文档介绍：第二章细胞的基本功能(6学时)
主要内容
l、细胞膜的基本结构及物质转运功能:细胞膜的基本结构;细胞膜的跨膜物质转运功能。
2、细胞膜的跨膜信号传递功能:由具有特异感受结构的通道蛋白质完成的跨膜信号传递;由膜的特异受体蛋白质、G蛋白和膜的效应器酶组成的跨膜信号传递系统。
3、细胞的兴奋性和生物电现象:兴奋性和刺激引起兴奋的条件;细胞生物电现象及其产生机制(神经细胞、骨骼肌细胞);兴奋的引起和在同一细胞上的传导机制;细胞间的信息传递①以神经递质为媒介的信息传递:神经—肌肉接头处兴奋的传递、突触及突触传递、神经递质、受体学说:②以激素为媒介的信息传递:⑧以电信号为媒介的信息传递(传递方式,作用机制)。
4、骨骼肌细胞生理特性及收缩功能:肌细胞收缩机制及其控制。
自学内容
1、兴奋性和刺激引起兴奋的条件。
2、以电信号为媒介的信息传递(传递方式,作用机制)。
3、神经递质、受体学说。
4、骨骼肌、心肌、平滑肌的生理特性。
基本要求
1、了解细胞膜的物质转运功能。
2、了解细胞膜的跨膜信号传递功能。
3、了解细胞的兴奋性及生物电现象。
4、从肌肉的超微结构和分子水平理解肌肉的收缩原理及其控制。
重点、难点
l、细胞膜的跨膜物质转动及信号传递功能。
2、细胞的兴奋性和生物电现象。
3、肌细胞收缩原理。
细胞膜物质转运功能

当同种物质不同浓度的两种溶剂相邻的放在一起时,溶质分子会顺着浓度差或电位差(合称电化学差)产生净流动叫被动转运(passive transport)。被动转运分为以下两种形式:
(一).单纯扩散(simple diffusion)和渗透
单纯扩散
在生物体中,物质的分子或离子顺着电化学梯度通过细胞膜的方式称为单纯扩散。
单纯扩散特点:①是一种单纯的理化过程。②某物质扩散量大小与该物质在膜两侧的浓度,膜的通透性有关。③不需要细胞供能,因为细胞膜是脂质双分子层结构,因此只有一些脂溶性物质才有较高通透性。如O2、CO2和类固醇类激素等。
渗透(osmosis):
当细胞膜两侧溶剂渗透压不同时,水分子便由渗透压低的一侧向渗透压高的一侧移动,这种物质转运方式叫渗透。
(二).易化扩散(facilitated diffusion)
非脂溶性物质由膜的高浓度一侧向低浓度一侧移动时,依赖与膜结构中一些特殊蛋白质的协助,这种物质转运方式称为易化扩散。易化扩散有两种形式:以载体为中介的易化扩散和以通道为中介的易化扩散。
由载体为中介的易化扩散(carrier mediated diffusion)
载体是细胞膜上的一类特殊蛋白质,在溶质浓度较高的一侧,它们同溶质发生特异性结合,并且构象发生改变,把溶质转运到低浓度一侧将之释放出来,载体蛋白恢复到原来构象,重新进行新一轮转运,直到膜两侧溶质浓度相等为止。通过这种机制转运的物质有葡萄糖、各种氨基酸等。
特点:①高度的结构特异性。②饱和现象,与膜上的载体数目或每个载体能与该物质结合的位点数有关。③竞争性抑制,即如果某载体蛋白对结构类似的A、B两种物质都有转运能力,那么当加入这两种物质时,每一种物质的转运速度都比单独加入一种物质时减少,说明A、B两者均可竞争载体蛋白。
由通道中介的易化扩散(channel mediated diffusion)
在细胞膜上,有一类蛋白质能形成“水相孔道”,它们可以让一些带电的离子,如Na+、K+、Ca+、Cl-等通过。这一类膜蛋白称为离子通道,以离子通道中介的易化扩散的特点是:①速度快,(较载体中介快103倍,比主动转运快105倍)。②对转运离子具有选择性,取决于通道打开时水相孔道大小和孔道壁的带电情况。③通道的开放与关闭是受精密调控的,不是自动持续进行的。
(active transport)
概念:是指细胞通过本身的某种耗能过程,将某种物质分子或离子逆着电化学梯由膜的一侧移向另一侧的过程。
原发性主动转运
在主动转运中,如果所需的能量是由ATP直接提供的主动转运过程,则成为原发性主动转运(primary active transport).
以膜对Na+、K+的主动转运为例。在各种细胞膜上普遍存在着一种Na+-K+泵的结构,简称钠泵,这是镶嵌在膜脂质双分子层中的一种特殊蛋白,它除了能逆着浓度差将细胞膜内的Na+移出膜外,同时还能把胞外K+移入膜内这种逆浓度差的主动转运,是因为它本身具有ATP酶活性。能分解ATP释放能量,并利用能量进行Na+和K+的主动转运,所以这种转运方式为原发性主动转运。
细胞膜上的钠泵活动的意义是:1)由Na+泵活动造成的细胞内高K+是许多代谢反应进行的必要条件;2)维持细胞正常形态;3)由Na+泵活动造成细胞内外建立起一种