2014本-1W2-细胞21-2-生理学

第二章细胞的基本功能BasalFunctionoftheCells第一节细胞膜的物质转运第二节细胞间的信号传递第三节细胞电活动第四节肌细胞的收缩第一节细胞膜结构和细胞膜物质转运一、细胞膜的结构•组成：脂质、蛋白质、糖类等。•结构：液态镶嵌模型(Fluidmosaicmodel)•功能：转运物质，传递信息，屏障作用，免疫标志等。半透膜(semipermeablemembrane)O2，能源物质氨基酸脂类各种离子等细胞CO2代谢尾产物二.细胞膜的跨膜转运（一）单纯扩散(Simplediffusion)自由移动方向和速度：•该物质的浓度差•膜对该物质的通透性。定义：物质从质膜高浓度侧通过脂质分子间隙向低浓度侧进行的跨膜扩散。O2、CO2、NH3、N2、NO、尿素、乙醚、乙醇、水（渗透）、类固醇类激素等。脂溶性高、分子量小的物质。扩散的物质：分为（1）通道(channel)易化扩散（2）载体(carrier）易化扩散（二）易化扩散（facilitateddiffusion)定义：水溶性的小分子或带电的离子借助于膜蛋白的介导,顺浓度梯度或电位梯度的跨膜转运。1.通道介导的跨膜转运(channeltransport)①离子选择性②门控特性•特点：•转运物质：带电的离子如：Na+,K+,Cl－,Ca2+等。•电压门控通道•化学门控通道•机械门控通道结合构象变化解离2.载体介导的跨膜转运(carrier-mediatedtransport)•转运物质：葡萄糖、氨基酸、核苷酸•特点:①特异性高(Specificity)②饱和现象(Saturation)③竞争性抑制(Competitiveinhibition)（三）主动转运(activetransport)①膜蛋白帮助；②逆浓度差或电位差，耗能。特点:定义：指细胞通过利用代谢产生的能量将物质(离子)逆浓度梯度或电位梯度进行跨膜转运的过程。1.原发性主动转运（primary--）2.继发性主动转运（Secondary--）1.原发性主动转运如：钠泵（sodiumpump,钠-钾泵，钠-钾依赖式ATP酶）钙泵、碘泵等。定义:直接利用ATP---逆浓度梯度或电位梯度---•CiNa+↑或CoK+↑•1ATP-3Na+:2K+•C内外Na+、K+不均匀分布状态。—生电性钠泵钠泵活动的生理意义：1.维持细胞正常的渗透压与形态。2.形成和保持细胞内外Na+、K+不均匀分布，为生物电和多种功能必需。3.势能贮备为葡萄糖、氨基酸跨小肠和肾小管上皮等继发性主动转运提供能量。2.继发性主动转运又称联合转运(contransport)。如：转运体蛋白（转运体，transporter)定义：逆浓度梯度或电位梯度，不直接利用ATP，而利用Na+在膜两侧的浓度势能差。(1)同向转运co-transporter(2)逆向转运counter-transporter2.继发性主动转运(四)膜泡运输入胞：吞噬(phagocytosis)吞饮(pinocytosis)：大分子或物质团块液相入胞受体介入式入胞转运物质：LDL、运铁蛋白、VB12、多种生长因子、蛋白质类激素和糖蛋白等.吞噬(Receptormediatedendocytosis)出胞(exocytosis)入胞(endocytosis):出胞:膜泡运输特点：主动，耗能，膜蛋白。如：•激素的分泌•神经递质的释放•消化腺的分泌细胞膜跨膜物质转运形式小结：单纯扩散易化扩散主动转运膜泡转运通道介导载体介导物理信号化学信号电信号机械信号电磁信号激素递质细胞因子细胞内功能？跨膜信号转导第二节细胞的信号转导Transmembranesignaltransductionreceptor本质是细胞和分子水平的功能调节。膜受体1.离子通道受体ionchannel2.G蛋白耦联受体Gprotein-linkedreceptor3.酶耦联受体enzyme-linkedreceptor主要通路：1.离子通道受体介导的信号转导•化学门控通道蛋白（配体门控通道或促离子型受体）•电压门控通道蛋白•机械门控通道蛋白N-Ach受体:Na+二、G-蛋白耦联受体介导信号转导——由多个信号分子组成：•G蛋白耦联受体•G蛋白(GTP结合蛋白）•G蛋白效应器•第二信使•蛋白激酶⒈G蛋白耦联受体G-Protein-linkedreceptor-----促代谢型受体特点：分布广；配体多如：儿茶酚胺、5HT、Ach、AA类、多肽和蛋白质类激素；光子、嗅质、味质等；⒉G蛋白：鸟苷酸结合蛋白guaninenucleotide-bindingprotein结构：功能：⒊G蛋白效应器Gproteineffector包括：酶或离子通道种类：AC、PLC、GC、PLA2、PDE等。⒋第二信使secondmessenger定义：指激素、递质、细胞因子等信号分子(第一信使）作用于膜受体后产生的细胞内信号分子。主要有：•cAMP•cGMP•IP3、DG•Ca2+•花生四烯酸•NO等。⒌蛋白激酶（PKA，PKC）G蛋白耦联受体信号转导的主要途径1.受体-G蛋白-AC途径受体G-蛋白磷脂酶C磷脂酰二磷酸肌醇二酰甘油+三磷酸肌醇（PIP2）（DG）（IP3）肌浆网释放Ca2+蛋白激酶C钙调蛋白(PKC)(CaM)激素细胞膜磷脂酰肌醇信号传递系统2.受体-G蛋白-PLC-Ip3-Ca2+和DG-PKC途径三.酶耦联受体介导的信号转导signaltransductionMediatedbyenzyme-linkedreceptor⒈结构特点：2.功能特点：即是受体，又有酶活性1.酪氨酸激酶受体tyrosinekinasereceptor,TKR配体：各种生长因子酪氨酸激酶结合型受体配体：细胞因子和肽类激素2.鸟苷酸环化酶受体PDE配体：ANP,BNP