第二章細(xì)胞的基本功能第二章魚類生理學(xué)細(xì)胞基本功能gai第一節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能第二章魚類生理學(xué)細(xì)胞基本功能gai一、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)第二章魚類生理學(xué)細(xì)胞基本功能gai（一）脂質(zhì)雙分子層疏水性非極性基團(tuán)（長(zhǎng)烴鏈）親水性極性基團(tuán)(磷酸和堿基)第二章魚類生理學(xué)細(xì)胞基本功能gai脂質(zhì)雙分子層功能：①構(gòu)成細(xì)胞膜的基架③構(gòu)成細(xì)胞膜與外界環(huán)境的屏障②液態(tài)意義：細(xì)胞可以承受相當(dāng)大的張力和外形改變而不破裂；而且即使膜結(jié)構(gòu)有時(shí)發(fā)生一些較小的斷裂，也可以自動(dòng)融合而修復(fù)，仍保持膜的完整性。第二章魚類生理學(xué)細(xì)胞基本功能gai（二）蛋白質(zhì)特點(diǎn)：分子大小不同形態(tài)不同鑲嵌在膜內(nèi)的深淺不同功能不同第二章魚類生理學(xué)細(xì)胞基本功能gai蛋白質(zhì)功能：①物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)（如：通道蛋白、載體蛋白、離子泵）②傳遞信息（如受體）③免疫標(biāo)志（如抗原、抗體）

第二章魚類生理學(xué)細(xì)胞基本功能gai（三）糖類存在形式：糖蛋白或糖脂第二章魚類生理學(xué)細(xì)胞基本功能gai糖類功能：①免疫標(biāo)志②傳遞信息第二章魚類生理學(xué)細(xì)胞基本功能gai（四）細(xì)胞膜的特性1流動(dòng)性膜脂的分子運(yùn)動(dòng)

第二章魚類生理學(xué)細(xì)胞基本功能gai膜流動(dòng)性的生理意義質(zhì)膜的流動(dòng)性是保證其正常功能的必要條件。例如跨膜物質(zhì)運(yùn)輸、細(xì)胞信息傳遞、細(xì)胞識(shí)別、細(xì)胞免疫、細(xì)胞分化以及激素的作用等等都與膜的流動(dòng)性密切相關(guān)。當(dāng)膜的流動(dòng)性低于一定的閾值時(shí)，許多酶的活動(dòng)和跨膜運(yùn)輸將停止，反之如果流動(dòng)性過高，又會(huì)造成膜的溶解。第二章魚類生理學(xué)細(xì)胞基本功能gai2不對(duì)稱性（脂質(zhì)、膜蛋白及糖類的分布）第二章魚類生理學(xué)細(xì)胞基本功能gai細(xì)胞膜不對(duì)稱的意義膜脂、膜蛋白和復(fù)合糖在膜上均呈不對(duì)稱分布，導(dǎo)致膜功能的不對(duì)稱性和方向性，即膜內(nèi)外兩層的流動(dòng)性不同，使物質(zhì)傳遞有一定方向，信號(hào)的接受和傳遞也有一定方向等。第二章魚類生理學(xué)細(xì)胞基本功能gai1概念：某些脂溶性物質(zhì)（如O2、CO2等）由膜高濃度側(cè)向低濃度側(cè)擴(kuò)散的過程。2影響因素：①膜兩側(cè)分子的濃度差②膜對(duì)物質(zhì)的透性3特點(diǎn)：①脂溶性物質(zhì)②順濃度梯度③不消耗能量（一）簡(jiǎn)單擴(kuò)散二、細(xì)胞膜的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能第二章魚類生理學(xué)細(xì)胞基本功能gai（二）易化擴(kuò)散1概念：非脂溶性物質(zhì)或脂溶性小的物質(zhì)，在特殊蛋白質(zhì)的幫助下，由膜高濃度側(cè)向低濃度側(cè)擴(kuò)散的現(xiàn)象。如葡萄糖、氨基酸，Na+、K+、Ca2+等無(wú)機(jī)離子）2特點(diǎn)：①順濃度差②細(xì)胞不耗能③需要膜蛋白的參與3分類（根據(jù)膜蛋白的不同）①以載體為中介的易化擴(kuò)散②以通道為中介的易化擴(kuò)散第二章魚類生理學(xué)細(xì)胞基本功能gai①以載體為中介的易化擴(kuò)散特點(diǎn)：a高度的結(jié)構(gòu)特異性

b飽和現(xiàn)象

c競(jìng)爭(zhēng)性抑制第二章魚類生理學(xué)細(xì)胞基本功能gai②以通道為中介的易化擴(kuò)散通道的開放和關(guān)閉決定于細(xì)胞膜兩側(cè)的電位差（電壓依從性）和化學(xué)濃度差（化學(xué)依從性）。第二章魚類生理學(xué)細(xì)胞基本功能gai（三）主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)1概念：是指細(xì)胞通過本身的耗能過程，將某些物質(zhì)分子或離子由膜的低濃度側(cè)向高濃度側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)的過程。2特點(diǎn)：①耗能②逆電位差或

化學(xué)濃度梯度第二章魚類生理學(xué)細(xì)胞基本功能gai①本質(zhì)：鈉-鉀依賴式ATP酶②激活細(xì)胞內(nèi)Na+增加或細(xì)胞外K+增加激活③鈉泵的作用泵入鉀泵出鈉，形成并保持膜內(nèi)高鉀膜外高鈉的分布舉例：鈉-鉀離子的轉(zhuǎn)運(yùn)鈉泵第二章魚類生理學(xué)細(xì)胞基本功能gaiATP④鈉泵轉(zhuǎn)運(yùn)量：3鈉出

2鉀入⑤鈉泵的意義：維持細(xì)胞內(nèi)外離子濃度梯度維持正常細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能建立勢(shì)能貯備第二章魚類生理學(xué)細(xì)胞基本功能gai鈉泵的作用機(jī)理第二章魚類生理學(xué)細(xì)胞基本功能gai主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)與被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)的區(qū)別主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)需由細(xì)胞提供能量不需細(xì)胞能量逆電-化學(xué)勢(shì)差順電-化學(xué)勢(shì)差使膜兩側(cè)濃度差更大使膜兩側(cè)濃度差更小第二章魚類生理學(xué)細(xì)胞基本功能gai（四）出胞和入胞

1出胞作用：指某些大分子物質(zhì)或物質(zhì)團(tuán)塊由細(xì)胞排出的過程。例如，腺細(xì)胞分泌某些酶和粘液，內(nèi)分泌腺分泌激素以及神經(jīng)末稍釋放遞質(zhì)等都屬于出胞作用第二章魚類生理學(xué)細(xì)胞基本功能gai

2入胞作用：指某些大分子物質(zhì)或物質(zhì)團(tuán)塊進(jìn)入細(xì)胞的過程。例如，細(xì)菌、病毒等?？煞譃橥淌珊屯田嫷诙卖~類生理學(xué)細(xì)胞基本功能gai三、細(xì)胞膜的受體功能受體（receptor)：一般指位于細(xì)胞膜上的能夠特異性與外來(lái)信號(hào)分子（配體）結(jié)合，并介導(dǎo)細(xì)胞生物學(xué)效應(yīng)的蛋白質(zhì)。

除膜受體外，還有胞漿受體和核受體。結(jié)構(gòu)包括：調(diào)節(jié)亞單位、轉(zhuǎn)導(dǎo)物和催化亞單位三部分。具有特異性、飽和性和可逆性等基本特性。第二章魚類生理學(xué)細(xì)胞基本功能gai激動(dòng)劑：指與膜受體結(jié)合后可引發(fā)特定生物學(xué)效應(yīng)的物質(zhì)。抑制劑：指與膜受體結(jié)合后，降低激動(dòng)劑作用的物質(zhì)。第二章魚類生理學(xué)細(xì)胞基本功能gai第二節(jié)

細(xì)胞膜的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)

第二章魚類生理學(xué)細(xì)胞基本功能gai一、細(xì)胞跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的概念1.信號(hào):含有信息內(nèi)容的一種物質(zhì)或刺激2.人體內(nèi)的信號(hào):存在于細(xì)胞外液中含有信息內(nèi)容的化學(xué)物質(zhì),或機(jī)械的、電的、電磁波等刺激第二章魚類生理學(xué)細(xì)胞基本功能gai3.信號(hào)的類型

化學(xué)信號(hào)激素,遞質(zhì),細(xì)胞因子機(jī)械信號(hào)聲音電磁信號(hào)光電信號(hào)電流第二章魚類生理學(xué)細(xì)胞基本功能gai4.跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)

外界信號(hào)細(xì)胞膜表面一種或幾種膜蛋白分子構(gòu)象改變新的信號(hào)進(jìn)入胞內(nèi)膜電位或其他功能變化

第二章魚類生理學(xué)細(xì)胞基本功能gai二、細(xì)胞跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)環(huán)腺苷酸信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)肌醇信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)酪氨酸激酶受體完成的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)

第二章魚類生理學(xué)細(xì)胞基本功能gai（一）環(huán)腺苷酸信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)第二章魚類生理學(xué)細(xì)胞基本功能gai第二章魚類生理學(xué)細(xì)胞基本功能gai（二）肌醇信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)第二章魚類生理學(xué)細(xì)胞基本功能gai（三）酪氨酸激酶受體完成的

跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)生長(zhǎng)因子，胰島素為信號(hào)第二章魚類生理學(xué)細(xì)胞基本功能gai信號(hào)

接合膜酪氨酸激酶外側(cè)端

激活內(nèi)側(cè)酪氨酸蛋白激酶活性

受體本身酪氨酸殘基磷酸化和胞內(nèi)其它蛋白殘基磷酸化

細(xì)胞功能的變化信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程第二章魚類生理學(xué)細(xì)胞基本功能gai第三節(jié)細(xì)胞的生長(zhǎng)、增殖、凋亡與保護(hù)（一）細(xì)胞的生長(zhǎng)與增殖細(xì)胞周期：從一次分裂結(jié)束到下次分裂完成所經(jīng)歷的整個(gè)過程。細(xì)胞周期分為四個(gè)期：S期（DNA合成期）C2M期（有絲分裂期）C1C1SC2M第二章魚類生理學(xué)細(xì)胞基本功能gaiLelandHartwellPaulNurseTimHunt

因發(fā)現(xiàn)了一類細(xì)胞周期調(diào)控基因而獲此殊榮。這些基因中有一個(gè)被命名為“起始（start）”，它在細(xì)胞周期調(diào)控的第一步中起著關(guān)鍵作用。哈特韋爾還引入了“檢測(cè)點(diǎn)（checkpoint）”

這一概念，這對(duì)理解細(xì)胞周期如何運(yùn)行和運(yùn)轉(zhuǎn)頗有幫助。

運(yùn)用遺傳學(xué)和分子生物學(xué)方法首次鑒定、克隆出細(xì)胞周期的關(guān)鍵調(diào)控子之CDK分子（周期素依賴性激酶）。他還發(fā)現(xiàn)CDK在進(jìn)化中高度保守，它可使其他蛋白質(zhì)磷酸化，從而使細(xì)胞沿著細(xì)胞周期不斷地進(jìn)行分裂。

第一個(gè)發(fā)現(xiàn)了周期素(cyclin)，這是一類蛋白質(zhì)，是CDK的調(diào)控分子。亨特在研究中發(fā)現(xiàn)，周期素在每次細(xì)胞分裂過程中均發(fā)生周期性的降解，后來(lái)證明這是細(xì)胞周期調(diào)控的一種普遍性的重要機(jī)制。

三位學(xué)者對(duì)細(xì)胞周期研究的主要貢獻(xiàn)第二章魚類生理學(xué)細(xì)胞基本功能gai二、細(xì)胞凋亡（apoptosis）：

apoptosis=“αποπτοσισ”“apo（離開，分離）+ptosis（下降，掉下來(lái)）”=fallingoff概念：生理或病理狀態(tài)下，經(jīng)過一系列基因的激活、表達(dá)及調(diào)控等過程而發(fā)生的由基因控制的、自主的、有序的細(xì)胞死亡。細(xì)胞凋亡（apoptosis）稱為“程序性細(xì)胞死亡（programmedcelldeath）”第二章魚類生理學(xué)細(xì)胞基本功能gai2細(xì)胞凋亡的特征（三）細(xì)胞保護(hù)保護(hù)方式：直接保護(hù)間接保護(hù)第二章魚類生理學(xué)細(xì)胞基本功能gai第四節(jié)細(xì)胞的興奮性與

生物電現(xiàn)象第二章魚類生理學(xué)細(xì)胞基本功能gai（一）細(xì)胞的興奮性1.興奮性—

活組織或細(xì)胞對(duì)外界刺激發(fā)生反應(yīng)的能力2.興奮—

組織或細(xì)胞對(duì)外界刺激發(fā)生反應(yīng)3.可興奮細(xì)胞—

神經(jīng)細(xì)胞、肌細(xì)胞、腺細(xì)胞一、細(xì)胞生物電與細(xì)胞的興奮第二章魚類生理學(xué)細(xì)胞基本功能gai第二章魚類生理學(xué)細(xì)胞基本功能gai（二）、細(xì)胞的生物電1、靜息電位—在靜息狀態(tài)下，存在于細(xì)胞膜內(nèi)外兩側(cè)的電位差（膜內(nèi)為負(fù)，膜外為正）。

第二章魚類生理學(xué)細(xì)胞基本功能gai1).

神經(jīng)纖維細(xì)胞-70mV2).

肌細(xì)胞-70mV~-90mV3).

紅細(xì)胞-20mV第二章魚類生理學(xué)細(xì)胞基本功能gai膜受一定強(qiáng)度的刺激后,在原有靜息電位的基礎(chǔ)上發(fā)生的一次膜兩側(cè)電位的快速倒轉(zhuǎn)和復(fù)原，即膜快速去極化

后又復(fù)極化。2.動(dòng)作電位第二章魚類生理學(xué)細(xì)胞基本功能gai二、生物電產(chǎn)生的機(jī)制（一）靜息電位產(chǎn)生的機(jī)制1.靜息狀態(tài)下細(xì)胞膜內(nèi)外Na+、K+分布不均衡

細(xì)胞膜外細(xì)胞膜內(nèi)Na+142mEq/l14mEq/l10:1K+4mEq/l140mEq/l1:35Na+有從膜外向膜內(nèi)擴(kuò)散的趨勢(shì)

K+有從膜內(nèi)向膜外擴(kuò)散的趨勢(shì)第二章魚類生理學(xué)細(xì)胞基本功能gai2、靜息狀態(tài)下細(xì)胞膜對(duì)K+的選擇性通透

K

+的通透性大

Na+的通透性極小

K++--+3.達(dá)到K+

的平衡電位Ek=RT/ZFln[K+]o/[K+]i

第二章魚類生理學(xué)細(xì)胞基本功能gai第二章魚類生理學(xué)細(xì)胞基本功能gai（二）動(dòng)作電位形成機(jī)制上升支：Na+內(nèi)流（Na+的平衡電位）下降支：K+外流負(fù)后電位:K+外流暫時(shí)性減弱正后電位：Na+-K+泵的活動(dòng)第二章魚類生理學(xué)細(xì)胞基本功能gai動(dòng)作電位的特點(diǎn)

1、不衰減性傳導(dǎo)

2、“全或無(wú)”現(xiàn)象3、存在不應(yīng)期（絕對(duì)不應(yīng)期和相對(duì)不應(yīng)期）第二章魚類生理學(xué)細(xì)胞基本功能gai（三）、閾電位和鋒電位閾電位（thresholdmembranepotential)

膜去極化到達(dá)爆發(fā)動(dòng)作電位的臨界膜電位。閾電位的特性：引起膜上電壓門控性Na+通道大量開放。引起鋒電位的條件：膜去極化達(dá)到閾電位。第二章魚類生理學(xué)細(xì)胞基本功能gai膜上電壓門控Na