1、 第二章 細胞的根本功能 主講教師:文假設劍第一節 細胞膜的結構和物質轉運功能 第一節 細胞膜的根本結構和 物質轉運功能細胞膜又稱質膜(plasma membrane) 1 保持細胞內物質成分的穩定 2 允許某些物質選擇地通過細胞膜的功能 3 接受各種物理、化學性刺激， 產生生物電。 4 跨膜信息傳遞功能 一、細胞膜的結構概述“液態鑲嵌模型(fluid mosaic model) 液態的脂質雙分子層為基架,其中鑲嵌著具有不同分子結構、 不同生理功能的蛋白質。(二)細胞膜的蛋白 1、存在形式： 外表蛋白: 附著于膜外表;整合蛋白: 以-螺旋結構鑲嵌于脂質雙分子層中。 2、功能：轉運物質(載體、通

2、道和泵 傳遞信息受體 抗原標志蛋白。(三)細胞膜的糖類糖鏈主要作用:細胞或所結合的蛋白質特異性的標志人的紅細胞ABO血型二、物質的跨膜轉運主動轉運：細胞通過本身的耗能過程，將物質逆濃度或電位梯度進行跨膜轉運。 原發性 繼發性被動轉運：細胞在不耗能的情況下，把物質由膜的高濃度側轉運至低濃度側的過程。所需能量來自濃度差。 單純擴散 易化擴散 (一)單純擴散(simple diffusion) 概念 脂溶性小分子物質直接通過膜脂質雙層 順濃度差的跨膜轉運 如：除O2 、CO2、NO、 CO、N2等氣體， 還有乙醇、類固醇類激素、尿素(1)轉運機制：變構學說 1.經載體易化擴散 二易化擴散 (2)轉運

3、的物質：葡萄糖(GL)、氨基酸(AA)等小分子親水物質(2)轉運方向:順電化學梯度2.經通道易化擴散 (facilitated diffusion via channel)(1)轉運的物質:各種帶電離子Na+o Na+iK+i K+o (3)經通道介導的易化擴散的特點: 速度極快;(可達每秒106 108個離子) 具有明顯的離子選擇性; 門控(gating)特性:通道“閘門(gate) 可受某些因素的調控而開閉。 (5)門控通道的種類: 1)電壓門控通道受膜兩側電位差變化來 控制開閉的通道。 2)化學門控通道化學物質影響和控制其開、關的通道，稱為化學門控通道。 3)機械門控通道受膜兩側的機械力

4、學因素變化來控制開閉的通道。3.原發性主動轉運 細胞直接利用代謝產生的能量將物質逆濃度梯度或電位梯度進行的跨膜轉運過程。*介導主動轉運的膜蛋白稱為離子泵. 如:鈉-鉀泵、鈣泵； 質子泵(H+泵)主動轉運 1、鈉泵本質： 鈉-鉀依賴式 ATP酶2、鈉泵激活： 被細胞內鈉增加或細胞外鉀增加激活 3、鈉泵作用：泵入鉀,泵出鈉，形成并保持膜內高鉀和膜外高鈉的分布 4、鈉泵轉運量： 3鈉出細胞 2鉀入細胞5、鈉泵活動的生理意義: 建立和保持Na+、K+在細胞內外的不均衡分布(細胞內低鈉、高鉀),從而主要導致以下生理意義: 胞內高鉀,為代謝提供必需條件。 維持細胞正常的滲透壓和體積。 逆濃度差和電位差進行

5、轉運，建立的Na+濃度勢能貯備，為繼發性主動轉運提供動力。4.繼發性主動轉運(secondary active transport) 某物質逆差轉運(主動轉運)所需的能量不直接來自ATP的分解,而是來自原發性主動轉運形成的勢能貯備(主要是鈉泵活動形成的Na+在膜兩側的濃度勢能差)。葡萄糖的繼發性主動轉運(三)出胞和入胞出胞(exocytosis)胞質內的大分子物質以分泌囊泡的形式排出細胞的過程。入胞(endocytosis)大分子物質或物質團塊借助于與細胞膜形成吞噬泡或吞飲泡的方式進入細胞的過程。 轉運方式 轉運物質 順逆差 細胞是否耗能 單純擴散 脂小分子 順差 不 經載體易化擴散 水溶性分子 順差 不 經通道易化擴散 帶電離子 順差 不