细胞的基本结构与功能1.ppt

第一节、细胞膜的物质转运功能 (1)细胞膜的物质转运功能 单纯扩散 单纯扩散 易化扩散 以通道为中介的易化扩散 通道介导的易化扩散 载体介导的易化扩散 主动转运 钠钾泵转运的生理意义 由钠泵活动造成的细胞内高K＋，是许多代谢反应进行的必需条件 钠泵防止过多的Na+(和水分子）进入细胞内，保持正常的渗透压平衡 由钠泵保持的膜外高Na+和膜内高K＋的膜两侧离子不平衡分布，建立起离子势能贮备，是细胞生物电和兴奋性产生的基础。 静息状态下细胞膜内外离子分布表 静息状态下细胞膜内外离子分布 入胞 入胞 出胞 第二节、细胞的生物电现象 一、静息电位及其产生原理 一、静息电位及其产生原理 静息电位的产生机制 静息状态下，细胞膜两侧对钾离子具有通透性，而对钠离子几乎没有通透性。这导致钾离子外流，形成钾离子平衡电位，其数值相当于静息电位。 静息电位的产生原理 静息状态下，细胞膜两侧对钾离子具有通透性，而对钠离子几乎没有通透性。 这导致钾离子外流，形成钾离子平衡电位，其数值相当于静息电位。 离子流学说要点 1.生物电产生是由细胞膜内外的离子定向流动造成的 极化 超极化 去极化 复极化 功能状态 二、动作电位及其产生原理 动作电位 细胞膜受到刺激时，在静息电位的基础上发生一次可扩布的电位变化，称为动作电位。 动作电位的产生机制 动作电位的模拟实验 去极化期 （上升相） 复极化期（下降相） 复极化后 细胞为了恢复正常的离子不平衡分布，钠-钾泵被激活，进行Na+和K+的主动转运。 3、动作电位的传导 3、动作电位的传导 传导特点： 1）不衰减性 2）“全或无”现象 3）双向性 3、动作电位的传导 传导特点： 1）不衰减性 2）“全或无”现象 3）双向性 由Na+内流形成的 Na+通道失活，K+通道开放 传导原理 ： (局部电流学说) 细胞膜兴奋(动作电位） 相邻的膜之间产生了电位差 膜内外电荷的定向移动 局部电流环路 动作电位 * * * * * * （1）物质转运功能 1) 单纯扩散 2) 易化扩散 3) 主动转运 4) 入胞与出胞 脂溶性物质由膜的高浓度一侧向低浓度一侧的扩散过程，称为单纯扩散。 主要对象为CO2和O2 转运对象：脂溶性物质（如O2、CO2 顺浓度差扩散(细胞不消耗能量) 主要影响因素：膜两侧物质的浓度差和膜对该物质的通透性。 特点： 通道介导的易化扩散 载体介导的易化扩散 类型 载体 细胞膜对离子的通透性极差，但它们能在膜上的离子通道（特殊蛋白质分子）的“帮助”下，以非常高的速度顺浓度梯度和电位梯度跨膜转运。 特点： 对离子的选择性 转运的高速度 门控机制 特点： 特异性 饱和性 竞争性抑制 概念：离子或小分子物质在膜上“泵”的作用下，逆着电化学梯度的耗能性跨膜转运的过程 特点：泵蛋白参与 逆浓度差或电位差进行的，细胞要消耗能量 1∶10 142 14 Na+ 4∶1 15 60 A-(蛋白质) 1∶14 110 8 Cl- 31∶1 5 155 K+ 膜外 膜 内 膜内与膜外 离子比例 离子浓度mmol/L 主要离子 Na-K泵的转运维持离子不均衡分布 膜外 膜内 中性粒细胞吞噬细菌 腺体分泌 二、动作电位及其产生原理 细胞膜 微电极 静息电位: 安静状态下，存在于膜内外两侧的电位差 静息电位的测量 胞内 胞外 离子流学说 主要由K＋外流而形成 2.造成离子定向流动的原因是 1)细胞膜两侧的带电离子的不均衡分布 2)细胞膜对各种离子的通透性的改变 安静时细胞膜电位处于数值比较稳定的内负外正的状态 细胞外 细胞内 ＋ － ＋ ＋ － － +40 +20 0 -20 -40 -60 -80 -100 (mv) 静息电位 以膜内电位向负值增大的方向变化 细胞外 细胞内 ＋ － ＋ ＋ － － +40 +20 0 -20 -40 -60 -80 -100 (mv) 静息电位 以膜内电位向负值减小方向变化 细胞外 细胞内 ＋ － ＋ ＋ － － +40 +20 0 -20 -40 -60 -80 -100 (mv) 静息电位 细胞发生去极化后向原先的极化方向恢复 细胞外 细胞内 ＋ － ＋ ＋ － － +40 +20 0 -20 -40 -60 -80 -100 (mv) 静息电位 去极化——兴奋状态 超极化——抑制状态 复极化——由兴奋状态恢复到静息状态 极化——静息状态 1、动作电位 2、动作电位的产生机制 3、动作电位的传导 动作电位分为两个期：去极化期和复极化期 动作电位是细胞兴奋的标志