細(xì)胞生理是生理學(xué)的基礎(chǔ)細(xì)胞的基本功能物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)細(xì)胞的電活動(dòng)細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞的收縮第1頁(yè)/共62頁(yè)第一節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能第2頁(yè)/共62頁(yè)一、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)概述第3頁(yè)/共62頁(yè)第4頁(yè)/共62頁(yè)二、細(xì)胞膜化學(xué)組成及意義脂質(zhì)雙分子層：屏障作用保持細(xì)胞內(nèi)容物的相對(duì)穩(wěn)定細(xì)胞膜蛋白質(zhì)：通道，載體，酶細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)、能量、信息交換。細(xì)胞膜糖類：糖蛋白，糖脂作為膜蛋白受體識(shí)別部分

參與免疫反應(yīng)第5頁(yè)/共62頁(yè)三、細(xì)胞膜的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)

單純擴(kuò)散易化擴(kuò)散主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)第6頁(yè)/共62頁(yè)（一）單純擴(kuò)散

擴(kuò)散：溶質(zhì)分子從高濃度向低濃度的凈移動(dòng)（順化學(xué)梯度）單純擴(kuò)散：沒(méi)有生物學(xué)轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制參與的簡(jiǎn)單的穿越質(zhì)膜的物理擴(kuò)散。第7頁(yè)/共62頁(yè)第8頁(yè)/共62頁(yè)1.單純擴(kuò)散的特點(diǎn)順濃度梯度不耗能（分子熱運(yùn)動(dòng)的擴(kuò)散）第9頁(yè)/共62頁(yè)2.單純擴(kuò)散的條件

(1)濃度梯度（電-化學(xué)梯度）(2)膜通透性(3)脂溶性物質(zhì)a.高脂溶性物質(zhì)b.O2CO2N2高脂溶性小分子c.水不帶電荷的極性小分子，也能以單純擴(kuò)散方式通過(guò)，但速度很慢第10頁(yè)/共62頁(yè)（二）易化擴(kuò)散1.

定義：不溶或難溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，在細(xì)胞膜上某些特殊蛋白質(zhì)的幫助下，從膜高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)的過(guò)程。第11頁(yè)/共62頁(yè)2.特點(diǎn)(1)順電化學(xué)梯度，不耗能(2)具有選擇性（膜蛋白分子本身有結(jié)構(gòu)特異性）(3)通透性可變第12頁(yè)/共62頁(yè)3.類型(1)通道介導(dǎo)的易化擴(kuò)散(2)載體介導(dǎo)的易化擴(kuò)散第13頁(yè)/共62頁(yè)通道介導(dǎo)的易化擴(kuò)散

離子通道(ionchannel)——介導(dǎo)離子易化擴(kuò)散第14頁(yè)/共62頁(yè)離子通道的特性

(1)離子選擇性

Na+通道，K+通道，Cl-通道,Ca+2通道(2)門控性化學(xué)門控：化學(xué)信號(hào)控制電壓門控：電位差控制(3)離子轉(zhuǎn)運(yùn)速度快(4)開(kāi)放和關(guān)閉的快速性第15頁(yè)/共62頁(yè)鈉離子鉀離子氯離子第16頁(yè)/共62頁(yè)第17頁(yè)/共62頁(yè)第18頁(yè)/共62頁(yè)載體介導(dǎo)的易化擴(kuò)散載體（carrier)——

也稱轉(zhuǎn)運(yùn)體，介導(dǎo)多種水溶性小分子物質(zhì)或離子的轉(zhuǎn)運(yùn)。第19頁(yè)/共62頁(yè)葡萄糖的易化擴(kuò)散第20頁(yè)/共62頁(yè)載體介導(dǎo)的異化擴(kuò)散的特點(diǎn)

(1)結(jié)構(gòu)特異性(2)飽和現(xiàn)象(3)競(jìng)爭(zhēng)性抑制

第21頁(yè)/共62頁(yè)(三)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)(activetransport)

1.定義：細(xì)胞通過(guò)本身的某種耗能過(guò)程，將某物質(zhì)的分子或離子從膜的低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)移動(dòng)的過(guò)程2.特征

逆電化學(xué)梯度耗能第22頁(yè)/共62頁(yè)3.主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)和被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)的區(qū)別

轉(zhuǎn)運(yùn)的方向轉(zhuǎn)運(yùn)的能量轉(zhuǎn)運(yùn)的后果第23頁(yè)/共62頁(yè)4.主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)分類

原發(fā)性裝運(yùn)直接利用代謝產(chǎn)生的能量將物質(zhì)逆濃度梯度跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)，即為原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)，一般說(shuō)的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)指的是原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)第24頁(yè)/共62頁(yè)繼發(fā)性轉(zhuǎn)運(yùn)（聯(lián)合轉(zhuǎn)運(yùn)，協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)）主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)所需的驅(qū)動(dòng)力并不直接來(lái)自于ATP的分解，而是原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)所形成的濃度梯度，在這些離子順濃度梯度擴(kuò)散的同時(shí)使其他物質(zhì)逆濃度梯度和/或電位梯度跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)，這種間接利用ATP能量的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程稱為繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)第25頁(yè)/共62頁(yè)a.Na+-K+泵

(1)結(jié)構(gòu)：簡(jiǎn)稱鈉泵，又稱Na+-K+依賴ATP酶，具有ATP酶活性(2)功能：分解ATP，釋放出能量，利用這一能量，不斷地將Na+從胞內(nèi)泵出胞外，將K+從胞外泵入胞內(nèi)(3)特性：

3個(gè)Na+移出膜外2個(gè)K+移入膜內(nèi)5.幾種原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)第26頁(yè)/共62頁(yè)Na+-K+泵第27頁(yè)/共62頁(yè)(5)生理意義：

①建立一種勢(shì)能貯備，供細(xì)胞其他耗能過(guò)程利用②產(chǎn)生和維持細(xì)胞內(nèi)高K+

、細(xì)胞外高Na+的狀態(tài)，是細(xì)胞產(chǎn)生生物電的基礎(chǔ)③是人體最重要的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)形式第28頁(yè)/共62頁(yè)b.其他泵：鈣泵（Ca2+—Mg2+依賴式ATP酶）與肌肉舒張有關(guān)氫泵（H+—K+依賴式ATP酶）與胃酸分泌有關(guān)第29頁(yè)/共62頁(yè)6.

繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)1.定義：是指某些物質(zhì)逆濃度梯度的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程，所需能量間接來(lái)自ATP的分解，也稱聯(lián)合轉(zhuǎn)運(yùn)。第30頁(yè)/共62頁(yè)繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)第31頁(yè)/共62頁(yè)2.特點(diǎn)：Na+從胞外被動(dòng)擴(kuò)散至胞內(nèi)釋放的能量用于另一種物質(zhì)的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)3.條件：存在轉(zhuǎn)運(yùn)體第32頁(yè)/共62頁(yè)（四）囊泡運(yùn)輸1.出胞：大分子物質(zhì)或固態(tài)、液態(tài)物質(zhì)從細(xì)胞內(nèi)排出的過(guò)程

持續(xù)性出胞：如小腸杯狀細(xì)胞分泌粘液的過(guò)程調(diào)節(jié)性出胞：如動(dòng)作電位到達(dá)末梢時(shí)引起的神經(jīng)遞質(zhì)釋放第33頁(yè)/共62頁(yè)第34頁(yè)/共62頁(yè)2.入胞：一些大分子物質(zhì)或團(tuán)塊物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的過(guò)程

吞噬：被轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)以固態(tài)形式進(jìn)入細(xì)胞，只出現(xiàn)在一些特殊細(xì)胞，如單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞等吞飲：被轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)以液態(tài)形式進(jìn)入細(xì)胞

第35頁(yè)/共62頁(yè)第36頁(yè)/共62頁(yè)

小結(jié)第37頁(yè)/共62頁(yè)第二節(jié)

細(xì)胞膜的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)

第38頁(yè)/共62頁(yè)一、細(xì)胞信號(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39頁(yè)/共62頁(yè)3.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40頁(yè)/共62頁(yè)4.信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)

(transmembranetranduction)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41頁(yè)/共62頁(yè)二、細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的方式膜通道介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)G蛋白偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)酶聯(lián)型受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)酪氨酸激酶受體

鳥(niǎo)苷酸環(huán)化酶受體細(xì)胞內(nèi)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)第42頁(yè)/共62頁(yè)（一）膜通道介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào)胞膜上的通道型受體離子通道打開(kāi)或關(guān)閉離子跨膜流動(dòng)膜電位變化（去極化、超極化）新的信號(hào)進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)

第43頁(yè)/共62頁(yè)1.化學(xué)信號(hào)—化學(xué)門控離子通道

神經(jīng)突觸谷氨酸，門冬氨酸，甘氨酸神經(jīng)肌肉接頭乙酰膽鹼第44頁(yè)/共62頁(yè)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)末梢AchAch門控通道蛋白（a亞單位）通道開(kāi)放大量Na+流入胞內(nèi)胞膜去極化產(chǎn)生終板電位完成化學(xué)信號(hào)向生物電信號(hào)的轉(zhuǎn)換

第45頁(yè)/共62頁(yè)(1)特點(diǎn)：化學(xué)門控通道具有受體功能，可稱為通道型受體，它們被激活時(shí)能引起跨膜離子流動(dòng)，也稱為促離子型受體(2)分布：神經(jīng)肌接頭信息傳遞神經(jīng)細(xì)胞之間的突觸傳遞第46頁(yè)/共62頁(yè)2.電信號(hào)—電壓門控離子通道

刺激細(xì)胞膜電位的變化電壓門控離子通道開(kāi)放或關(guān)閉離子內(nèi)流或外流新信號(hào)形成

第47頁(yè)/共62頁(yè)第48頁(yè)/共62頁(yè)第49頁(yè)/共62頁(yè)(1)Na+通道電信號(hào)膜內(nèi)負(fù)電荷消失Na+通道突然開(kāi)放胞外Na+涌入胞內(nèi)膜電位變化第50頁(yè)/共62頁(yè)(2)K+通道膜內(nèi)形成正電荷

K+通道開(kāi)放胞內(nèi)K+流出胞外

膜電位變化第51頁(yè)/共62頁(yè)3.機(jī)械信號(hào)-機(jī)械門控離子通道前庭和耳蝸的毛細(xì)胞的靜纖毛上機(jī)械信號(hào)（聲）靜纖毛偏曲機(jī)械門控離子通道開(kāi)放離子內(nèi)流膜電位變化第52頁(yè)/共62頁(yè)（二）G蛋白偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)

光刺激（視網(wǎng)膜的感光細(xì)胞）多數(shù)的肽類激素多數(shù)的神經(jīng)遞質(zhì)（神經(jīng)突觸后膜）第53頁(yè)/共62頁(yè)（1）概念：鳥(niǎo)核苷酸調(diào)節(jié)蛋白(guaninenucleosideregulatoryproteins,G蛋白)是受體與效應(yīng)器的轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白。（2）結(jié)構(gòu)：存在于細(xì)胞膜上，由3個(gè)亞單位構(gòu)成（

）。

亞單位是功能亞單位，

亞單位通常組成緊密的二聚體，共同發(fā)揮作用。（3）分類：亞單位是功能亞單位，不同的

亞單位就構(gòu)成不同的G蛋白。１.G蛋白第54頁(yè)/共62頁(yè)２.受體—G蛋白—第二信使跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)第55頁(yè)/共62頁(yè)3.G蛋白參與多種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通過(guò)多種第二信使參與跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)可對(duì)電壓依賴性離子通道直接發(fā)揮調(diào)制作用，對(duì)鈣通道以抑制作用為主，對(duì)鉀通道以興奮作用為主。第56頁(yè)/共62頁(yè)４.胞漿內(nèi)第二信使細(xì)胞內(nèi)外信息聯(lián)系有賴于一定組織分泌特異的化學(xué)物質(zhì)作為信息分子，經(jīng)一定的途徑傳給另一個(gè)細(xì)胞，這一過(guò)程稱為化學(xué)信息傳遞（chemicalsignaling）。具有信息傳遞功能的信息分子又稱為信使物質(zhì)。第57頁(yè)/共62頁(yè)第一信使：細(xì)胞外信使物質(zhì)，有激素、神經(jīng)遞質(zhì)和調(diào)質(zhì)、各種細(xì)胞因子等。第二信使：由第一信使作用于靶細(xì)胞后在胞內(nèi)產(chǎn)生的信息物質(zhì)，主要有核苷酸類cAMP、肌醇磷脂水解產(chǎn)物IP3、DG以及Ca2+。第三信使：是一類在細(xì)胞核內(nèi)外傳遞信息的物質(zhì)，參與基因調(diào)控、細(xì)胞增殖和分化，以及腫瘤形成等過(guò)程。（1）信使物質(zhì)的分類：第58頁(yè)/共62頁(yè)（２）第二信使的作用：cAMP通過(guò)蛋白激酶A（PKA），催化底物磷酸化，始動(dòng)一系列級(jí)聯(lián)反應(yīng)，產(chǎn)生生物效應(yīng)。第59頁(yè)/共62頁(yè)指細(xì)胞膜上的一些蛋白質(zhì)分子，既有受體的作用又有酶的作用，酶耦連受體有多種，如酪氨酸激酶受體、鳥(niǎo)苷酸環(huán)化酶受體。（三）酶耦連受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)第60頁(yè)/共62頁(yè)信號(hào)

結(jié)