第四节 细胞的功能.pdf

第四节 细胞的功能 重点难点解析 本节要求重点掌握：①细胞膜的物质运输：运输方式、决定因素；②细胞内物质运输：细 胞内蛋白质的分选、运输、加工与分泌，分选信号的类型，细胞质与细胞核之间的物质交换；③ 细胞的信号转导：受体的类型与结构；④细胞消化与防御：溶酶体的功能、自噬作用和异噬作用； ⑤细胞骨架在维持细胞形态及参与细胞运动中的作用。熟悉①葡萄糖有氧氧化的四阶段及各阶段 发生的部位；②细胞识别的概念。了解：①细胞信号传递的过程；②能量转换的分子基础、化学 渗透假说；③细胞运动的分子基础。 细胞作为代谢与功能的基 单位，执行并完成生命有机体的各种特定的功能。这些功能主 要包括细胞的物质运输、能量转换、信号转导、细胞识别、细胞支持与运动和细胞消化与防御等。 本节是这一章的重点，细胞的功能是建立在细胞的结构基础上的，因此学习本节应联系细 胞的结构特点来理解，根据细胞各结构的化学成分、分子结构及形态特征，进而掌握该结构的功 能。同时细胞膜相结构之间又是相互联系的，虽然细胞各部分的功能各不相同，但彼此相互联系、 协调统一，构成一个统一的整体。因此学习本节内容还应结合细胞的整体性来理解，首先掌握各 细胞器的功能，进而扩展到整个细胞的功能，切勿死记硬背。 一、细胞膜的物质运输 细胞膜是细胞与环境进行物质交换的通透性屏障，它能有选择性地摄取和排出某些物质， 保证有机体的生命活动能够正常进行。细胞膜的物质运输主要包括两种形式：一是小分子和离 子的穿膜运输；另一种是大分子和颗粒物质的膜泡运输。 （一）穿膜运输 穿膜运输是小分子物质和离子穿过细胞膜的运输方式，细胞膜允许某些物质穿过的性质称 为膜的通透性 （permeability）。 1．被动运输 （passive transport） 是指物质从浓度较高的一侧，通过膜运输到浓度较低的一侧，即顺浓度梯度的穿膜扩散， 不消耗细胞代谢能的运输方式，称为被动运输。这种运输方式基 上是一种物理现象。包括简 单扩散和协助扩散。 （1）简单扩散（simple diffusion） 不消耗细胞 身的代谢能量和不依靠专一的膜蛋白分子，物质从浓度较高的一侧直接穿过 膜的脂质双层向浓度较低的一侧扩散的运输方式称为简单扩散。 特点：①不消耗代谢能；②不依靠膜转运蛋白。 通过的物质：脂溶性物质如苯、醇、甾类激素以及O 、CO 、N 等。 2 2 2 决定因素：浓度梯度（物质透过细胞膜的速度，是与它在细胞内外的浓度差有关，即浓度 梯度越大，扩散速度越快。物质扩散所需要的能量，是来自高浓度溶液 身所包含的势能。） （2）协助扩散（couple diffusion） 一些非脂溶性或亲水性的物质不容易透过膜的脂质双层，需借助于膜上的运输蛋白 （transport protein）的帮助，才能由高浓度一侧向低浓度一侧扩散，这种运输方式称为协助 扩散。 特点：①不消耗代谢能；②需借助于膜上的转运蛋白的帮助。 参与协助扩散的膜转运蛋白包括两类：①载体蛋白 （carrier protein），它们可以与特定 分子结合，通过载体蛋白的构象发生改变来进行物质运输，载体与转运物分离后，又恢复原有 构象；②通道蛋白 （channel protein），它形成亲水性的通道，允许一定大小和一定电荷的离 子通过。其转运具有高度选择性，多数情况下通道呈关闭状态，只有膜电位或化学信号刺激后， 才开启通道。 类型：包括闸门通道扩散和帮助扩散。 ①闸门通道扩散 小分子物质顺浓度梯度经细胞膜上的特异离子通道扩散到细胞膜的另一侧的运输方式称为 闸门通道扩散。 + + 2+ 通过的物质：极性很强的水化离子Na 、K 、Ca 等。 决定因素：特定的膜电位或化学信号刺激。 ②帮助扩散 （易化扩散或促进扩散） 非脂溶性物质或亲水性物质难以透过膜的脂质双层，需借助膜上特殊蛋白质（载体或导体） 的帮助，才能从膜的高浓度侧向低浓度侧转移。此运输方式称为帮助扩散。 通过的物质：葡萄糖、氨基酸、核苷酸和金属离子等。 决