第二章細(xì)胞的基本功能第一節(jié)細(xì)胞膜的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能一、膜的化學(xué)組成和分子結(jié)構(gòu)(一)磷脂的分子組成以液態(tài)的脂質(zhì)雙分子層為基架，具有流動(dòng)性(二)細(xì)胞膜蛋白質(zhì)鑲嵌或貫穿于脂質(zhì)雙分子層分類：表面蛋白、整合蛋白(三)細(xì)胞膜糖類多為短糖鏈，以共價(jià)鍵的形式與膜脂質(zhì)或蛋白質(zhì)結(jié)合，形成糖脂或糖蛋白。二、細(xì)胞膜的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)（passivetransport）：指物質(zhì)順濃度或電位梯度的轉(zhuǎn)運(yùn)過程。不消耗細(xì)胞提供的能量。主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)（activetransport）：指物質(zhì)逆濃度或電位梯度的轉(zhuǎn)運(yùn)過程。需消耗細(xì)胞提供的能量。1.單純擴(kuò)散simplediffusion脂溶性物質(zhì)由膜的高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)移動(dòng)的過程。影響因素：濃度差通透性特點(diǎn):①不依靠特殊膜蛋白質(zhì)的“幫助”②不需另外消耗能量、順濃度差轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)：O2、CO2、N2、(NH3)2CO、乙醇、類固醇類激素等少數(shù)幾種。2.易化擴(kuò)散facilitateddiffusion（1）概念:一些非脂溶性或脂溶性非常小的物質(zhì),在膜蛋白質(zhì)的“幫助”下,順電化學(xué)梯度進(jìn)行跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的過程（2）分類經(jīng)載體（carrier）的易化擴(kuò)散經(jīng)通道（channel）的易化擴(kuò)散轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)小分子親水性物質(zhì)帶電離子如：葡萄糖、氨基酸如：Na+、K+、Cl-特點(diǎn):①特異性②競(jìng)爭(zhēng)性抑制③飽和性現(xiàn)象①特異性②速度快③門控特性化學(xué)門控通道電壓門控通道機(jī)械門控通道3.主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)activetransport分類：原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)（簡(jiǎn)稱：泵轉(zhuǎn)運(yùn)）、繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)（簡(jiǎn)稱：聯(lián)合轉(zhuǎn)運(yùn)）（1）原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)primaryactivetransport概念：指物質(zhì)在細(xì)胞膜”生物泵”的幫助下逆濃度梯度或電位梯度的轉(zhuǎn)運(yùn)過程。Na+-K+泵又稱Na+-K+-ATP酶，簡(jiǎn)稱鈉泵。機(jī)制：當(dāng)膜內(nèi)[Na+]↑/胞外[K+]↑，鈉泵激活↓ATP酶（鈉泵）ATP------------------→ADP+能量↓2K+泵至細(xì)胞內(nèi);3Na+泵至細(xì)胞外↓維持[Na+]膜外高、[K+]膜內(nèi)高的不均勻分布狀態(tài)生理意義胞內(nèi)低Na，維持細(xì)胞體積胞內(nèi)高K，酶活性----新陳代謝正常進(jìn)行勢(shì)能儲(chǔ)備鈉、鉀的易化擴(kuò)散繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)，聯(lián)合轉(zhuǎn)運(yùn)生電效能（2）繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)secondaryactivetransport概念：間接利用ATP能量的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)過程。分類：①同向轉(zhuǎn)運(yùn)：Na+-葡萄糖同向轉(zhuǎn)運(yùn)體，Na+-氨基酸同向轉(zhuǎn)運(yùn)體（小腸粘膜上皮細(xì)胞，腎小管上皮細(xì)胞）②逆向轉(zhuǎn)運(yùn)：鈉鈣交換體（心肌細(xì)胞）4.入胞和胞吐一些大分子物質(zhì)或團(tuán)塊進(jìn)出細(xì)胞；亦可屬于主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)過程。入胞（endocytosis）胞吐（exocytosis）機(jī)制細(xì)胞膜上的受體對(duì)物質(zhì)的“辨認(rèn)”↓發(fā)生特異性結(jié)合=復(fù)合物↓復(fù)合物向膜表面的“有被小窩”移動(dòng)↓“有被小窩”處的膜凹陷↓凹陷膜與胞膜斷離=吞噬泡或胞飲胞↓與胞內(nèi)體的膜性結(jié)構(gòu)相融合粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成蛋白性分泌物↓高爾基復(fù)合體↓膜性結(jié)構(gòu)包被=分泌囊泡↓囊泡向質(zhì)膜內(nèi)側(cè)移動(dòng)↓囊泡膜與質(zhì)膜的某點(diǎn)接觸并融合↓融合處出現(xiàn)裂口↓分泌物排出↓囊泡的膜成為細(xì)胞膜的組成部分第二節(jié)細(xì)胞的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)功能①離子通道耦聯(lián)受體介導(dǎo)的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)②G-蛋白耦聯(lián)受體介導(dǎo)的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)③酶耦聯(lián)受體介導(dǎo)的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)第三節(jié)細(xì)胞的生物電現(xiàn)象細(xì)胞的生物電現(xiàn)象（跨膜電位）：靜息電位、動(dòng)作電位一、靜息電位restingpotential、RP1.概念：靜息時(shí)，細(xì)胞膜兩側(cè)存在的穩(wěn)定的、外正內(nèi)負(fù)的電位差。2.與RP相關(guān)的概念：極化：RP存在時(shí)，細(xì)胞膜內(nèi)負(fù)外正的狀態(tài)稱為極化。去極化:膜內(nèi)外電位差向小于RP值的方向變化的過程。超極化:膜內(nèi)外電位差向大于RP值的方向變化的過程。復(fù)極化:去極化后再向極化狀態(tài)恢復(fù)的過程。反極化:細(xì)胞膜由內(nèi)負(fù)外正的極化狀態(tài)變?yōu)閮?nèi)正外負(fù)的極性反轉(zhuǎn)過程。二、骨骼肌收縮的外部表現(xiàn)和力學(xué)分析(一)收縮形式1.單收縮和強(qiáng)直收縮(1).單收縮：肌肉受到一次刺激，引起一次收縮和舒張的過程稱為單收縮。(2).復(fù)合收縮①不完全強(qiáng)直收縮:新刺激落在前一次收縮的舒張期內(nèi)②完全強(qiáng)直收縮:新刺激落在前一次收縮的縮短期內(nèi)2.等長(zhǎng)收縮與等張收縮等長(zhǎng)收縮:肌肉收縮時(shí),只有張力增加而長(zhǎng)度不變的收縮,稱為等長(zhǎng)收縮。當(dāng)負(fù)荷等于或大于肌張力時(shí),出現(xiàn)等長(zhǎng)收縮等張收縮:肌肉收縮時(shí),只有長(zhǎng)度縮短而張力不變的收縮,稱為等張收縮。當(dāng)負(fù)荷小于肌張力時(shí),出現(xiàn)等張收縮(二)影響收縮因素外在因素：前負(fù)荷和后負(fù)荷內(nèi)在因素：肌肉的收縮能力1.前負(fù)荷或肌肉初長(zhǎng)度：前負(fù)荷(preload)：肌肉在收縮之前所承載的負(fù)荷肌肉初長(zhǎng)度(initiallength)：前負(fù)荷使肌肉被拉長(zhǎng)到某一長(zhǎng)度 可以用肌肉初長(zhǎng)度表示前負(fù)荷的大小在一定范圍內(nèi)，隨著前負(fù)荷↑,粗細(xì)肌絲重疊↑,肌縮速度、幅度和張力↑.反之亦然2.后負(fù)荷(afterload)：肌肉收縮時(shí)遇到的負(fù)荷和阻力后負(fù)荷過大，雖肌縮張力↑，但肌縮速度、幅度↓，不利作功；后負(fù)荷過小，雖肌縮速度、幅度↑，但肌縮張力↓，也不利作功。3.肌肉收縮能力：指與負(fù)荷無關(guān)、決定肌肉收縮效應(yīng)的內(nèi)在特性。肌縮能力↑→肌縮速度、幅度和張力↑肌縮能力↓→肌縮速度、幅度和張力↓第二章小結(jié)練習(xí)1.Na+-K+-ATP酶每分解1分子ATP可將__個(gè)Na+移出胞外，同時(shí)將__個(gè)K+移入胞內(nèi)。2.在肌肉興奮-收縮偶聯(lián)過程中，起關(guān)鍵作用的物質(zhì)是____。3.細(xì)胞內(nèi)外正常Na+、K+濃度的形成和維持是由于_______的作用4.有機(jī)磷農(nóng)藥中毒時(shí)，可使（） A、乙酰膽堿釋放增加 B、乙酰膽堿釋放減少C、膽堿酯酶活性增加 D、膽堿酯酶活性降低E、骨骼肌終板處的乙酰膽堿受體功能障礙案例Case1.A43-year-oldmanpresentstothephysician’sclinicwithcomplaintsofepigastricpain.Afterathoroughworkup,thepatientisdiagnosedwithpepticulcerdisease.Heisstartedonamedicationthatinhibitsthe“protonpump”ofthestomach.QUESTIONS：Whatisthe“protonpump”thatisreferredtoabove?Whattypeofcellmembranetransportwouldthismedicationbeblocking?Whatarefourothertypesoftransportacrossacellmembrane?ANSWERSTOCASE1:MEMBRANEPHYSIOLOGY◆Protonpump:H+-K+-ATPase(adenosinetriphosphatase)pump.◆Typeofcellmembranetransport:Primaryactivetransport.◆Othertypesoftransport:Simplediffusion,facilitateddiffusion,secondaryactivetransport(cotransportandcountertransport[exchange]),endocytosisandexocytosis.Case2.某男性患者，16歲，近來運(yùn)動(dòng)后感到極度無力，尤其是在進(jìn)