人体及动物生理学_第二章_细胞膜动力学和跨膜信号通讯

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人体及动物生理学期末复习重点

人体及动物生理学期末复习重点

人体及动物生理学期末复习重点第一章绪论1、名词解释。

稳态:内环境的理化因素保持相对稳定的状态;泛指凡是通过机体自身的调节机制使某个生理过程保持相对恒定的状态。

负反馈:如果信息(终产物或结果)的作用与控制信息的作用相反;使输出变量(效应器)向与原来相反的方向变化;降低这一过程的进展速度;返回预定的值(正常值);则称之~。

2、生命活动的调节特点。

(1)神经调节:由神经系统的活动调节生理功能的调节方式。

调节基本方式:反射。

调节结构基础:反射弧。

反射弧组成:感受器→(传入N纤维)中枢→(传入N纤维)效应器调节特点:迅速而精确;作用部位较局限;持续时间较短。

(2)体液调节:某些特殊的化学物质经体液运输调节机体的生理功能的调节方式。

调节方式:激素(有的是神经调节的一个延长部分)。

①远分泌:内分泌腺→激素→血液运输→受体→生理效应。

②旁分泌:激素不经血液运输而经组织液扩散达到的局部性体液调节。

③神经分泌:神经细胞分泌的激素释放入血达到的体液调节。

调节特点:效应出现缓慢;作用部位较广泛;持续时间较长。

(3)自身调节:当体内、外环境变化时;细胞、组织、器官本身不依赖神经与体液调节而产生的适应性反应。

调节特点:调节幅度小、灵敏度低第二章细胞膜动力学和跨膜信号通讯细胞的跨膜物质转运形式主要可归纳为单纯扩散、膜蛋白介导的跨膜转运以及胞吞和胞吐三种类型。

其中重点掌握膜蛋白介导的跨膜转运。

1、易化扩散:一些非脂溶性或脂溶解度甚小的物质;需在特殊膜蛋白质的“帮助”下;由膜的高浓度一侧向低浓度一侧移动的过程。

(名解)(1)分类:①经载体的易化扩散;②经通道的易化扩散。

(2)转运的物质:葡萄糖、氨基酸、K+、Na+、Ca2+等。

(3)特点:①不需另外消耗能量;②需依靠特殊膜蛋白质的“帮助”;③饱和性;④转运速率更高;⑤立体构象特异性;⑥竞争性抑制。

2、主动转运(重点:继发性主动转运)(1)概念:指通过细胞本身的耗能;物质逆浓度梯度或电位梯度的转运过程。

人体及动物生理Microsoft Word 文档

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第二章细胞膜动力学和跨膜信号转导1. 哪些因素影响可通透细胞膜两侧溶质的流动?,脂溶性越高,扩散通量越大。

②易化扩散:膜两侧的浓度梯度或电势差。

由载体介导的易化扩散:载体的数量,载体越多,运输量越大;竞争性抑制物质,抑制物质越少,运输量越大。

③原发性主动转运:能量的供应,离子泵的多少。

④继发性主动转运:离子浓度的梯度,转运①单纯扩散:膜两侧物质的浓度梯度和物质的脂溶性。

浓度梯度越大蛋白的数量。

⑤胞膜窖胞吮和受体介导式胞吞:受体的数量,ATP的供应。

⑥胞吐:钙浓度的变化。

2. 离子跨膜扩散有哪些主要方式?①易化扩散:有高浓度或高电势一侧向低浓度或低电势一侧转运,不需要能量,需要通道蛋白介导。

如:钾离子通道、钠离子通道等。

②原发性主动转运:由低浓度或低电势一侧向高浓度或高电势一侧转运,需要能量的供应,需要转运蛋白的介导。

如:钠钾泵。

③继发性主动转运:离子顺浓度梯度形成的能量供其他物质的跨膜转运。

需要转运蛋白参与。

3 .阐述易化扩散和主动转运的特点。

①易化扩散:顺浓度梯度或电位梯度,转运过程中需要转运蛋白的介导,通过蛋白的构象或构型改变,实现物质的转运,不需要消耗能量,属于被动转运过程。

由载体介导的易化扩散:特异性、饱和现象和竞争性抑制。

由通道介导的易化扩散:速度快。

②主动转运:逆浓度梯度或电位梯度,由转运蛋白介导,需要消耗能量。

原发性主动转运:由ATP直接提供能量,通过蛋白质的构象或构型改变实现物质的转运。

如:NA-K泵。

继发性主动转运:由离子顺浓度或电位梯度产生的能量供其他物质逆浓度的转运,间接地消耗ATP。

如:NA-葡萄糖。

4. 原发性主动转运和继发性主动转运有何区别?试举例说明。

前者直接使用ATP的能量,后者间接使用ATP。

①原发性主动转运:NA-K泵。

过程:NA-K 泵与一个ATP结合后,暴露出NA-K泵上细胞膜内侧的3个钠离子高亲结位点;NA-K泵水解ATP,留下具有高能键的磷酸基团,将水解后的ADP游离到细胞内液;高能磷酸键释放的能量,改变了载体蛋白的构型。

广西民族大学化生学院2014-2015第一学期专业基础课课程大纲之人体及动物生理学

广西民族大学化生学院2014-2015第一学期专业基础课课程大纲之人体及动物生理学

人体及动物生理学Human and Animal Physiology【课程编号】BJ27211【课程类别】专业基础课【学分数】4 【先修课程】高等数学、普通物理学、生物学等【学时数】82 【编写日期】2010年6月6日【适用专业】生物技术一、教学目的、任务人体及动物生理学是生物技术专业的专业必修课,是生物化学、分子生物学、高等数学、普通物理在人体及动物生命活动中国的集中体现。

通过本课程的学习,使学生对人体及动物生命活动规律及调控机制以及与环境相互关系有比较全面、系统和深刻的认识,牢固掌握人体及动物生理学的基本概念和基础理论,对学科未来发展趋势有所了解;使学生掌握人体及动物生理学的基本实验方法和原理,在此基础上培养综合应用能力和创新精神,在专业实验技能、科学态度、综合应用能力和独立工作能力方面受到初步训练;是学生能够以辩证唯物主义的立场、观点和方法为指导、自觉运用所学的人体及动物生理学的基本理论和技能、认识、分析和解决生活中的实际问题;使学生的知识结构和动用知识解决问题的能力适应生物科学不断发展的要求。

同时生理学又是一门实验性科学,它的理论和概念与自然科学的其他学科一样,都是根据实验或观察而获得的,本课程欲通过实验教学,使学生逐步掌握生理学常用仪器和生理信号计算机处理系统的使用方法,掌握生理学实验活体解剖技术和方法;通过实验使学生了解生理学实验设计的基本原则,了解获得生理学知识的科学方法,验证生理学的某些基本原理,使学生逐步提高对实验所出现的各种生理现象和情况的观察能力、分析能力、独立思考能力和独立解决问题的能力;在实验教学过程中,逐步培养学生在科学工作中的严肃的态度、严格的要求、严密的方法和严谨的作风。

二、课程教学的基本要求通过学习,掌握人体和高等动物体及其各组成部分,即器官、组织和细胞所表现的各种生命现象、活动规律、产生机制、调节方式及其过程,以及内、外环境变化对这些生命活动的影响。

了解生命活动的基本特征、神经系统对机体活动的总体调控、血液的组成及其作用机理、血液循环、呼吸、消化、排泄、内分泌活动的机理和规律;学会用生理学方法进行科学研究。

人体及动物生理学(第四版)期末复习

人体及动物生理学(第四版)期末复习

第一章绪论生理学(physiology):是生物科学的一个分支,是以生物机体的生命活动现象和机体各个组成部分的功能为研究对象的一门科学。

内环境稳态( homeostasis):组成内环境的各种理化因素的变化都保持在一个较小范围,称为内环境稳态。

是细胞维持正常功能的必要条件,也是机体维持正常生命活动的基本条件。

生理活动的主要调节方式:神经调节,体液调节,自身调节。

神经调节的特点是迅速而精确,作用部位较局限,持续时间较短;体液调节的特点是效应出现缓慢,作用部位较广泛,持续时间较长;自身调节是作用精准的局部调节,对维持机体自稳态具有重要意义。

体液调节:机体的某些细胞能产生某些特异性化学物质,如内分泌腺(endocrine gland)细胞所分泌的激素(hormone),可通过血液循环输送到全身各处,调节机体的新陈代谢、生长、发育、生殖等机能活动,这种调节称为体液调节。

作用方式为内分泌(endocrine)、旁分泌(paracrine)、自分泌(autocrine)。

第二章细胞膜的功能结构和跨膜信号通讯膜蛋白质的主要功能:载体(carrier)、通道(channel)、离子泵(pump)、受体(receptor)、酶(enzyme)、免疫(immune)。

细胞膜的物质转运形式:1、单纯扩散2、膜蛋白介导的跨膜转运3、出胞和入胞(胞吐和胞吞)单纯扩散(simple diffusion):指物质分子或离子遵循单纯的物理学定律从高浓度区域向低浓度区域移动的现象。

以此方式进行转运的物质较少,如二氧化碳、氧气、乙醇和脂肪酸;水分子、水孔蛋白。

膜蛋白介导的跨膜转运1.载体(carrier)介导的易化扩散2.离子通道(ion channel)介导的易化扩散3.原发性主动转运(primary active transport)4.继发性主动转运(secondary active transport)易化扩散(facilitated diffusion):不溶于脂质或难溶于脂质的物质,在膜蛋白的帮助下从高浓度侧向低浓度侧(顺电-化学梯度)跨膜转运。

人体及动物生理学期末复习重点

人体及动物生理学期末复习重点

人体动物及生理学期末复习整理第一章绪论1、名词解释。

稳态:内环境得理化因素保持相对稳定得状态, 泛指凡就是通过机体自身得调节机制使某个生理过程保持相对恒定得状态。

负反馈:如果信息(终产物或结果)得作用与控制信息得作用相反,使输出变量(效应器)向与原来相反得方向变化, 降低这一过程得进展速度, 返回预定得值(正常值), 则称之~。

2.生命活动得调节特点。

(1)神经调节:由神经系统得活动调节生理功能得调节方式。

调节基本方式:反射。

调节结构基础:反射弧。

反射弧组成: 感受器→(传入N纤维)中枢→(传入N纤维)效应器调节特点:迅速而精确, 作用部位较局限, 持续时间较短。

(2)体液调节:某些特殊得化学物质经体液运输调节机体得生理功能得调节方式。

调节方式: 激素(有得就是神经调节得一个延长部分).①远分泌:内分泌腺→激素→血液运输→受体→生理效应。

②旁分泌:激素不经血液运输而经组织液扩散达到得局部性体液调节。

③神经分泌: 神经细胞分泌得激素释放入血达到得体液调节。

调节特点:效应出现缓慢, 作用部位较广泛,持续时间较长。

(3)自身调节: 当体内、外环境变化时,细胞、组织、器官本身不依赖神经与体液调节而产生得适应性反应。

调节特点: 调节幅度小、灵敏度低第二章细胞膜动力学与跨膜信号通讯细胞得跨膜物质转运形式主要可归纳为单纯扩散、膜蛋白介导得跨膜转运以及胞吞与胞吐三种类型。

其中重点掌握膜蛋白介导得跨膜转运.1.易化扩散:一些非脂溶性或脂溶解度甚小得物质,需在特殊膜蛋白质得“帮助”下, 由膜得高浓度一侧向低浓度一侧移动得过程。

(名解)(1)分类: ①经载体得易化扩散;②经通道得易化扩散.(2)转运得物质: 葡萄糖、氨基酸、K+、Na+、Ca2+等。

(3)特点: ①不需另外消耗能量;②需依靠特殊膜蛋白质得“帮助”;③饱与性;④转运速率更高;⑤立体构象特异性;⑥竞争性抑制.2.主动转运(重点:继发性主动转运)(1)概念:指通过细胞本身得耗能, 物质逆浓度梯度或电位梯度得转运过程。

细胞膜动力学和跨膜信号通讯PPT演示文稿

细胞膜动力学和跨膜信号通讯PPT演示文稿
• 有的离子通道蛋白质对电压特别敏感,一旦 细胞膜两侧的电压发生改变,则使通道蛋白 的构型发生改变,从而使开放或者关闭。这 种直接受膜电压控制的离子通道称为电压门 控通道(voltage gated channel )。
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(一)化学门控通道
• 例如:烟碱型通道(受乙酰胆碱控制): 基本模式:
配体+受体→离子通道开放→离子跨膜流动→ 信号传入细胞

—Na+-Ca2+交换, 维持胞内Ca2+浓度稳定。
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4.继发主动转运 (secondary active transport,又简称联合转运)
细胞膜间接利用钠泵分解ATP 释放的能量 完成的主动转运。即细胞膜利用钠泵分解 ATP 释放的能量所建立起的细胞膜内外Na+浓度差 的势能储备,再由转运体蛋白完成的逆电化学 梯差的跨膜转运。
细胞间通讯的机制分为电信号传递和化学信号传递两大类 型。因此也就产生了如下三种通讯传递方式:
1、电信号或者化学信号通过缝隙连接或胞间连接直接传递。 2、通过旁分泌、自分泌或者神经调质进行局部的化学通讯。 3、使用电信号和化学信号相结合进行长距离的通讯。
无论使用哪种通讯方式,首先都是通过激活细胞膜表面或者 胞内的受体、或者是引起膜蛋白参与的离子通道的变化。
• 如果这样的离子与被转运的分子向相反的方向移 动,则称之为反向转运(countertransport)。 譬如肾小管分泌K+和H+与Na+的反向偶联。
参加下一页示意图 17
Na+--葡萄糖的同向转运示意图 18
肾小管上皮细胞对葡萄糖(GS)的转运
基侧膜 钠泵活动

Na+浓度势能差
↓ 管腔膜 Na+、GS 同向转运体

人体及动物生理学复习资料

第二章细胞膜动力学和跨膜信号通讯细胞膜的物质转运功能被动转运概念:物质顺电位或化学梯度的转运过程。

(passive transport) 特点:①不耗能(转运动力依赖物质的电-化学梯度所贮存的势能)②依靠或不依靠特殊膜蛋白质的“帮助”;③顺电-化学梯度进行。

分类:1、单纯扩散概念:一些脂溶性物质由膜的高浓度一侧向低浓度一侧移动的过程。

2、易化扩散概念:一些非脂溶性或脂溶解度甚小的物质,需特殊膜蛋白质的“帮助”下,由膜的高浓度一侧向低浓度一侧移动的过程。

此过程不需消耗细胞能量。

(包括经通道的和经载体的易化扩散(特点:特异性、饱和现象、竞争性抑制))。

主动转运概念:指物质逆浓度梯度或电位梯度的转运过程。

(active transport) 特点:①需要消耗能量,能量由分解ATP来提供;②依靠特殊膜蛋白质(泵)的“帮助”;③是逆电-化学梯度进行的。

分类:1、原发性主动转运(泵转运)(如:Na+-K+泵、Ca2+-Mg2+泵、H+-K+泵等);2、入胞和出胞式转运。

当[Na+]i↑[K+ ]o↑时,都可被激活,ATP分解产生能量,将胞内的3个Na+移至胞外同时,将胞外的2个K+移入胞内。

第三章神经元的兴奋和传导静息电位和动作电位的概念及产生机制静息电位产生的机制:要在膜两侧形成电位差,必须具备两个条件:①膜两侧的离子分布不均,存在浓度差;②对离子有选择性通透的膜。

膜两侧[K+]浓度差是促使K+扩散的动力,但随着K+的不断扩散,膜两侧不断加大的电位差是K+继续扩散的阻力,当动力和阻力达到动态平衡时,K+的净扩散通量为零→膜两侧的平衡电位。

动作电位可兴奋细胞受到刺激,细胞膜在静息电位基础上发生一次短暂的、可逆的,并可向(Action potential、AP):周围扩布的电位波动称为动作电位。

阈强度:刚能引起细胞产生兴奋的最小刺激强度;阈刺激:刚好达到临界强度(阈强度)的刺激;阈上刺激:高于阈强度的刺激;阈下刺激:低于阈强度的刺激。

人体及动物生理学(第四版)期末复习

第一章绪论生理学(physiology):是生物科学的一个分支,是以生物机体的生命活动现象和机体各个组成部分的功能为研究对象的一门科学。

内环境稳态( homeostasis):组成内环境的各种理化因素的变化都保持在一个较小范围,称为内环境稳态。

是细胞维持正常功能的必要条件,也是机体维持正常生命活动的基本条件。

生理活动的主要调节方式:神经调节,体液调节,自身调节。

神经调节的特点是迅速而精确,作用部位较局限,持续时间较短;体液调节的特点是效应出现缓慢,作用部位较广泛,持续时间较长;自身调节是作用精准的局部调节,对维持机体自稳态具有重要意义。

体液调节:机体的某些细胞能产生某些特异性化学物质,如内分泌腺(endocrine gland)细胞所分泌的激素(hormone),可通过血液循环输送到全身各处,调节机体的新陈代谢、生长、发育、生殖等机能活动,这种调节称为体液调节。

作用方式为内分泌(endocrine)、旁分泌(paracrine)、自分泌(autocrine)。

第二章细胞膜的功能结构和跨膜信号通讯膜蛋白质的主要功能:载体(carrier)、通道(channel)、离子泵(pump)、受体(receptor)、酶(enzyme)、免疫(immune)。

细胞膜的物质转运形式:1、单纯扩散2、膜蛋白介导的跨膜转运3、出胞和入胞(胞吐和胞吞)单纯扩散(simple diffusion):指物质分子或离子遵循单纯的物理学定律从高浓度区域向低浓度区域移动的现象。

以此方式进行转运的物质较少,如二氧化碳、氧气、乙醇和脂肪酸;水分子、水孔蛋白。

膜蛋白介导的跨膜转运1.载体(carrier)介导的易化扩散2.离子通道(ion channel)介导的易化扩散3.原发性主动转运(primary active transport)4.继发性主动转运(secondary active transport)易化扩散(facilitated diffusion):不溶于脂质或难溶于脂质的物质,在膜蛋白的帮助下从高浓度侧向低浓度侧(顺电-化学梯度)跨膜转运。

(环境生理学)第二章细胞膜动力学和信号通信


细胞内[Na+]↑ 细胞外[K+] ↑
ATP →钠泵激活→↓
ADP+E 3Na+(细胞内):2K+(细胞外)
同时逆向转运。
钠-钾泵转运生理意义:
保持细胞内、外Na+、K+ 不均衡分布势能贮备;是细胞产生电信号的基础; 为其它物质转运供能。 其它泵:H+-K+ 泵、Ca+泵等
(四)继发性主动转运(secondary active transport)
(二)易化扩散(Facilitated diffusion)
1.概念 非脂溶性物质由高→低浓度的扩散
借助细胞膜蛋白质帮助 特点:1、由高到底浓度扩散(离子扩散与电位差有关)
2、转运蛋白与转运物质间有选择性 3、转运蛋白的功能受环境因素的影响
2.易化扩散的蛋白质 载体carrier 通道channel
间接利用ATP分解释放的能量完成的物质 转运。
小肠粘膜上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸为 继发主动转运。继发主动转运简称联合转运, 需要特殊的转运蛋白。
(五) 胞吞和胞吐
1.胞吞:是物质通 过细胞膜的运 动,从细胞外 进入细胞内的 过程。
例如:血细胞吞噬细菌
2. 胞吐:细胞内 大团块物质经 细胞膜的运动 排出到细胞外 的过程,称为 出胞作用。
载体运载过程
载体转运的特点:
①有高度的特异性 ②有饱和性 ③有竞争抑制现象
如:转运小分子物质、葡萄糖、氨基酸
通道
开放过程:在一定条件下,通道蛋白质分子被激活,构型发 生改变,使分子内部形成孔道,被转运物质沿电化学梯度通 过细胞膜完成物质转运。
特点:
有特异性
通道有“开放”和“关闭”两种不同机能状 态。

人体及动物生理学_细胞生理


Control of ion channels
一、通过具有特殊感受功能的通道蛋白质 完成的跨膜信号传递 1、化学门控通道 2、电压门控通道 3、机械门控通道
人体及动物生理学
华中师范大学生命科学学院张铭编制
人体及动物生理学
华中师范大学生命科学学院张铭编制
不同的离子通道其亚基构成不同
不同的离子通道其亚基构成不同
胞外 + 高Na+ + + Na+ Na+ Na+ + + + + + + +
胞内 低Na+
EK
EK
[K ] RT ln o ZF [ K ]i

[K ] 8.31 273 27 2.3 lg o (V ) 1 96500 [ K ]i [ K ]o (mV ) [ K ]i
华中师范大学生命科学学院张铭编制
人体及动物生理学
华中师范大学生命科学学院张铭编制
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枪乌贼和微电极
电压钳模式图
人体及动物生理学
华中师范大学生命科学学院张铭编制
人体及动物生理学
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Biphasic recording
一、兴奋和引起兴奋的条件
2、刺激引起兴奋的条件 刺激参数:刺激强度、刺激的持续时间、 刺激强度对时间的变化率 阈强度、阈刺激、阈上刺激、阈下刺激、 强度-时间曲线、基强度、时值。
EK 59.5 lg
式中: EK---K+平衡电位 R---气体常数 T---绝对温度 Z---离子价 F---Faraday常数 [K+]o--膜外K+浓度 [K+]i--膜内K+浓度。 室温---27℃
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② G蛋白偶联受体介导的信号转导 ③ 酶偶联受体介导的信号转导
一、离子通道介导的信号转导
离子通道大体有:化学、电压、机械性门控通道 如: 化学性胞外信号(ACh) ACh + 受体=复合体
终板膜变构=离子通道开放
Na+内流 终板膜电位
骨骼肌收缩
二、G蛋白偶联受体介导的信号转导 (一) cAMP信号通路
即逆浓度梯度或逆电位梯度的转运时,能量 非直接来自 ATP 的分解,是来自膜两侧 [Na+] 差,而 [Na+]差是Na+-K+泵分解ATP释放的能量建立的。
分类:
①同向转运 ②逆向转运 (反向转运)
3.入胞和出胞式转运
一些大分子物质或团块进出细胞 , 是通过 细胞本身的吞吐活动进行的 , 亦可属于主动转 运过程。 出胞:指细胞把成块的内容物由细胞内排 出的过程。 主要见于细胞的分泌过程:如激素、神 经递质、消化液的分泌。 入胞:指细胞外的大分子物质或团块进入 细胞的过程。
(二)主动转运(active transport)

概念:指物质逆浓度梯度或电位梯度的转运过程。

特点:①需要消耗能量,能量由分解ATP来提供; ②依梯度进行的。
分类: ①原发性主动转运(简称:泵转运);
如:Na+-K+泵、Ca2+-Mg2+泵、H+-K+泵等 ②继发性主动转运(简称:联合转运); ③入胞和出胞式转运。
凹陷膜与细胞膜断离=吞食泡
吞食泡与胞内体的膜性结构相融合
第二节 细胞间通讯和信号转导 (略讲)
多细胞生物体必须具备完善的信号转导系统以
协调其正常的生理功能。细胞间传递信息的物质多 达几百种:如递质、激素、细胞因子等。 跨膜信号转导主要涉及到:胞外信号的识别与 结合、信号转导、胞内效应等三个环节。
跨膜信号转导方式大体有以下三类: ① 离子通道介导的信号转导
神经递质、激素等(第一信使) 结合G蛋白偶联受体
膜外N端:识别、结合第一信使 膜内C端:激活G蛋白
激活G蛋白(与β、γ亚单位分离) 兴奋性G蛋白(GS) 激活腺苷酸环化酶(AC) ATP cAMP(第二信使) 激活cAMP依赖的蛋白激酶A 细胞内生物效应
(二) 磷脂酰肌醇信号通路
激素(第一信使)
膜内C端:激活G蛋白 激活G蛋白(与β、γ亚单位分离)

分 为:吞噬=转运物质为固体; 吞饮=转运物质为液体。
出胞:
粗面内质网合成蛋白性分泌物 高尔基复合体
膜性结构包被=分泌囊泡
囊泡向质膜内侧移动 囊泡膜与质膜的某点接触并融合 融合处出现裂口 分泌物排出 囊泡的膜成为细胞膜的组成部分
入胞:
细胞膜上的受体对物质的“辨认”
发生特异性结合=复合物 复合物向膜表面的“有被小窝”移动 “有被小窝”处的膜凹陷
(一)被动转运(passive transport) 概念:物质顺电位或化学梯度的转运过程。 特点: ①不耗能(转运动力依赖物质的电-化学梯 度所贮存的势能) ②依靠或不依靠特殊膜蛋白质的“帮助” ③顺电-化学梯度进行 分类: ①单纯扩散 ②易化扩散
1.单纯扩散(simple diffusion)
第二章 细胞膜动力学和跨膜信号通讯
第一节 细胞膜超微结构及物质 跨膜转运功能 细胞间通讯和信号转导
第二节
第一节
细胞的跨膜物质转运功能
一、膜的化学组成和分子结构
(一)脂质双分子层
以液态的脂 质双分子层为基架, 具有稳定性和流动 性。
(二)细胞膜蛋白质
镶嵌或贯穿于 脂质双分子层中, 生物膜具有的各种 功能大多与其有关。
结合G蛋白偶联受体
膜外N端:识别、结合第一信使
兴奋性G蛋白(GS) 激活磷脂酶C(PLC)
(第二信使)
PIP2
IP3 和 DG
内质网 释放Ca2+
激 活 蛋白激酶C
细胞内生物效应
三、酶偶联受体介导 的信号转导
受体本身具有酶的 活性,又称受体酪氨酸 激酶。生长因子 与受体酪氨酸激酶结合
膜外N端:识别、结合第一信使 膜内C端:具有酪氨酸激酶活性
(三)细胞膜糖类
多为短糖链, 以共价键的形式与 膜脂质或蛋白质结 合,形成糖脂或糖 蛋白。 有些作为抗原 决定族=免疫信息 (血型); 有些作为膜受体的“可识别”部分,能特异地与 激素或递质等结合。
二、细胞膜的跨膜物质转运功能
●被动转运
指物质顺 电位或化学梯 度的转运过程。
●主动转运
指物质逆浓 度梯度或电位梯 度的转运过程。
分解ATP产生能量 2K+泵至细胞内;3Na+泵至细胞外 维持[Na+]o高、[K+]i高 原先的不均匀分布状态
钠-钾泵的这种活动还为其它一些物质转 运的提供了动力 (如葡萄糖 、氨基酸的吸收:
Na+-载体-葡萄糖、Na+-载体-氨基酸的复合体形式进 行的联合转运)。
2.继发性主动转运
概念:间接利用ATP能量的主动转运过程。
(1)概念:一些脂溶性物质由膜的高浓度一侧向低浓 度一侧移动的过程。
[O2]o >[O2]i
[CO2]i >[CO2]o
(2)特点:
①扩散速率高 ②无饱和性 ③不依靠特殊膜蛋白质的“帮助” ④不需另外消耗能量 ⑤扩散量与浓度梯度、温度和膜通透性呈正相关。 (3)转运的物质: O2、CO2、NH3 、N2 、尿素、乙醚、乙醇、类固醇 类激素 等少数几种。 注:∵膜对H2O具高度通透性,∴H2O除单纯扩散 外,还可通过(水孔蛋白)水通道跨膜转运。
1.泵转运——Na+-K+泵
Na+-K+泵又称Na+-K+-ATPase,简称钠泵。
当 [Na+]i↑ [K+]o↑ 时, 都可被激活, ATP 分 解 产 生能量,将 胞内的3个 Na+ 移 至 胞 外和将胞外 的 2 个 K+ 移 入胞内。
通道转运与钠-钾泵转运模式图
钠-钾泵: 当[Na+]i↑/[K+]o↑激活
(2)经载体的易化扩散
转运的物质:葡萄糖(GL)、氨基酸(AA)等小分子亲水物质
(3)特点:
①需依靠特殊膜蛋白质的“帮助”
• ②不需另外消耗能量
• ③选择性(∵特殊膜蛋白质本身有结构特异性) • ④饱和性(∵结合位点是有限的) ⑤竟争性(∵经同一特殊膜蛋白质转运) • ⑥浓度和电压依从性(∵特殊膜蛋白质的变构是有 条件的,如化学门控通道、电压门控通道)
2.易化扩散(facilitated
diffusion)
(1)概念: 一些非脂溶性或脂溶解度甚小的物质,
需特殊膜蛋白质的“帮助”下,由膜的高浓度一侧向
低浓度一侧移动的过程。
(2)分类:
①经通道的易化扩散
②经载体的易化扩散
(1)经通道的易化扩散
[Na+]o >[Na+]i
[K+]i >[K+]o
转运的物质:各种带电离子
细胞内生物效应
特点:①信号转导与 G 蛋白 无关;②无第二信使的产 生;③无细胞质中蛋白激 酶的激活。
受体酪氨酸激酶介导的信号转导图示
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