級藥學本科-細胞的基本功能1

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1、1第三章細胞的基本功能目錄2第一節(jié)細胞膜的物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能第二節(jié)細胞的跨膜信號轉(zhuǎn)導第三節(jié)細胞的生物電活動第四節(jié)肌肉的收縮功能（自學）1.掌握細胞膜的物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能；2.熟悉由通道蛋白介導、膜的特異受體蛋白質(zhì)、G蛋白和膜的效應(yīng)器酶組成的跨膜信號傳導系統(tǒng)；3.掌握細胞的生物電現(xiàn)象及其產(chǎn)生機制；4.掌握細胞的興奮和興奮性教學目的與要求4第一節(jié)細胞膜的物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能一、細胞膜的結(jié)構(gòu)概述電鏡下細胞膜形態(tài)：三層(7.5nm)內(nèi)外兩層電子致密帶，各2.5nm中間夾層為透明帶，2.5nm化學組成：脂質(zhì)磷脂（70%）磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰絲氨酸、磷脂酰肌醇膽固醇（30%）鞘脂類（少量）蛋白質(zhì)糖類5

2、液態(tài)鑲嵌模型（fluidmosaicmodel)1972年S.J.Singer和G.Nicholson，冰凍蝕刻技術(shù)和免疫熒光標記技術(shù)以液態(tài)的脂質(zhì)雙分子層為基本骨架，其中鑲嵌著不同分子結(jié)構(gòu)、具有各種生理功能的蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)主要以?-螺旋或球蛋白質(zhì)形式存在。67（一）脂質(zhì)雙分子層脂質(zhì)分子結(jié)構(gòu)：羥基+脂肪酸羥基+脂肪酸疏水性非極性基團羥基+磷酸+堿基—親水性極性基團89（二）細胞膜蛋白質(zhì)1.表面蛋白質(zhì)：蛋白質(zhì)肽鏈中帶電的氨基酸或基團，與膜兩側(cè)脂質(zhì)的級性基團相互吸引而附著在膜的表面2.整和蛋白質(zhì)：有蛋白質(zhì)肽鏈中某些疏水性氨基酸組成的段落貫穿脂質(zhì)雙分子層1011（三）細胞膜糖類主要是寡糖和

3、多糖鏈，與脂質(zhì)或蛋白質(zhì)結(jié)合，形成糖脂質(zhì)或糖蛋白1213二、細胞膜的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能（一）被動轉(zhuǎn)運（二）主動轉(zhuǎn)運（三）出胞與入胞（胞納與胞吐）14（一）被動轉(zhuǎn)運(passivetransport)概念：物質(zhì)順電位或化學梯度的轉(zhuǎn)運過程。特點：①不耗能（依賴電-化學梯度的勢能）②依靠或不依靠特殊膜蛋白質(zhì)的“幫助”③順電-化學梯度進行分類：①單純擴散②易化擴散15擴散(diffusion):同種物質(zhì)兩種濃度的液體相鄰時，高濃度側(cè)的溶質(zhì)向低濃度側(cè)移動的現(xiàn)象高濃度區(qū)→低濃度區(qū)細胞膜單純擴散的物質(zhì)：脂溶性物質(zhì)（CO2、O2、脂溶性激素）影響因素：脂溶性程度、濃度差、膜的通透性161.單純擴散:脂

4、溶性物質(zhì)（CO2、O2、脂溶性激素）2.易化擴散:借助細胞膜上的特殊蛋白質(zhì)，使物質(zhì)從高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)移動的形式。（1）通道介導的易化擴散（facilitateddiffusionviaionchannel）：（2）載體介導的易化擴散（facilitateddiffusionviacarrier）17特點：（1）由高濃度區(qū)向低濃度區(qū)擴散（2）不耗能18(2)特點:①擴散速率高②無飽和性③不依靠特殊膜蛋白質(zhì)的“幫助”④不需另外消耗能量⑤擴散量與濃度梯度、溫度和膜通透性呈正相關(guān)，用擴散通量（molormol數(shù)/min.cm2)表示。(3)轉(zhuǎn)運的物質(zhì)：O2、CO2、NH3、N2、尿素

5、、乙醚、乙醇、類固醇類激素等少數(shù)幾種。注:∵膜對H2O具高度通透性∴H2O除單純擴散外，還可通過水通道跨膜轉(zhuǎn)運。19易化擴散:（1）通道介導的易化擴散：離子擴散相關(guān)蛋白質(zhì)-離子通道在細胞膜蛋白質(zhì)的幫助下，物質(zhì)順著電-化學梯度轉(zhuǎn)運的過程?；瘜W門控通道：膜兩側(cè)出現(xiàn)化學信號;電壓門控通道：膜兩側(cè)的電位發(fā)生變化;機械門控通道：膜受到機械性刺激;20經(jīng)通道的易化擴散轉(zhuǎn)運的物質(zhì):各種帶電離子21離子通道蛋白質(zhì)的分子組成離子通道-離子擴散相關(guān)膜蛋白質(zhì)22（2）經(jīng)載體的易化擴散轉(zhuǎn)運的物質(zhì)：葡萄糖、氨基酸等小分子親水物質(zhì)23載體介導的易化擴散:在載體膜蛋白質(zhì)的幫助下，物質(zhì)順著電-化學梯度轉(zhuǎn)運的過程。

6、易化擴散的特征：1）動力：物質(zhì)自身的熱運動；不需另外消耗能量；2）飽和現(xiàn)象：載體和載體結(jié)合位點3）特異性：幫助物質(zhì)分子或離子移動的蛋白質(zhì)有結(jié)構(gòu)特異性；4）競爭性：化學結(jié)構(gòu)類似的物質(zhì)之間；5)濃度和電壓依從性：24(二)主動轉(zhuǎn)運(activetransport)指物質(zhì)逆濃度梯度或電位梯度的轉(zhuǎn)運過程。特點：①需要消耗能量,能量由分解ATP來提供；②依靠特殊膜蛋白質(zhì)(泵)的“幫助”；③是逆電-化學梯度進行的。分類：①原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運；如:Na+-K+泵、H+-K+泵等②繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運；③入胞和出胞式轉(zhuǎn)運。251.泵轉(zhuǎn)運——Na+-K+泵(Na+-K+-ATPase)26原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運：靠細

7、胞膜上的特殊蛋白質(zhì)，通過消耗能量，把物質(zhì)逆著電-化學梯度轉(zhuǎn)運的形式鈉-鉀泵（sodium-potassiumpump）：具有ATP酶功能的膜蛋白，可ATP釋放能量，逆著濃度差將膜內(nèi)的Na+向膜外、膜外的K+向膜內(nèi)轉(zhuǎn)運。細胞膜內(nèi)[K+]30倍細胞膜外[Na+]12倍鈉泵的主要功能：1.造成胞內(nèi)高[K+]為許多代謝反應(yīng)所需。2.維持胞內(nèi)滲透壓和細胞容積。3.建立[Na+]的跨膜濃度梯度，為繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運的物質(zhì)提供勢能儲備。4.由鈉泵造成的跨膜離子濃度梯度也是細胞發(fā)生電活動