大学课程生理学二、细胞(1跨膜转运)课件.ppt

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1、第二章 细胞的基本功能生理学教研室,第二章 细胞的基本功能生理学教研室,目 录,二、细胞的信号转导,一、细胞膜的物质转运功能,三、细胞的电活动,四、肌细胞的收缩,目 录二、细胞的信号转导一、细胞膜的物质转运功能三、细胞的,细胞是构成人体的基本结构和功能单位；,第一节 细胞膜的物质转运功能,(1014),细胞是构成人体的基本结构和功能单位；第一节 细胞膜的物质转,细胞的基本结构： 细胞膜 细胞质（细胞器+基质） 细胞核,一、细胞膜的分子结构,细胞的基本结构：一、细胞膜的分子结构,一、细胞膜的分子结构,细胞膜/质膜的构成： 脂质 蛋白质 糖类功能活跃的细胞蛋白质的含量较高。,一、细胞膜的分子结构细

2、胞膜/质膜的构成：,液态镶嵌模型,液态镶嵌模型,液态镶嵌模型的由来,实验一：,水溶性物质,脂溶性物质,结论：细胞膜由脂质组成。,液态镶嵌模型的由来实验一：水溶性脂溶性结论：细胞膜由脂质组成,液态镶嵌模型的由来,实验二：,收集：细胞膜/血影,结论：细胞膜的主要成分脂质和蛋白质。,溶血,化学分析：脂质+蛋白质,液态镶嵌模型的由来实验二：收集：结论：细胞膜的主要成分脂质和,液态镶嵌模型的由来,实验三：,液气,结论：脂质的排列方式。,头,尾,液态镶嵌模型的由来实验三：液结论：脂质的排列方式。头尾,液态镶嵌模型的由来,实验四：,液气,结论：脂质排列的连续双分子层。,血影,丙酮,抽提,面积为RBC表面积的

3、2倍,液态镶嵌模型的由来实验四：液结论：脂质排列的连续双分子层。血,大学课程生理学二、细胞(1跨膜转运)课件,实验五： 1959年，JD Robertsen电镜发现： “暗-亮-暗”,结论：脂质-蛋白质-脂质。,实验五：结论：脂质-蛋白质-脂质。,脂质双分子层的构成 (1) 磷 脂：70% (2) 胆固醇：30% (3) 糖 脂：10%,不同脂质的分布：膜内层：含氨基酸的磷脂，如 磷脂酰丝氨酸 （细胞凋亡检测图） 磷脂酰乙醇胺 磷脂酰肌醇（第二信使） 膜外层：磷脂酰胆碱、糖脂,脂质双分子层的构成不同脂质的分布：,Annexin V检测磷脂酰丝氨酸外翻：凋亡,Annexin V检测磷脂酰丝氨酸外

4、翻：凋亡,细胞膜的流动性：,胆固醇的含量：流动阻尼器脂肪酸烃链的长度、饱和度： 烃链短、饱和度低，则流动性大蛋白质的含量：阻碍,细胞膜的流动性： 胆固醇的含量：流动阻尼器,膜蛋白（1） 表面蛋白（2030%） 分布在膜的外表面与内表面 受体蛋白：可与激素、神经递质等配体结合（2） 整合蛋白（7080%） 以螺旋结构一次或多次穿过脂质双分子层 如：载体（carrier） 通道（channel） 离子泵（ion pump）,膜蛋白,糖类（210）糖蛋白：糖类与膜蛋白结合生成糖脂：糖类与膜脂质结合生成分布于细胞膜的外侧，可作为受体或抗原 红细胞膜：ABO血型系统抗原 霍乱毒素：GM1糖脂,糖类（21

5、0）,二、跨细胞膜的物质转运,二、跨细胞膜的物质转运,物质跨膜转运的方式取决于该物质的理化性质：脂溶性和少数小分水溶性物质：直接穿越细胞膜；大部分水溶性物质和离子：膜蛋白介导的跨膜转运；大分子或物质团块：膜泡运输。,二、跨细胞膜的物质转运,方式,物质跨膜转运的方式取决于该物质的理化性质：二、跨细胞膜的物质,单纯扩散：,O2CO2N2尿素,扩散效率： 浓度差 通透性,单纯扩散：O2扩散效率：,通道介导的跨膜转运：,通道介导的跨膜转运：电压门控通道,电压门控性通道通道开放/关闭受膜两侧电位差控制,如 电压门控性Na通道、K通道、 Ca2通道等,电压门控性通道如 电压门控性Na通道、K通道、,化学门

6、控通道/配体门控性通道,化学门控通道/配体门控性通道,机械门控性通道通道开放和关闭受机械刺激控制如 皮肤触压觉感受器 内耳毛细胞的感受器 容积性氯离子通道,机械门控性通道,水通道,CHIP(+),Control,水通道CHIP(+)Control,通道的共同特征： (1) 高度的离子选择性 如 Na通道、Ca2+通道、K通道、Cl通道 (2) 门控特性： 如 电压、化学物质、机械刺激等； (3) 高转运速度：106108个离子/秒； (4) 由于所有的离子通道均无分解ATP的能力，离子只能是顺着浓度差或电位差进行被动转运，因而通道介导的跨膜被动转运也称为经通道易化扩散。,通道的共同特征：,经载

7、体的被动/易化扩散水溶性小分子物质顺浓度差或电位差经载体被动转运葡萄糖、氨基酸,经载体的被动/易化扩散,经载体的主动转运 特点： 原发性主动转运：钠泵、钙泵、质子泵 继发性主动转运： 葡萄糖和氨基酸在 小肠粘膜的主动吸收,经载体的主动转运耗能,钠-钾泵，简称钠泵，也称Na+-K+-ATP酶,每分解一个ATP分子3个Na移出胞外2个K移入胞内,外,内,钠-钾泵，简称钠泵，也称Na+-K+-ATP酶Na+K+每分,大学课程生理学二、细胞(1跨膜转运)课件,钠泵的生理意义：作用：使细胞外的Na浓度为胞内浓度的12倍； 使细胞内的K浓度为胞外浓度的30倍； 维持细胞容积：把漏入胞内Na泵出，防止细胞肿

8、胀； 如用喹巴因钠泵被抑制后，细胞会肿胀 维持细胞内高K状态，有利于代谢反应（蛋白质合成） 产生生物电的前提； 继发性主动转运的动力,钠泵的生理意义：,钙泵，也称Ca2+-ATP酶质膜钙泵分解1分子ATP可将1个Ca2+由胞内转运至胞外肌质网、内质网钙泵1分子ATP可将2个Ca2+由胞质内转运至肌质网、内质网降低胞浆内的钙浓度,钙泵，也称Ca2+-ATP酶,其他泵： 质子泵： 调节胃酸分泌 碘 泵：调节碘转运,其他泵：,继发性主动转运 转运所需能量并不直接来自ATP的分解， 而是间接来自Na+在膜两侧的浓度势能差。如： 葡萄糖、氨基酸在小肠粘膜或肾小管上皮的重吸收；,继发性主动转运,继发性主动

9、转运,原发性主动转运,经载体易化扩散,继发性主动转运原发性主动转运经载体易化扩散,继发性主动转运的特点：钠泵（分解ATP）活动造成肠粘膜细胞内低Na+；胞内-肠腔Na+的势能差激活钠葡萄糖通向转运体，Na+和葡萄糖被转运到细胞内；葡萄糖顺浓度差从细胞内扩散到组织间隙；用药物抑制钠泵，葡萄糖的继发性主动转运减弱或消失。,继发性主动转运的特点：,载体转运的特征：（1）饱和现象（2）竞争性抑制（3）一定的特异性,载体转运的特征：,膜泡运输,膜泡运输,出胞和入胞 出胞（1） 持续性分泌（2） 调节性分泌 Ca2+可促进分泌囊泡 向质膜移行，促进其 与质膜融合。,内,外,出胞和入胞内外,入胞（1） 吞噬 颗粒物质（细菌、死亡细胞、组织碎片）（2）吞饮/液相入胞 大分子水溶性物质（不帅选）（3）受体介导的入胞 细胞外液很少进入,外,内,入胞外内,Thank you！,Thank you！,