2016水产动物生理学（大连版）教案：细胞的基本功能 .docVIP

水产动物生理学：2细胞的基本功能 第二章 细胞的基本功能 (6学时) 主要内容 l、细胞膜的基本结构及物质转运功能：细胞膜的基本结构；细胞膜的跨膜物质转运功能。 2、细胞膜的跨膜信号传递功能：由具有特异感受结构的通道蛋白质完成的跨膜信号传递；由膜的特异受体蛋白质、G蛋白和膜的效应器酶组成的跨膜信号传递系统。 3、细胞的兴奋性和生物电现象：兴奋性和刺激引起兴奋的条件；细胞生物电现象及其产生机制(神经细胞、骨骼肌细胞)；兴奋的引起和在同一细胞上的传导机制；细胞间的信息传递①以神经递质为媒介的信息传递：神经—肌肉接头处兴奋的传递、突触及突触传递、神经递质、受体学说：②以激素为媒介的信息传递：⑧以电信号为媒介的信息传递(传递方式，作用机制)。 4、骨骼肌细胞生理特性及收缩功能：肌细胞收缩机制及其控制。 自学内容 1、兴奋性和刺激引起兴奋的条件。 2、以电信号为媒介的信息传递(传递方式，作用机制)。 3、神经递质、受体学说。 4、骨骼肌、心肌、平滑肌的生理特性。 基本要求 1、了解细胞膜的物质转运功能。 2、了解细胞膜的跨膜信号传递功能。 3、了解细胞的兴奋性及生物电现象。 4、从肌肉的超微结构和分子水平理解肌肉的收缩原理及其控制。 重点、难点 l、细胞膜的跨膜物质转动及信号传递功能。 2、细胞的兴奋性和生物电现象。 3、肌细胞收缩原理。 细胞膜物质转运功能 一．被动转运 当同种物质不同浓度的两种溶剂相邻的放在一起时，溶质分子会顺着浓度差或电位差（合称电化学差）产生净流动叫被动转运（passive transport）。被动转运分为以下两种形式： （一）.单纯扩散（simple diffusion）和渗透 单纯扩散 在生物体中，物质的分子或离子顺着电化学梯度通过细胞膜的方式称为单纯扩散。 单纯扩散特点：①是一种单纯的理化过程。②某物质扩散量大小与该物质在膜两侧的浓度，膜的通透性有关。③不需要细胞供能，因为细胞膜是脂质双分子层结构，因此只有一些脂溶性物质才有较高通透性。如O2、CO2和类固醇类激素等。 渗透(osmosis)： 当细胞膜两侧溶剂渗透压不同时，水分子便由渗透压低的一侧向渗透压高的一侧移动，这种物质转运方式叫渗透。 （二）.易化扩散（facilitated diffusion） 非脂溶性物质由膜的高浓度一侧向低浓度一侧移动时，依赖与膜结构中一些特殊蛋白质的协助，这种物质转运方式称为易化扩散。易化扩散有两种形式 ：以载体为中介的易化扩散和以通道为中介的易化扩散。 由载体为中介的易化扩散（carrier mediated diffusion） 载体是细胞膜上的一类特殊蛋白质，在溶质浓度较高的一侧，它们同溶质发生特异性结合，并且构象发生改变，把溶质转运到低浓度一侧将之释放出来，载体蛋白恢复到原来构象，重新进行新一轮转运，直到膜两侧溶质浓度相等为止。通过这种机制转运的物质有葡萄糖、各种氨基酸等。 特点：①高度的结构特异性。②饱和现象，与膜上的载体数目或每个载体能与该物质结合的位点数有关。③竞争性抑制，即如果某载体蛋白对结构类似的A、B两种物质都有转运能力，那么当加入这两种物质时，每一种物质的转运速度都比单独加入一种物质时减少，说明A、B两者均可竞争载体蛋白。 由通道中介的易化扩散（channel mediated diffusion） 在细胞膜上，有一类蛋白质能形成“水相孔道”，它们可以让一些带电的离子，如Na+、K+、Ca+、Cl-等通过。这一类膜蛋白称为离子通道，以离子通道中介的易化扩散的特点是：①速度快，（较载体中介快103倍，比主动转运快105倍）。②对转运离子具有选择性，取决于通道打开时水相孔道大小和孔道壁的带电情况。③通道的开放与关闭是受精密调控的，不是自动持续进行的。 二．主动转运（active transport） 概念：是指细胞通过本身的某种耗能过程，将某种物质分子或离子逆着电化学梯由膜的一侧移向另一侧的过程。 原发性主动转运 在主动转运中，如果所需的能量是由ATP直接提供的主动转运过程，则成为原发性主动转运（primary active transport）. 以膜对Na+、K+的主动转运为例。在各种细胞膜上普遍存在着一种Na+-K+泵的结构，简称钠泵，这是镶嵌在膜脂质双分子层中的一种特殊蛋白，它除了能逆着浓度差将细胞膜内的Na+移出膜外，同时还能把胞外K+移入膜内这种逆浓度差的主动转运，是因为它本身具有ATP酶活性。能分解ATP释放能量，并利用能量进行Na+和K+的主动转运，所以这种转运方式为原发性主动转运。 细胞膜上的钠泵活动的意义是：1）由Na+泵活动造成的细胞内高K+是许多代谢反应进行的必要条件；2）维持细胞正常形态；3）由Na+泵活动造成细胞内外建立起一种势能贮备，即Na+、K+在细胞膜内外的浓度势能，这