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第一章 细胞的基本功能 目的要求：了解细胞膜的基本结构和物质转运功能。掌握生物电产生和兴奋传导的基本原理。了解动物放电及发光的现象及其原理。? 自学提问 生命现象 视频 动物发光和放电 心电图 2013年诺贝尔奖10月7日起揭晓 生理学或医学奖：不早于斯德哥尔摩时间7日11时30分（北京时间7日17时30分） 物理学奖：北京时间8日17时45分 化学奖：北京时间9日17时45分 文学奖： 10日19时 和平奖： 11日17时 经济学奖： 14日19时 2014年诺贝尔医学或生理学奖 一、细胞膜的基本结构 1.细胞:细胞是生物体的基本结构和功能单位。体内所有的生理功能和生化反应都是在细胞及其产物（如细胞间隙内的胶原蛋白和蛋白聚糖）的物质基础上进行的。 2.细胞膜的化学组成： 脂类和蛋白质，少量的糖类，微量的水、无机盐、金属离子 /kech/dwsl/ 单纯扩散：某些脂溶性物质，如O2、CO2等气体分子，通过细胞膜由高浓度一侧向低浓度一侧作跨膜运动或转运的过程。体内一些类固醇激素虽系脂溶性物质，理论上也能够靠单纯扩散由细胞外液进入胞浆内，但同时它们也可以在某些膜蛋白质的“帮助”下较快地进入细胞。 （二）易化扩散（facilitated diffusion） 易化扩散：指非脂溶性或脂溶性甚小的 物质（如葡萄糖、氨基酸，Na+、K+、Ca2+等无机离子）在细胞膜一些特殊蛋白质的“帮助”下，由膜的高浓度（高电位）一侧 向低浓度（低电位）一侧扩散或转运的过程。易化扩散至少可区分为两种类型：一种是以蛋白质载体为中介（Carrier medialed）的易化扩散（图）；另一种是以离子通道（ion channel）为中介的易化扩散（图） （三）主动转运（active transport） 主动转运：指细胞通过本身的某种耗能过程将某种物质的分子或离子由膜的低浓度一侧移向高浓度一侧的过程。在细胞膜的主动转运中研究得最充分的是对Na+和K+的主动转运过程。 钠-钾泵（sodium-potassium pump）：是镶嵌在膜的脂质双分子层中的、具有ATP酶活性的特殊蛋白质。它可被Na+、K+和Mg2+等离子所激活，通过分解ATP为物质主动转运提供能量（图）。 细胞膜钠泵生物学意义 造成的细胞内K+是许多代谢反应进行的必要条件； 维持细胞渗透压和细胞容积相对稳定； 是细胞跨膜电位产生的势能基础，也是兴奋细胞（组织）产生兴奋的基础； 为继发性主动转运提供能量； 在小肠、肾小管参与对Na +和水的吸收与重吸收，对维持体内水、电解质和酸碱平衡有重要作用。 1. 初级主动转运（Na+、K+的主动转运）（图） 2. 继发性主动转运（葡萄糖的主动转运）（图） （四）出胞（exocytosis） 和入胞（endocytosis） 入胞：指细胞外某些大 分子物质或团块（例如侵 入动物体内的细菌、病毒 或大分子蛋白质等）被整 批转入细胞的过程。如进 入的物质是固体物质，便 称为吞噬（phagocytosis）； 如进入的是液体物质， 则称为吞饮（pinocytosis）。 （四）出胞（exocytosis）和入胞（endocytosis） 三、细胞的跨膜信号传导 （一）.跨膜信号传递（transmembrane signaling transmission）：外界信号作用细胞，通过引起细胞膜上一种或数种特异蛋白质分子的变构作用，将外界环境变化的信号以一种新的信号形式传递到膜内，再度引起被作用细胞（即靶细胞）相应功能的改变，包括细胞出现的电反应或其他功能改变，把这一过程称为跨膜信号传导。 （二）、跨膜信息传递的主要方式 1.通过膜受体-通道蛋白质完成的跨 膜信息传递 受体（receptor）：指细胞中（包括细胞膜 和细胞内）某些能与激素、递质和其它生物活 性物质结合，并能引起特定生物学效应的特殊 结构。通常是存在于细胞膜或细胞内的特殊蛋 白质，主要是球状蛋白，也有的是糖蛋白或脂 蛋白。 通道（ion channel）可分为化学门控通道（chemically-gated channel）和电压门控通道（voltage-gated channel）(图) 。 2.由膜受体、G蛋白和膜的效应器酶