文档介绍：第二章细胞的基本功能
第一节细胞膜的结构和物质转运功能
第三节细胞的生物电现象
第四节肌细胞的收缩
第二节细胞的跨膜信号转导
第一节细胞膜的结构和物质转运功能
细胞(cell)是构成人体的最基本的功能单位。机体的每个细胞都被一层薄膜所包被,称为细胞膜(cell membrane)或质膜(plasma membrane),细胞膜把胞质(cytosol)与其外部环境相分隔,使细胞成为一个相对独立的单位。
一、细胞膜的结构概述
细胞膜主要有脂质(lipid)和蛋白质(protein)组成,此外还有极少量的糖类物质。
关于细胞膜的分子结构,目前已被公认的假说是Singer和 Nicholson于1972年提出的液态镶嵌模型(fluid mosaic model),即以液态的脂质双分子层为基架,其中镶嵌着许多具有不同结构和功能的蛋白质。
(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。
有些作为抗原决定族=免疫信息(血型);
(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。
有些作为膜受体的“可识别”部分,能特异地与激递质等结合。
二、物质的跨膜转运
●被动转运
●主动转运
指物质顺电位或化学梯度的转运过程。
指物质逆浓度梯度或电位梯度的转运过程。
(一)被动转运(passive transport)
概念:不消耗能量,物质顺电位或化学梯度(电-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的“帮助”
③顺电-化学梯度进行
分类:
①单纯扩散
②易化扩散
(simple diffusion)
(1)概念指脂溶性物质由膜的高浓度一侧向低浓度一侧移动的过程;是一种简单的物理扩散; 。
[CO2]i >[CO2]o
[O2]o >[O2]i
某物质通过膜的难易程度(即膜对该物质的通透性)取决于它们的脂溶性、分子大小和带电状况;扩散的方向和速度取决于膜两侧该物质的浓度差和膜对该物质的通透性。
(2)特点①扩散速率高;②无饱和性,直到膜两侧浓度达到平衡;③不依靠特殊膜蛋白质的“帮助”;④不需消耗能量。
(3)转运的物质
O2、CO2、NH3 、N2 、尿素、乙醇、类固醇类激素等少数几种。
注:膜对H2O具高度通透性,故H2O除单纯扩散外,还可通过水通道(water channel)跨膜转运。

(1)概念非脂溶性或脂溶性小的物质,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,称为易化扩散(facilitated diffusion),也是一种被动过程。
(2)分类: 1)经载体的易化扩散
介导这一过程的膜蛋白称为载体蛋白或载体(carrier)。载体是一些贯穿脂质双层的整合蛋白。
特征:①转运方向始终是顺浓度梯度; ②转运速率存在饱和现象; ③载体与溶质的结合具有结构特异性;④结构相似的溶质经同一载体转运时有竞争性抑制。
经载体的易化扩散
转运的物质:如葡萄糖(GL)、氨基酸(AA)等小分子亲水物质