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第二章 细胞的基本功能BASIC FUNCTIONS OF THE CELL 第一节 细胞膜的结构和物质转运功能 第二节 细胞的跨膜信号转导(略) 第三节 细胞生物电 第四节 肌细胞的收缩 第一节 细胞膜的结构和物质转运功能 一、细胞膜的结构概述 细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，此外还有极少量的糖类物质。 二、物质跨膜转运 (一) 单纯扩散Simple diffusion 概念：脂溶性小分子物质从高浓度向低浓度转运。 是简单的物理扩散，为被动转运。 影响因素： ①浓度差：是物质扩散的动力； ②通透性：通透性愈大，扩散量也愈大。 (二) 易化扩散Facilitated diffusion 概念：非脂溶性或脂溶性小的物质借助细胞膜上蛋白质，从高浓度 向低浓度转运。属被动转运。 1.载体介导的易化扩散 Facilitated diffusion via carrier ①结构特异性 ②饱和现象 ③竞争性抑制 Glucose, amino acids, some ions, etc. 2.通道介导的易化扩散 Facilitated diffusion via ion channel 门控离子通道分为三类： 1. 电压门控通道： Voltage-gated channel Na+, K+, Ca2+, Cl? channel 2. 化学门控通道：Chemically gated channel 3. 机械门控通道： Mechanically gated channel （三）主动转动 Active transport 概念：物质由膜的低浓度一侧移向高浓度一侧。 耗能. 分类： 原发性主动转运：直接利用ATP能量 继发性主动转运：间接利用ATP能量 Secondary active transport 钠－钾泵（sodium-potassium pump） 简称钠泵，也称Na+-K+依赖式ＡＴＰ酶。 作用：逆浓浓度差将细胞内的3个Na+移出膜外，同时把细胞外的2个K+移入膜内， 意义： ①保持了膜内高K+和膜外高Na+的不均衡分布 ,建立势能贮备. ②钠泵活动造成的细胞内高K+是许多代谢过程的必需条件. 第二节　细胞的跨膜信号转导（略） Transmembrane signal transduction 跨膜信号转导方式分为三类： ①离子通道介导的信号转导 ②G蛋白耦联受体介导的信号转导 ③酶耦联受体介导的信号转导 第三节 细胞的电活动Bioelectrical phenomena of the cell 生物电（bio-electricity） ：是指一切活细胞无论处于静息状态还是活动状态都存在的电现象。 两种表现形式： 安静时的静息电位和受刺激时的动作电位 一、膜的被动电学特征和电紧张电位二、静息电位（resting potential，RP） （一）概念 是指细胞处于静息状态时，细胞膜两侧存在的电位差。 意义：是动作电位产生的基础。 ①静息状态下细胞膜内、外离子分布不均 膜电位几种状态 极 化：安静时存在于膜两侧的稳定的内负外正的状态。 超极化：膜内负电位增大。 去极化：膜内负电位减小。 复极化：去极化后膜电位恢复到极化状态。 三、动 作 电 位 action potential (AP) (一)概念 是指细胞受刺激时在静息电位基础上产生的可扩布的电位变化。 意义：是细胞处于兴奋状态的标志。 AP的产生条件与阈电位 1、膜内外存在[Na+]差: [Na+]O ＞[Na+]i ≈ 10∶1； 2、膜在受到阈刺激而兴奋时，对离子的通透性增加： 即电压门控性Na+、K+通道激活而开放。 3、静息电位去极化达到阈电位水平。 阈电位： threshold——firing level 能触发动作电位的膜电位临界值,一般比静息电位绝对值小10～20mV 。 Threshold stimulus or Several subthreshold stimuli?depolarization?firing level （三）AP 的 特 点 ⑴ “全或无”现象：AP一旦产生就达到它的最大值，其变化幅度不会因刺激的加强而增大； ⑵不衰减性传导：AP一旦在细胞膜的某一部位产生，就会立即向整个细胞膜传布，而它的幅度不会因为传布距离的增加而减小； ⑶脉冲式：由于绝对不应期的存在，AP不能重合在一起，总有一定的间隔而形成脉冲式图形。