细胞膜的功能全解.pptVIP

第五章 细胞膜的功能 ●细胞膜对物质的运输功能 ●细胞膜受体 ●细胞膜受体与信号转导 ●细胞膜与疾病 第一节 细胞膜对物质的运输功能 一、细胞膜对小分子物质和离子的运输 1、被动运输 ⑴ 单纯扩散 ⑵ 闸门通道扩散 ⑶ 易化扩散 2、主动运输 一、细胞膜对小分子物质和离子的运输 1、被动运输 ⑴单纯扩散 (simple diffusion) 非极性或脂溶性小分子物质 ⑶ 易化扩散（facilitated diffusion） 定义：亲水性物质，借助膜上载体蛋白，由高浓度向低浓度通过细胞膜。如：K+，Na+, Ca2+等带电离子的转运和葡萄糖、氨基酸等的转运。 如，葡萄糖载体对葡萄糖有很高的亲和力，1秒钟可传送180个葡萄糖分子进入细胞。维生素D可以促进小肠粘膜中钙离子载体的合成，所以维生素D可以促进机体对钙的吸收。 2、主动运输（active transport） 通过膜本身的某种耗能过程，物质逆电、化学梯度的跨膜运动。 ⑴ Na-K泵(Na+-K +ATP酶) Na+-K+泵——Na+-K+ATP酶 Na+-K +泵的作用： 第一、维持细胞膜内外Na+、K+的浓度梯度； 第二、维持膜电位； 第三、控制细胞的体积，并为细胞主动转运葡萄糖和氨基酸创造条件。 红细胞影泡的定位研究证明： 第一、Na+、K+的转运与ATP的水解紧紧地偶联在一起，缺一方，另一方就不能发生； 第二、 当Na+与ATP酶在膜内侧，K+在膜外侧时，离子的传送和ATP的水解才可发生； 第三、一个ATP酶分子每秒钟可水解100个ATP分子，水解一个ATP分子可排出3个Na+，泵入2个K+。 二、细胞膜对大分子物质的膜泡运输 指大分子物质或物质团块，通过复杂的膜结构的功能改变进出细胞的过程。 胞吞作用 膜泡运输 胞吐作用 ⑴ 吞噬作用：细胞摄取大颗粒的过程，如吞噬细菌和细胞碎片。 吞噬作用广泛存在于生物体内。原生动物草履虫等是以吞噬作用作为摄取食物的一种方式，哺乳动物大多数细胞没有吞噬作用，只有少数特化细胞具有这一功能，它们不再是摄食的一种方式，而是起着防御的功能。专用于对抗细菌、尘埃等外来的有害异物，如单核-吞噬细胞系统的巨噬细胞、单核细胞和多形核白细胞等。它们广泛分布于组织和血液中，共同防御细菌的侵入，并清除衰老和死亡的细胞等。巨噬细胞每天要清除1011个衰老的红细胞。 ⑶细胞膜有被小窝和有被小泡与受体介导的胞吞作用：大分子与细胞表面的受体结合，通过有被小窝进入细胞，此过程称为受体介导的胞吞作用。 有被小窝：在细胞膜表面有摄取蛋白质的特化部位，该部位细胞膜向内凹陷，在膜的细胞质面覆盖了一层与有被小泡相似的包被结构，此特化区域称为有被小窝。 有被小泡：直径约50～250nm之间，其细胞质面覆盖了毛刺状的包被，故称为有被小泡。有被小泡由细胞膜或高尔基复合体形成。 网格蛋白 从冰冻蚀刻技术观察有被小窝与有被小泡的衣被呈多角形网状结构。将衣被分离提纯，发现小泡膜含有数种蛋白质，其中最具有特征性的是网格蛋白，它是一种高度稳定的纤维状蛋白。 网格蛋白是由三条较大的肽链(重链)和三条小的肽链(轻链)形成的三脚蛋白复合体。由三脚蛋白在小泡的表面排列成五角形或六角形的篮网状结构，包在小泡膜的外表面形成了有被小窝与有被小泡。 细胞对胆固醇的摄取 食物 肝细胞内合成胆固醇→血液→LDL→组织细胞 低密度脂蛋白(LDL)：血液中的胆固醇与蛋白质结合而成，其形状为圆形颗粒，直径约22nm，颗粒核心含有大约1500个胆固醇分子，它们与脂肪酸结合形成胆固醇脂，外层包绕着脂质单层，一种特异性蛋白嵌在脂质层中。 摄取过程： 当细胞需要胆固醇时，细胞 先合成LDL受体，并将其受体镶嵌于细胞膜的特化区—有被小窝区，LDL与其受体在有被小窝区结合，结合后有被小窝向细胞内凹陷，与细胞膜脱离，进入细胞，形成有被小泡。有被小泡很快失去衣被，成为无被小泡，与细胞内体融合，形成较大的内吞小体。内吞小体在细胞内移动的过程中逐渐酸化，使受体与LDL解离，各自形成小泡。装有受体的小泡又返回到细胞膜的有被小窝区，再次被利用；而装有LDL的小泡则与溶酶体融合，形成吞噬性溶酶体，LDL在其内被分解成游离的胆固醇和蛋白质。如果细胞内胆固醇的量已过剩，这时，胆固醇即可抑制LDL受体的合成，细胞停止对胆固醇的摄取。 LDL受体缺陷有两种表现 ①受体对LDL连接部位的缺失； ②受体有被小窝结合