生理学精品教学（中南大学）第二章（1）细胞的结构特征和物质转运功能.pptVIP

汉建忠 hjzjames@163.com Dept. Physiology, Xiangya Medical School, CSU 第一节 细胞的跨膜物质转运 第二节 细胞的跨膜信号转导功能 第三节 细胞的跨膜电变化 第四节 肌细胞的收缩功能 一、膜的化学组成和 分子结构 (一)脂质双分子层 以液态的脂质双分子层为基架，具有稳定性和流动性 (二)细胞膜蛋白质 镶嵌或贯穿于脂质双分子层中，生物膜具有的各种功能大多与其有关。 (三)细胞膜糖类 多为短糖链，以共价键的形式与膜脂质或蛋白质结合,形成糖脂或糖蛋白(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，能特异地与激素递质等结合；) 二、细胞膜的跨膜物质转运功能 被动转运: 指物质顺电位或化学梯度的转运过程。 主动转运:指物质逆浓度梯度或电位梯度的转运过程。 概念：物质顺电位或化学梯度的转运过程。 特点 ：①不耗能（转运动力依赖物质的电-化 学梯度所贮存的势能） ②依靠或不依靠特殊膜蛋白质“帮助” ③顺电-化学梯度进行 分类： ①单纯扩散（simple diffusion） ②易化扩散（facilitated diffusion） 被动转运（passive transport） （一）单纯扩散(simple diffusion) (1)概念:一些脂溶性物质由膜的高浓度一侧向低浓度一侧移动的过程。 (2)特点: ①扩散速率高 ②无饱和性 ③不依靠特殊膜蛋白质的“帮助” ④不需另外消耗能量 ⑤扩散量与浓度梯度、温度和膜通透性（permeablility）呈正相关 用扩散通量(mol或mol数/min.cm2)表示。 (3)转运的物质： O2、CO2、NH3 、N2 、尿素、乙醚、乙醇、类固醇类激素等。 注：∵膜对H2O具高度通透性，∴H2O除单纯扩散外，还可通过水通道跨膜转运。 （二）易化扩散 (facilitated diffusion) (1)概念: 一些非脂溶性或脂溶解度甚小的物质,需特殊膜蛋白质的“帮助”下,由膜的高浓度一侧向低浓度一侧移动的过程。 (2)分类: ①经通道的易化扩散 ②经载体的易化扩散 （1）经通道的易化扩散 转运的物质:各种带电离子 [K+]i ＞[K+]o [Na+]o ＞[Na+]i （2）经载体的易化扩散 转运的物质：葡萄糖(GL)、氨基酸(AA)等小分子亲水物质 (3)特点: ①需依靠特殊膜蛋白质的“帮助” ②不需另外消耗能量 ③选择性（∵特殊膜蛋白质本身有结构特异性） ④饱和性（∵结合位点是有限的） ⑤竟争性（∵经同一特殊膜蛋白质转运） ⑥浓度和电压依从性（∵特殊膜蛋白质的变构是有条件的，如化学门控通道、电压门控通道、机械门控通道） 概念：指物质逆浓度梯度或电位梯度的跨膜转运过程。 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（primary active transport； 简称：泵转运）； 如:Na+-K+泵、Ca2+泵、H+-K+泵、H+泵等 ②继发性主动转运（secondary active transport； 简称：联合转运） ③入胞和出胞式转运。 (三) 主动转运（active transport） 1.泵转运——Na+-K+泵 Na+-K+泵又称Na+-K+-ATPase，简称钠泵。 当[Na+]i↑ [K+]o↑时,都可被激活; ATP分解产生能量, 将胞内的3个Na+移至胞外和将胞外的2个K+移入胞内。 通道转运与钠-钾泵转运模式图 钠-钾泵的这种活动还为其它一些物质转运的提供了动力.（如葡萄糖、氨基酸的吸收：Na+-载体-葡萄糖、Na+-载体-氨基酸的复合体形式进行的联合转运） 维持原先的[Na+]o高、[K+]i高 2K+泵至细胞内;3Na+泵至细胞外 分解ATP产生能量 当[Na+]i↑/[K+]o↑激活 钠-钾泵: