文档介绍：第一单元生理学基础知识第二章细胞的基本功能12345【学细胞受体的类型和特点。理解肌肉收缩的原理和兴奋-收缩耦联。描述神经-肌肉接头处的兴奋传递的过程。归纳细胞膜对物质转运的方式及特点。解释静息电位和动作电位的概念及产生机制,理解兴奋在同一细胞的传导特点。第一节细胞膜的物质转运功能细胞膜主要是由脂质、蛋白质和少量糖类等物质组成。液态镶嵌模型:细胞膜是以脂质双分子层为基架,其间镶嵌有多种结构和功能不同的蛋白质。脂质双分子层中的磷脂分子亲水端分别朝向细胞膜内表面和外表面,而疏水端朝向细胞膜内部,这样,细胞膜具有较好的稳定性,在细胞与环境之间形成了一道屏障,支持和保护细胞。镶嵌在其中的膜蛋白也具有不同的结构和功能,如:细胞膜上的载体、通道和离子泵等蛋白质与细胞膜的物质转运功能密切相关;受体蛋白质能“辨认”和“接受”细胞环境中特异性化学刺激等。可以说膜蛋白质是膜各种功能的主要执行者。物质经过细胞膜进出细胞的过程称为细胞膜的跨膜转运功能。物质以什么方式通过细胞膜主要取决于以下几个因素:分子量的大小。一般而言,脂溶性的小分子物质能直接通过细胞膜。物质在细胞膜内外的浓度差或电位差。物质如果是从细胞膜高浓度的一侧向低浓度的一侧转运(顺浓度差),就不需要消耗能量,若是从低浓度的一侧向高浓度的一侧转运(逆浓度差),细胞就要消耗能量物质的溶解性。因为细胞膜的脂质结构,导致小分子的脂溶性物质比水溶性物质容易通过细胞膜。一、单纯扩散单纯扩散(simplediffusion)指脂溶性的小分子物质从细胞膜浓度高的一侧向浓度低的一侧转运的过程。单纯扩散是物质跨膜转运中最简单的一种,不需要任何膜蛋白的帮助,因此这种方式仅适合于脂溶性很强的物质,在机体内以这种方式进出细胞膜的物质不多,比较肯定的是O2、CO2、NO、NH3等气体。在单纯扩散中,决定扩散量的因素主要取决于该物质在膜两侧的浓度差和细胞膜对该物质的通透性。一般,浓度差越大,通透性越大,扩散量就越多。二、易化扩散易化扩散(facilitateddiffusion)是指脂溶性很小的物质或者水溶性的物质,在细胞膜特殊蛋白质的帮助下,从细胞膜浓度高的一侧向浓度低的一侧转运的过程。根据参与转运的蛋白质的构型不同,可将易化扩散分为载体转运(carriertransport)和通道转运(channeltransport)两种。(一)载体转运载体转运又称载体介导的易化扩散,是指借助于细胞膜上的载体蛋白质将物质从细胞膜高浓度的一侧向低浓度的一侧进行转运的过程。某些小分子的有机物质,如葡萄糖、氨基酸等在细胞膜两侧存在着浓度差,但无法通过细胞膜的脂质双分子层,而载体蛋白质分子上存在着一个或多个能与该物质结合的位点,物质在高浓度的一侧与载体蛋白质结合,此时,载体蛋白质的构型发生改变,立刻将物质运载到低浓度的一侧,随后两者分离,载体蛋白质回复原来的结构,并可反复使用。载体转运具有三个特点高度的特异性。通常一种载体蛋白质只能转运某种特定结构的物质,如葡萄糖载体只能转运右旋葡萄糖,而不能转运左旋葡萄糖。饱和现象。载体蛋白质上的结合位点有限,所以当被转运的物质占据了全部的结合位点时,转运即达到饱和。竞争性抑制。若某种载体能同时转运两种或两种以上结构非常相似的物质,其中一种物质浓度增加时,该物质的转运量增加,而其他物质的转运量会减少,该现象称为竞争性抑制。(二)通道转运通道转运又称通道介导的易化扩散,是指借助于细胞膜上的通道蛋白质将物质从细胞膜高浓度的一侧向低浓度的一侧进行转运的过程。通道蛋白质一般贯穿细胞膜的全层,主要转运各种离子,其内部存在着一条水相孔道,当该水相孔道打开时,亲水性离子可以迅速地从该孔道从细胞膜高浓度一侧向低浓度一侧转运;一旦孔道关闭,即使在膜两侧存在着浓度差,离子不能通过。通道的开放和关闭是由“闸门”来调控的,所以通道又可称为门控通道。根据引起通道开与关的条件的不同,可将门控通道分类,如由膜电位变化引起闸门开与闭的称为电压门控性通道;由化学物质引起闸门开与闭的称为化学门控性通道。三、主动转运主动转运(activetransport)是指某些物质的分子或离子,在细胞膜特殊蛋白质的帮助下,从细胞膜浓度低的一侧向浓度高的一侧转运的过程。这些帮助物质完成逆浓度差转运的特殊膜蛋白称为“泵”,它们具有ATP酶的活性,可将细胞内的ATP分解,提供能量,该能量即可帮助物质完成逆浓度差的跨膜转运。机体内常见的离子泵有钠-钾泵、钙泵、氢泵等,其中钠-钾泵具有非常重要的生理意义。