生理学——细胞膜的基本结构和跨膜物质转运功能.ppt

以载体为介导的易化扩散： 单纯扩散： 被动转运（passive transport） 物质顺电-化学梯度进行跨膜转运的过程，细胞本身无须消耗能量。 （三）主动转运（active transport） 细胞膜通过本身的某种耗能过程，将物质的分子或离子逆电-化学梯度进行跨膜转运。 原发性主动转运： The movement of substances across the membrane occurs against the electrochemical gradient with the necessity of consumption of metabolic energy. 神经细胞和骨骼肌细胞 Na+浓度的膜外:膜内（ Co/Ci ）为12 K+浓度的膜内:膜外 （ Ci/Co ）为30 钠-钾泵（sodium-potassium pump） 钠泵为Na+- K+依赖式ATP酶的蛋白质 * 第一节 细胞膜的基本结构和 跨膜物质转运功能 Structure and transport functions of the cell membrane 是细胞内容物与细胞周围环境之间的一道生理屏障。即可将两者分隔开，又是两者之间物质、能量、信息转换的中介。 一、细胞膜的化学组成和分子结构 Chemical composition and molecular structure of the cell membrane 化学组成： 脂质、蛋白质、糖类等 基本结构： 1972年由singer和nicolson提出。其主要内容：膜是以液态的脂质双分子层为基架，其中镶嵌着不同生理结构和功能的蛋白质，后者主要以?-螺旋或球形蛋白质的形式存在。 （一）脂质双分子层（Gorter Grendel） lipid bilayer 化学组成： 磷脂（70%）、胆固醇（30%）、鞘脂类脂质 磷脂的基本结构： 一分子甘油的两个羟基各结合一分子脂肪酸，另一个羟基结合一分子磷酸，后者再结合一个碱基。 所有的膜脂质都是双嗜性分子 一端是磷酸、碱基等亲水性极性基团，另一端的长烃链是非极性基团。 脂质小体： 人工制备的人工膜囊。 （二）细胞膜蛋白质 cell membrane protein 膜蛋白质的存在方式：表面蛋白质和整和蛋白质。 （三）细胞膜糖类 Cell membrane carbohydrate 可作为细胞或蛋白质的标志，也可作为膜受体的“可识别”部分。 二、细胞膜的跨膜物质转运功能 The transmembrane material transport of the cell membrane （一）单纯扩散（simple diffusion） 扩散： 扩散通量： mol/s.cm2 单纯扩散： 在生物体中，一些脂溶性的小分子物质顺浓度差或电位差的跨膜物质转运。如：CO2，O2等。 影响单纯扩散扩散通量的因素： 1、浓度差 2、通透性： 物质通过细胞膜的难易程度 （二）易化扩散（facilitated diffusion） 在体内，一些不溶于脂质或溶解度甚小的物质，在细胞膜上一些特殊蛋白质的帮助下，顺浓度差或电位差的跨膜物质转运。如：葡萄糖，氨基酸及各种离子等。 特点： 1、高浓度 低浓度 2、膜蛋白的介导 1、以通道为中介的易化扩散 Facilitated diffusion via channel 与离子的易化扩散有关，推测在蛋白质内部出现了一条贯穿膜内外的亲水性相孔道。 特点： （1）化学门控通道 （2）电压门控通道 水通道（AQP） （3）机械门控通道 选择性和门控性。 化学门控离子通道 ion channels ： electrochemical gradient + allosteric 细胞外 细胞内 细胞膜 电位高 电位低 Na+浓度高 Na+浓度低 2、以载体为中介的易化扩散 Facilitated diffusion via carrier 特点： 1、结构特异性 2、饱和性 3、竞争性抑制 * * * 电镜下可分为三层：膜的内外两侧各为一层厚约2.5nm的电子致密带，中间为厚约2.5nm的透明带。 主要是寡糖和多糖链，与膜脂质或膜蛋白质结合。可作为细胞或蛋白质的标志，也可作为膜受体的“可识别”部分。 扩散：物质分子由高浓度的一侧向低浓度一侧的净移动。 出胞是指胞质内的大分子物质以分泌囊泡的形式排出细胞的过程