第二章細(xì)胞基本功效

楊春濤（副教授/博士）

生理學(xué)教研室生理學(xué)細(xì)胞的基本功能第1頁(yè)目錄二、細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)一、細(xì)胞膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功效三、細(xì)胞電活動(dòng)四、肌細(xì)胞收縮生理學(xué)細(xì)胞的基本功能第2頁(yè)細(xì)胞是組成人體基本結(jié)構(gòu)和功效單位；第一節(jié)細(xì)胞膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功效(1014)生理學(xué)細(xì)胞的基本功能第3頁(yè)細(xì)胞基本結(jié)構(gòu)：

細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)（細(xì)胞器+基質(zhì)）細(xì)胞核一、細(xì)胞膜分子結(jié)構(gòu)生理學(xué)細(xì)胞的基本功能第4頁(yè)一、細(xì)胞膜分子結(jié)構(gòu)細(xì)胞膜/質(zhì)膜組成：

脂質(zhì)蛋白質(zhì)糖類功效活躍細(xì)胞蛋白質(zhì)含量較高。生理學(xué)細(xì)胞的基本功能第5頁(yè)液態(tài)鑲嵌模型生理學(xué)細(xì)胞的基本功能第6頁(yè)液態(tài)鑲嵌模型由來(lái)試驗(yàn)一：水溶性物質(zhì)脂溶性物質(zhì)結(jié)論：細(xì)胞膜由脂質(zhì)組成。生理學(xué)細(xì)胞的基本功能第7頁(yè)液態(tài)鑲嵌模型由來(lái)試驗(yàn)二：搜集：細(xì)胞膜/血影結(jié)論：細(xì)胞膜主要成份脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。溶血化學(xué)分析：脂質(zhì)+蛋白質(zhì)生理學(xué)細(xì)胞的基本功能第8頁(yè)液態(tài)鑲嵌模型由來(lái)試驗(yàn)三：液氣結(jié)論：脂質(zhì)排列方式。頭尾生理學(xué)細(xì)胞的基本功能第9頁(yè)液態(tài)鑲嵌模型由來(lái)試驗(yàn)四：液氣結(jié)論：脂質(zhì)排列連續(xù)雙分子層。血影丙酮抽提面積為RBC表面積2倍生理學(xué)細(xì)胞的基本功能第10頁(yè)生理學(xué)細(xì)胞的基本功能第11頁(yè)試驗(yàn)五：1959年，JDRobertsen電鏡發(fā)覺(jué)：“暗-亮-暗”結(jié)論：脂質(zhì)-蛋白質(zhì)-脂質(zhì)。生理學(xué)細(xì)胞的基本功能第12頁(yè)脂質(zhì)雙分子層組成

(1)磷脂：>70%

(2)膽固醇：<30%

(3)糖脂：<10%不一樣脂質(zhì)分布：膜內(nèi)層：含氨基酸磷脂，如磷脂酰絲氨酸（細(xì)胞凋亡檢測(cè)圖）磷脂酰乙醇胺磷脂酰肌醇（第二信使）

膜外層：磷脂酰膽堿、糖脂

生理學(xué)細(xì)胞的基本功能第13頁(yè)AnnexinV檢測(cè)磷脂酰絲氨酸外翻：凋亡生理學(xué)細(xì)胞的基本功能第14頁(yè)細(xì)胞膜流動(dòng)性：

膽固醇含量：流動(dòng)阻尼器脂肪酸烴鏈長(zhǎng)度、飽和度：

烴鏈短、飽和度低，則流動(dòng)性大蛋白質(zhì)含量：妨礙生理學(xué)細(xì)胞的基本功能第15頁(yè)膜蛋白（1）表面蛋白（20~30%）

分布在膜外表面與內(nèi)表面受體蛋白：可與激素、神經(jīng)遞質(zhì)等配體結(jié)合（2）整合蛋白（70~80%）

以α螺旋結(jié)構(gòu)一次或?qū)掖未┻^(guò)脂質(zhì)雙分子層如：載體（carrier）通道（channel）離子泵（ionpump）生理學(xué)細(xì)胞的基本功能第16頁(yè)糖類（2～10％）糖蛋白：糖類與膜蛋白結(jié)合生成糖脂：糖類與膜脂質(zhì)結(jié)合生成分布于細(xì)胞膜外側(cè)，可作為受體或抗原紅細(xì)胞膜：ABO血型系統(tǒng)抗原霍亂毒素：GM1糖脂生理學(xué)細(xì)胞的基本功能第17頁(yè)二、跨細(xì)胞膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)生理學(xué)細(xì)胞的基本功能第18頁(yè)物質(zhì)跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)方式取決于該物質(zhì)理化性質(zhì)：脂溶性和少數(shù)小分水溶性物質(zhì)：直接穿越細(xì)胞膜；大部分水溶性物質(zhì)和離子：膜蛋白介導(dǎo)跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)；大分子或物質(zhì)團(tuán)塊：膜泡運(yùn)輸。二、跨細(xì)胞膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)單純擴(kuò)散膜蛋白介導(dǎo)跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)膜泡運(yùn)輸通道介導(dǎo)跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)載體介導(dǎo)跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)方式生理學(xué)細(xì)胞的基本功能第19頁(yè)單純擴(kuò)散：O2CO2N2尿素…擴(kuò)散效率：濃度差通透性生理學(xué)細(xì)胞的基本功能第20頁(yè)通道介導(dǎo)跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)：電壓門控通道化學(xué)門控通道機(jī)械門控通道生理學(xué)細(xì)胞的基本功能第21頁(yè)電壓門控性通道通道開(kāi)放/關(guān)閉受膜兩側(cè)電位差控制如電壓門控性Na＋通道、K＋通道、Ca2＋通道等生理學(xué)細(xì)胞的基本功能第22頁(yè)化學(xué)門控通道/配體門控性通道生理學(xué)細(xì)胞的基本功能第23頁(yè)機(jī)械門控性通道通道開(kāi)放和關(guān)閉受機(jī)械刺激控制如皮膚觸壓覺(jué)感受器內(nèi)耳毛細(xì)胞感受器容積性氯離子通道生理學(xué)細(xì)胞的基本功能第24頁(yè)水通道CHIP(+)Control生理學(xué)細(xì)胞的基本功能第25頁(yè)通道共同特征：

(1)高度離子選擇性如Na＋通道、Ca2+通道、K＋通道、Cl－通道

(2)門控特征：如電壓、化學(xué)物質(zhì)、機(jī)械刺激等；

(3)高轉(zhuǎn)運(yùn)速度：106～108個(gè)離子/秒；

(4)因?yàn)槿侩x子通道均無(wú)分解ATP能力，離子只能是順著濃度差或電位差進(jìn)行被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)，因而通道介導(dǎo)跨膜被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)也稱為經(jīng)通道易化擴(kuò)散。生理學(xué)細(xì)胞的基本功能第26頁(yè)經(jīng)載體被動(dòng)/易化擴(kuò)散水溶性小分子物質(zhì)順濃度差或電位差經(jīng)載體被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖、氨基酸生理學(xué)細(xì)胞的基本功能第27頁(yè)經(jīng)載體主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)特點(diǎn)：

原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)：鈉泵、鈣泵、質(zhì)子泵

繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)：葡萄糖和氨基酸在小腸粘膜主動(dòng)吸收耗能逆濃度或電位梯度造成物質(zhì)不均衡分布生物電基礎(chǔ)生理學(xué)細(xì)胞的基本功能第28頁(yè)鈉-鉀泵，簡(jiǎn)稱鈉泵，也稱Na+-K+-ATP酶Na+K+每分解一個(gè)ATP分子3個(gè)Na＋移出胞外2個(gè)K＋移入胞內(nèi)外內(nèi)生理學(xué)細(xì)胞的基本功能第29頁(yè)生理學(xué)細(xì)胞的基本功能第30頁(yè)鈉泵生理意義：作用：使細(xì)胞外Na＋濃度為胞內(nèi)濃度12倍；使細(xì)胞內(nèi)K＋濃度為胞外濃度30倍；維持細(xì)胞容積：把漏入胞內(nèi)Na＋泵出，預(yù)防細(xì)胞腫脹；如用喹巴因鈉泵被抑制后，細(xì)胞會(huì)腫脹維持細(xì)胞內(nèi)高K＋狀態(tài)，有利于代謝反應(yīng)（蛋白質(zhì)合成）產(chǎn)生生物電前提；繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)力生理學(xué)細(xì)胞的基本功能第31頁(yè)鈣泵，也稱Ca2+-ATP酶質(zhì)膜鈣泵分解1分子ATP可將1個(gè)Ca2+由胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)至胞外肌質(zhì)網(wǎng)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)鈣泵1分子ATP可將2個(gè)Ca2+由胞質(zhì)內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)至肌質(zhì)網(wǎng)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)降低胞漿內(nèi)鈣濃度生理學(xué)細(xì)胞的基本功能第32頁(yè)其它泵：

質(zhì)子泵：調(diào)整胃酸分泌碘泵：調(diào)整碘轉(zhuǎn)運(yùn)生理學(xué)細(xì)胞的基本功能第33頁(yè)繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)

轉(zhuǎn)運(yùn)所需能量并不直接來(lái)自ATP分解，而是間接來(lái)自Na+在膜兩側(cè)濃度勢(shì)能差。如：葡萄糖、氨基酸在小腸粘膜或腎小管上皮重吸收；生理學(xué)細(xì)胞的基本功能第34頁(yè)繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)經(jīng)載體易化擴(kuò)散生理學(xué)細(xì)胞的基本功能第35頁(yè)繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)特點(diǎn)：鈉泵（分解ATP）活動(dòng)造成腸粘膜細(xì)胞內(nèi)低Na+；胞內(nèi)-腸腔Na+勢(shì)能差激活鈉葡萄糖通向轉(zhuǎn)運(yùn)體，Na+和葡萄糖被轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞內(nèi)；葡萄糖順濃度差從細(xì)胞內(nèi)擴(kuò)散到組織間隙；用藥品抑制鈉泵，葡萄糖繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)減弱或消失。生理學(xué)細(xì)胞的基本功能第36頁(yè)載體轉(zhuǎn)運(yùn)特征：（1）飽和現(xiàn)象（2）競(jìng)爭(zhēng)性抑制（3）一定特異性生理學(xué)細(xì)胞的基本功能第37頁(yè)膜泡運(yùn)輸生理學(xué)細(xì)胞的基本功能第38頁(yè)出胞和入胞出胞

（1）連續(xù)性分泌 （2）調(diào)整性分泌

Ca2+可促進(jìn)分泌囊泡向質(zhì)膜移行，促進(jìn)其與質(zhì)膜融合