子或团块物质由细胞内向外排出的过程。这是将细胞产生的蛋白质、激素、酶类、神经递质等物质运出细胞的主要方式。 三、细胞膜的受体功能 受体（receptor）是指细胞拥有的能够识别和选择性结合某种配体（化学物质）的蛋白质大分子，它与配体结合后，启动一系列过程，最终引发细胞的生物学效应。受体按其存在部位的不同可分为细胞膜受体、胞浆受体和核受体。 （一）膜受体的分子结构 一般认为膜受体应包括三个部分：①分辨部或识别器、调节亚单位。②效应部或效应器、催化亚单位。③转换部或传导物。 （二）膜受体的特征 1．特异性 特定的受体只能与特定的物质结合，产生特定的效应。化 2．饱和性 膜受体仅占膜蛋白质的1％～2％，因此其数量是有限的，与化学信号的结合亦是有一定限度的。 3．可逆性 受体与化学物质是以非共价键结合的，因此在某种情况下亦可与之解离，然后还可再次与此类化学物质结合。 第二节 细胞的跨膜信号转导功能 一、环腺苷酸信号转导系统 环磷酸腺苷（cAMP）是由细胞膜上的腺苷酸环化酶（AC）分解ATP后，在胞内产生的一种对热不稳定的介质。cAMP是介导某些激素产生胞内效应最普遍的信使。 细胞膜上还有一类受体如乙酰胆碱M受体，它的效应部分是鸟苷酸环化酶，这种酶可使细胞内的环磷酸鸟苷（cGMP）水平增高。 二、肌醇信号转导系统 当配体（如激素）与表面受体结合后，耦联G蛋白可活化质膜上的磷脂酶C，该酶可催化位于膜内层的磷脂酰肌醇水