04 细胞膜与物质的跨膜运输.ppt

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1、（cell membrane)cell membrane)细胞膜细胞膜细胞膜细胞膜 是包围在细胞质外周的一层界膜，又称是包围在细胞质外周的一层界膜，又称是包围在细胞质外周的一层界膜，又称是包围在细胞质外周的一层界膜，又称质质质质 膜膜膜膜（plasma membrane).plasma membrane).plasma membrane).plasma membrane).单位膜：单位膜：单位膜：单位膜：指任何生物膜在电镜下都呈指任何生物膜在电镜下都呈指任何生物膜在电镜下都呈指任何生物膜在电镜下都呈现现现现“两暗一明两暗一明两暗一明两暗一明”三层结构，这三层结三层结构，这三层结三层结构，这三层

2、结三层结构，这三层结构称为单位膜。构称为单位膜。构称为单位膜。构称为单位膜。生生生生物物物物膜膜膜膜细细细细 胞胞胞胞 膜膜膜膜细胞内膜细胞内膜细胞内膜细胞内膜生物膜生物膜(biomembrane(biomembrane）细胞膜细胞膜细胞膜细胞膜细胞质细胞质细胞质细胞质第一节 细胞膜的化学组成与分子结构 一、细胞膜的化学组成一、细胞膜的化学组成脂类脂类脂类脂类 50%50%50%50%蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质 40-50%40-50%40-50%40-50%糖类糖类糖类糖类 1-10%1-10%1-10%1-10%细细细细胞胞胞胞膜膜膜膜 各种生物膜中蛋白质与脂类的含量比各种生物膜中蛋白质与脂

3、类的含量比各种生物膜中蛋白质与脂类的含量比各种生物膜中蛋白质与脂类的含量比膜的种类膜的种类膜的种类膜的种类蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质/脂类脂类脂类脂类神经髓鞘神经髓鞘神经髓鞘神经髓鞘(轴突部分的细胞膜）轴突部分的细胞膜）轴突部分的细胞膜）轴突部分的细胞膜）血小板血小板血小板血小板红细胞膜红细胞膜红细胞膜红细胞膜线粒体内膜线粒体内膜线粒体内膜线粒体内膜 0.23 0.23 0.23 0.23 0.7 0.7 0.7 0.7 1.5-4 1.5-4 1.5-4 1.5-4 3.2 3.2 3.2 3.2一般地说：功能多而复杂的膜，蛋白质一般地说：功能多而复杂的膜，蛋白质一般地说：功能多而复杂的膜，蛋

4、白质一般地说：功能多而复杂的膜，蛋白质/脂类脂类脂类脂类 大；大；大；大；功能少而简单的膜，蛋白质功能少而简单的膜，蛋白质功能少而简单的膜，蛋白质功能少而简单的膜，蛋白质/脂类脂类脂类脂类 小。小。小。小。膜 脂磷磷 脂：脂：最重要的脂类最重要的脂类糖糖 脂脂胆固醇胆固醇50%-50%-主要成分主要成分主要成分主要成分（一）膜脂构成细胞膜的基本骨架（一）膜脂构成细胞膜的基本骨架磷脂磷脂 磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇磷脂酰胆碱（卵磷脂）磷脂酰胆碱（卵磷脂）磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）磷脂酰丝氨酸磷脂酰丝氨酸磷酸甘油酯磷酸甘油酯神经鞘磷脂：神经鞘磷脂：鞘磷脂鞘磷脂1 1、磷脂、磷脂脂脂肪肪

5、酸酸脂脂 肪肪 酸酸脂脂 肪肪 酸酸极极性性头头部部基基团团（亲亲水水）非非极极性性尾尾部部基基团团（疏疏水水）CH CHCH2OOPOOOOX COCO甘甘 油油磷磷 酸酸 磷酸化醇磷酸化醇 磷脂的分子结构特点：磷脂的分子结构特点：双亲性分子双亲性分子（兼性分子）（兼性分子）1个亲水头部（磷脂酰碱基）个亲水头部（磷脂酰碱基）2条疏水尾（脂肪酸链）条疏水尾（脂肪酸链）POCH2CH2NOOCH3CH3CH3神经神经酰胺酰胺O鞘鞘磷磷脂脂POCH2HCCOOHNH2OCOCH CHCH2OOCOO脂脂肪肪酸酸脂脂肪肪酸酸磷磷脂脂酰酰丝丝氨氨酸酸OCH CHCH2OC磷磷脂脂酰酰乙乙醇醇胺胺（脑脑

6、磷磷脂脂）POCH2CH2NH2OOCOOO脂脂肪肪酸酸脂脂肪肪酸酸OCH3POCH2CH2NCH CHCH2OOCOOCOO脂脂肪肪酸酸脂脂肪肪酸酸CH3CH3磷磷脂脂酰酰胆胆碱碱（卵卵磷磷脂脂）OCell membrane-StructurePOCH2CH2NOOCH3CH3CH3神经神经酰胺酰胺O鞘鞘磷磷脂脂POCH2CH2NOOCH3CH3CH3神经神经酰胺酰胺O鞘鞘磷磷脂脂糖糖(Gal)半半乳乳糖糖苷苷脂脂POCH2CH2NOOCH3CH3CH3神经神经酰胺酰胺O鞘鞘磷磷脂脂糖糖 脂脂 分分 子子糖糖(Gal)糖糖(Gal)糖糖(Gal)糖糖(Gal)2 2、糖脂、糖脂3 3、胆固醇

7、、胆固醇极极性性头头部部固固 醇醇 环环 结结 构构非非极极性性尾尾部部功能：双向调节膜的流动性，增强膜的稳定性功能：双向调节膜的流动性，增强膜的稳定性水水水水水水水水水水磷脂分子团磷脂分子团磷脂分子团磷脂分子团磷脂双分子层磷脂双分子层磷脂双分子层磷脂双分子层磷脂脂质体磷脂脂质体磷脂脂质体磷脂脂质体实验显示：质膜由两层磷脂实验显示：质膜由两层磷脂分子层组成分子层组成脂双分子层的特点：脂双分子层的特点：1.自组装形成封闭性腔室自组装形成封闭性腔室 2.对水溶性分子、离子和大多数生物分子不对水溶性分子、离子和大多数生物分子不通透，保证细胞内环境的稳定通透，保证细胞内环境的稳定 3.脂双层是二维流体

8、脂双层是二维流体,保证细胞膜的流动性保证细胞膜的流动性（二）膜蛋白执行细胞膜的多种功能 1 1 1 1、内在膜蛋白、内在膜蛋白、内在膜蛋白、内在膜蛋白(整合膜蛋白）整合膜蛋白）整合膜蛋白）整合膜蛋白）螺旋2 2 2 2、外在膜蛋白、外在膜蛋白、外在膜蛋白、外在膜蛋白离子键离子键氢键氢键跨膜蛋白：跨膜蛋白：1.单单 次次 穿穿 膜膜脂脂质质双双层层非胞质面非胞质面胞质面胞质面123452.多多 次次 穿穿 膜膜脂锚定蛋白：脂锚定蛋白：3.质膜胞质侧的蛋白直接与脂双层的烃链形质膜胞质侧的蛋白直接与脂双层的烃链形 成共价键结合。成共价键结合。4.非胞质面的蛋白通过一个寡糖链与磷脂非胞质面的蛋白通过一

9、个寡糖链与磷脂酰肌醇共价结合。酰肌醇共价结合。5.外周蛋白：外周蛋白：附在膜的内外表面，非共价地结合在镶嵌蛋白上。附在膜的内外表面，非共价地结合在镶嵌蛋白上。膜糖膜糖膜糖膜糖+膜膜膜膜 脂脂脂脂 共价键共价键共价键共价键糖糖糖糖 脂脂脂脂膜糖膜糖膜糖膜糖+膜蛋白膜蛋白膜蛋白膜蛋白糖蛋白糖蛋白糖蛋白糖蛋白共价键共价键共价键共价键细胞内细胞内脂脂双双层层膜膜蛋蛋白白细胞外被、细胞衣细胞外被、细胞衣cell coat（糖萼（糖萼glycoalyx）：）：细胞外表的细胞外表的细胞外表的细胞外表的糖链与该细胞分泌出来的糖蛋白等粘附在一起。糖链与该细胞分泌出来的糖蛋白等粘附在一起。糖链与该细胞分泌出来的糖

10、蛋白等粘附在一起。糖链与该细胞分泌出来的糖蛋白等粘附在一起。细细胞胞外外被被（糖萼）（糖萼）分分布布：糖糖糖糖链链链链分分分分布布布布在在在在细细细细胞胞胞胞膜膜膜膜外外外外表表表表面面面面，即即即即非细胞质非细胞质非细胞质非细胞质面。面。面。面。（三）膜糖类覆盖细胞膜表面（三）膜糖类覆盖细胞膜表面细胞表面（细胞表面（cell surface）：）：是以质膜为主体，包括质是以质膜为主体，包括质膜和质膜外侧的细胞外被和质膜内侧的胞质溶胶层共膜和质膜外侧的细胞外被和质膜内侧的胞质溶胶层共同组成的一个多功能复合结构体系。同组成的一个多功能复合结构体系。流动性和不对称性流动性和不对称性二、细胞膜的特性

11、二、细胞膜的特性（一）不对称性（一）不对称性1、膜脂分布的不对称性、膜脂分布的不对称性：种类、数量有明显不同。：种类、数量有明显不同。：种类、数量有明显不同。：种类、数量有明显不同。磷脂酰乙醇胺磷脂酰乙醇胺磷脂酰乙醇胺磷脂酰乙醇胺 和和和和 磷脂酰丝氨酸磷脂酰丝氨酸磷脂酰丝氨酸磷脂酰丝氨酸磷脂酰胆碱磷脂酰胆碱磷脂酰胆碱磷脂酰胆碱 和和和和 鞘磷脂、鞘磷脂、鞘磷脂、鞘磷脂、胆固醇、糖脂胆固醇、糖脂胆固醇、糖脂胆固醇、糖脂2、膜蛋白分布的不对称性、膜蛋白分布的不对称性：分布位置、数量、穿膜方向、活性位点：分布位置、数量、穿膜方向、活性位点：分布位置、数量、穿膜方向、活性位点：分布位置、数量、穿膜方

12、向、活性位点内外不对称内外不对称内外不对称内外不对称（细胞膜内层多于外层）（细胞膜内层多于外层）（细胞膜内层多于外层）（细胞膜内层多于外层）糖蛋白、糖脂上的低聚糖糖蛋白、糖脂上的低聚糖残基均位于膜的非胞质侧。残基均位于膜的非胞质侧。3、膜糖类分布的不对称性、膜糖类分布的不对称性4.细胞膜内侧面分布有微管、微丝细胞膜内侧面分布有微管、微丝不对称性的生物学意义：不对称性的生物学意义：决定了膜内外表面功能的不对称性。决定了膜内外表面功能的不对称性。（1）侧向移动）侧向移动（2）旋转运动）旋转运动（3）翻转运动）翻转运动膜脂分子的运动方式膜脂分子的运动方式（4）伸缩和振荡运动）伸缩和振荡运动（5）烃链

13、的旋转异构运动）烃链的旋转异构运动2.2.膜脂的流动性膜脂的流动性膜脂的流动性膜脂的流动性3.3.影响膜脂流动性的因素影响膜脂流动性的因素影响膜脂流动性的因素影响膜脂流动性的因素1.1.1.1.脂肪酸链的饱和程度脂肪酸链的饱和程度脂肪酸链的饱和程度脂肪酸链的饱和程度2.2.2.2.脂肪酸链的长度脂肪酸链的长度脂肪酸链的长度脂肪酸链的长度3.3.3.3.胆固醇的影响胆固醇的影响胆固醇的影响胆固醇的影响4.4.4.4.卵磷脂卵磷脂卵磷脂卵磷脂/鞘磷脂的比例鞘磷脂的比例鞘磷脂的比例鞘磷脂的比例6.6.6.6.其它因素其它因素其它因素其它因素饱和程度高，流动性小饱和程度高，流动性小饱和程度高，流动性小

14、饱和程度高，流动性小 饱和程度低，流动性大饱和程度低，流动性大饱和程度低，流动性大饱和程度低，流动性大链长，流动性小链长，流动性小链长，流动性小链长，流动性小 链短，流动性大链短，流动性大链短，流动性大链短，流动性大调节膜的流动性。调节膜的流动性。调节膜的流动性。调节膜的流动性。相变温度以上，限制膜的流动性，相变温度以上，限制膜的流动性，相变温度以上，限制膜的流动性，相变温度以上，限制膜的流动性，相变温度以下，防止脂肪酸链相互凝聚。相变温度以下，防止脂肪酸链相互凝聚。相变温度以下，防止脂肪酸链相互凝聚。相变温度以下，防止脂肪酸链相互凝聚。此比例小，流动性小此比例小，流动性小此比例小，流动性小此

15、比例小，流动性小此比例大，流动性大此比例大，流动性大此比例大，流动性大此比例大，流动性大环境温度，环境温度，环境温度，环境温度，PHPH、离子强度等、离子强度等、离子强度等、离子强度等5.5.5.5.膜蛋白的影响膜蛋白的影响膜蛋白的影响膜蛋白的影响越多，流动性越小越多，流动性越小越多，流动性越小越多，流动性越小4、膜蛋白的流动性、膜蛋白的流动性膜蛋白分子的运动方式膜蛋白分子的运动方式膜蛋白分子的运动方式膜蛋白分子的运动方式（1 1 1 1）侧向扩散）侧向扩散）侧向扩散）侧向扩散（2 2 2 2）旋转运动）旋转运动）旋转运动）旋转运动小鼠细胞小鼠细胞人膜蛋白抗体人膜蛋白抗体+人膜蛋白（抗原）人膜

16、蛋白（抗原）异核细胞异核细胞小鼠膜蛋白抗体小鼠膜蛋白抗体+荧光素荧光素人膜蛋白抗体人膜蛋白抗体+罗丹明罗丹明小鼠膜蛋白抗体小鼠膜蛋白抗体+小鼠膜蛋白（抗原）小鼠膜蛋白（抗原）人细胞人细胞孵育（孵育（37，40分钟）分钟）诱导融合诱导融合膜蛋白膜蛋白(抗原）抗原）三、细胞膜的分子结构模型1.生物膜是由流动的脂质双分子层构成膜的连续主体。生物膜是由流动的脂质双分子层构成膜的连续主体。2.膜蛋白以各种形式与脂质双分子层结合。膜蛋白以各种形式与脂质双分子层结合。4.细胞膜具有流动性，膜上各成分处于动态平衡之中细胞膜具有流动性，膜上各成分处于动态平衡之中液态镶嵌模型液态镶嵌模型fluid mosaic

17、model3.细胞膜具有不对称性细胞膜具有不对称性 镶嵌蛋白镶嵌蛋白镶嵌蛋白镶嵌蛋白 界面脂界面脂界面脂界面脂 要点：要点：要点：要点：1.1.1.1.膜蛋白对脂类分子流动性的控制作用，呈膜蛋白对脂类分子流动性的控制作用，呈膜蛋白对脂类分子流动性的控制作用，呈膜蛋白对脂类分子流动性的控制作用，呈 小片点状小片点状小片点状小片点状 分布。分布。分布。分布。2.2.脂类分子流动的不均一性脂类分子流动的不均一性脂类分子流动的不均一性脂类分子流动的不均一性说明了生物膜既说明了生物膜既说明了生物膜既说明了生物膜既 有流动性又有相对完整性和稳定性。有流动性又有相对完整性和稳定性。有流动性又有相对完整性和稳

18、定性。有流动性又有相对完整性和稳定性。晶格镶嵌模型晶格镶嵌模型晶格镶嵌模型晶格镶嵌模型晶晶晶晶格格格格+Jain&White(1977)Jain&White(1977)+要点：要点：要点：要点：流动的脂质双分子层中存在许多大小不同、刚性较大、流动的脂质双分子层中存在许多大小不同、刚性较大、流动的脂质双分子层中存在许多大小不同、刚性较大、流动的脂质双分子层中存在许多大小不同、刚性较大、彼此独立移动的脂质区彼此独立移动的脂质区彼此独立移动的脂质区彼此独立移动的脂质区(有序结构的板块有序结构的板块有序结构的板块有序结构的板块)；有序结构的板块之间被流动的脂质区有序结构的板块之间被流动的脂质区有序结构

19、的板块之间被流动的脂质区有序结构的板块之间被流动的脂质区(无序结构的板块无序结构的板块无序结构的板块无序结构的板块)所分割；所分割；所分割；所分割；生物膜是因不同流动性的板块镶嵌而成的动态结构。生物膜是因不同流动性的板块镶嵌而成的动态结构。生物膜是因不同流动性的板块镶嵌而成的动态结构。生物膜是因不同流动性的板块镶嵌而成的动态结构。板块镶嵌模型板块镶嵌模型板块镶嵌模型板块镶嵌模型第二节第二节 小分子物质的跨膜运输小分子物质的跨膜运输细胞膜的物质运输细胞膜的物质运输 膜内外物质的运输膜内外物质的运输膜内外物质的运输膜内外物质的运输小分子、离子小分子、离子小分子、离子小分子、离子大分子、颗粒大分子、

20、颗粒大分子、颗粒大分子、颗粒被被被被 动动动动 运运运运 输输输输主动主动主动主动 运运运运 输输输输胞吐作用胞吐作用胞吐作用胞吐作用胞吞作用胞吞作用胞吞作用胞吞作用跨膜运输跨膜运输跨膜运输跨膜运输膜泡运输膜泡运输膜泡运输膜泡运输一、膜的选择性通透和简单扩散一、膜的选择性通透和简单扩散 1 1 1 1、膜的选择通透性、膜的选择通透性、膜的选择通透性、膜的选择通透性不需要消耗细胞代谢的能量不需要消耗细胞代谢的能量,而将物质而将物质从浓度高的一侧经细胞膜转运至浓度低从浓度高的一侧经细胞膜转运至浓度低的一侧。的一侧。简单扩散简单扩散易化扩散易化扩散2 简单扩散简单扩散-被动运输的一种类型被动运输的一

21、种类型高浓度低浓度简单扩散简单扩散free diffusion不需要消耗能量和不依靠专一膜蛋白分子不需要消耗能量和不依靠专一膜蛋白分子而使物质顺浓度梯度从膜的一侧转运到另而使物质顺浓度梯度从膜的一侧转运到另一侧的运输方式。一侧的运输方式。简单扩散的特点：简单扩散的特点：1 1、溶质能透过膜、溶质能透过膜2 2、物质的转运是从高浓度向低浓度方向、物质的转运是从高浓度向低浓度方向3 3、不需要细胞提供能量（所需能量来自高浓、不需要细胞提供能量（所需能量来自高浓度本身包含的势能）度本身包含的势能）4 4、不需要膜转运蛋白协助、不需要膜转运蛋白协助 二、膜转运蛋白介导的跨膜二、膜转运蛋白介导的跨膜运输

22、运输 简单扩散简单扩散易化扩散易化扩散主动运输：必须由载体蛋白介导主动运输：必须由载体蛋白介导由通道蛋白介导由通道蛋白介导由载体蛋白介导由载体蛋白介导易化扩散：易化扩散：一些非脂溶性（或亲水性）的物质，不能一些非脂溶性（或亲水性）的物质，不能以简单扩散的方式通过细胞膜，它们在载以简单扩散的方式通过细胞膜，它们在载体蛋白或通道蛋白的介导下，不消耗细胞体蛋白或通道蛋白的介导下，不消耗细胞的代谢能量，顺物质浓度梯度或电化学梯的代谢能量，顺物质浓度梯度或电化学梯度进行转运，称易化扩散。度进行转运，称易化扩散。高浓度高浓度低浓度通道蛋白通道蛋白（一）通道蛋白（离子通道）高效转运各种离子（一）通道蛋白（离

23、子通道）高效转运各种离子为被动运输，通道蛋白在转运过为被动运输，通道蛋白在转运过程中不与溶质分子结合程中不与溶质分子结合对离子大小和所带电荷具有高度对离子大小和所带电荷具有高度选择性选择性转运速率高转运速率高多数通道蛋白不持续开放，受多数通道蛋白不持续开放，受“闸闸门门”控制控制离子通道扩散的特点：离子通道扩散的特点：配体门控通道配体门控通道电压门控通道电压门控通道应力激活通道应力激活通道门控通道的类型门控通道的类型配体配体高浓度低浓度(1)配体门控通道配体门控通道(2)电位门控通道电位门控通道（二）载体蛋白介导的易化扩散（二）载体蛋白介导的易化扩散 载体蛋白可运输一些亲水性物质，如：氨基酸、

24、葡萄糖、核苷酸。载体蛋白载体蛋白 高浓度低浓度载体蛋白运输特点：载体蛋白运输特点：被转运物质与载体暂时、可逆结合被转运物质与载体暂时、可逆结合 借助构象变化完成运输借助构象变化完成运输 选择性和特异性选择性和特异性 可饱和性，存在最大转运速度可饱和性，存在最大转运速度（三）载体蛋白介导的主动运输（三）载体蛋白介导的主动运输主动运输：载体蛋白介导的物质逆浓度梯度或主动运输：载体蛋白介导的物质逆浓度梯度或电化学梯度，通过消耗代谢能量，从低浓度向电化学梯度，通过消耗代谢能量，从低浓度向高浓度进行的跨膜运输方式。高浓度进行的跨膜运输方式。1、离子泵直接水解、离子泵直接水解ATP进行主动运输进行主动运输

25、（1）Na+-K+泵泵逆电化学梯度转运逆电化学梯度转运逆电化学梯度转运逆电化学梯度转运NaNaNaNa+和和和和K K K K+化学本质：化学本质：化学本质：化学本质：NaNaNaNa+-K-K-K-K+ATP ATP ATP ATP酶酶酶酶 兼有兼有兼有兼有载体蛋白载体蛋白载体蛋白载体蛋白和和和和酶酶酶酶的双重功能的双重功能的双重功能的双重功能化学组成：化学组成：化学组成：化学组成：N N N Na a a a+-K K K K+A A A AT T T TP P P P酶酶酶酶大亚基：大亚基：大亚基：大亚基：小亚基：小亚基：小亚基：小亚基：跨膜蛋白，跨膜蛋白，跨膜蛋白，跨膜蛋白，催化部位，

26、催化部位，催化部位，催化部位，内侧：内侧：内侧：内侧：NaNaNaNa+、ATPATPATPATP的结合部位的结合部位的结合部位的结合部位外侧：外侧：外侧：外侧：K K K K+、乌本苷结合部位、乌本苷结合部位、乌本苷结合部位、乌本苷结合部位膜外半嵌入的糖蛋白，膜外半嵌入的糖蛋白，膜外半嵌入的糖蛋白，膜外半嵌入的糖蛋白，作用不详。作用不详。作用不详。作用不详。细细细细 胞内胞内胞内胞内浓浓度度梯梯度度 3 30 0倍倍 浓浓度度梯梯度度 1 13 3倍倍 大亚基大亚基小亚基Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+K+K+K+K+K+

27、K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+Na+Na+Na+PiNa+K+小亚基大亚基大亚基K+ATPADP+Pi钠结合部位钠结合部位K+Pi大亚基大大亚亚基基小小亚亚基基钾结合部位钾结合部位运输过程：运输过程：运输过程：运输过程：Na+Na+K+K+细胞细胞细胞细胞 外外外外工作效率工作效率工作效率工作效率u1 1个个ATPATP酶分子每秒钟水解酶分子每秒钟水解10001000个个ATPATP分子；分子；u每每水解水解1 1分子分子ATPATP所释放的能量可泵出所释放的能量可泵出3 3个个NaNa+，同时泵入同时泵入2 2个个K K+。生理意义生理意义生

28、理意义生理意义A A A A、维持细胞内外钠、钾离子的浓度梯度、维持细胞内外钠、钾离子的浓度梯度、维持细胞内外钠、钾离子的浓度梯度、维持细胞内外钠、钾离子的浓度梯度,维持膜电位；维持膜电位；维持膜电位；维持膜电位；B B B B、调节细胞内外渗透压；、调节细胞内外渗透压；、调节细胞内外渗透压；、调节细胞内外渗透压；CCCC、为细胞主动运输葡萄糖、氨基酸提供驱动力。、为细胞主动运输葡萄糖、氨基酸提供驱动力。、为细胞主动运输葡萄糖、氨基酸提供驱动力。、为细胞主动运输葡萄糖、氨基酸提供驱动力。（2）Ca2+泵泵2 2、离子浓度驱动的协同运输、离子浓度驱动的协同运输 葡萄糖主动运输葡萄糖主动运输葡萄糖

29、主动运输葡萄糖主动运输并不直接并不直接并不直接并不直接利用利用利用利用ATPATPATPATP，而是由钠钾泵产生的，而是由钠钾泵产生的，而是由钠钾泵产生的，而是由钠钾泵产生的膜外膜外膜外膜外高钠离子浓度驱动高钠离子浓度驱动高钠离子浓度驱动高钠离子浓度驱动的。的。的。的。主动运输特点：主动运输特点：为小分子物质逆浓度或电化学梯度跨膜转运为小分子物质逆浓度或电化学梯度跨膜转运 需要消耗能量需要消耗能量 需要膜上特异性载体介导需要膜上特异性载体介导第三节第三节 大分子和颗粒物质的膜泡运输大分子和颗粒物质的膜泡运输膜的融合与断裂膜的融合与断裂膜的融合与断裂膜的融合与断裂、耗能耗能耗能耗能胞饮作用胞饮作

30、用吞噬作用吞噬作用受体介导的内吞作用受体介导的内吞作用(endocytosis)(endocytosis)(endocytosis)(endocytosis)(exocytosis)(exocytosis)(exocytosis)(exocytosis)胞胞胞胞吐吐吐吐作作作作用用用用吞吞吞吞噬噬噬噬作作作作用用用用吞吞吞吞饮饮饮饮作作作作用用用用吞噬体吞噬体吞噬体吞噬体吞饮体吞饮体吞饮体吞饮体细胞内吞较大的固体颗粒细胞内吞较大的固体颗粒物质，如细菌、细胞碎片物质，如细菌、细胞碎片等等 细胞吞入的物质为液体细胞吞入的物质为液体或极小的颗粒物质或极小的颗粒物质 一、胞吞作用一、胞吞作用根据吞入物

31、质的根据吞入物质的根据吞入物质的根据吞入物质的状态状态状态状态、大小大小大小大小及及及及特异程度特异程度特异程度特异程度的不同，分为的不同，分为的不同，分为的不同，分为三种：三种：三种：三种：吞噬作用吞噬作用吞噬作用吞噬作用；吞饮作用吞饮作用吞饮作用吞饮作用；受体介导的内吞作用受体介导的内吞作用受体介导的内吞作用受体介导的内吞作用。（一）吞噬作用（一）吞噬作用（一）吞噬作用（一）吞噬作用是指细胞内吞较大的是指细胞内吞较大的是指细胞内吞较大的是指细胞内吞较大的固体颗粒固体颗粒固体颗粒固体颗粒或或或或分子复合物分子复合物分子复合物分子复合物的过程，的过程，的过程，的过程，如细菌、细胞碎片、无机尘粒

32、等。如细菌、细胞碎片、无机尘粒等。如细菌、细胞碎片、无机尘粒等。如细菌、细胞碎片、无机尘粒等。吞噬作用形成的囊泡称吞噬作用形成的囊泡称吞噬作用形成的囊泡称吞噬作用形成的囊泡称吞噬体吞噬体吞噬体吞噬体。细胞的吞噬作用过程细胞的吞噬作用过程细胞的吞噬作用过程细胞的吞噬作用过程巨噬细胞巨噬细胞细胞核细胞核细胞质细胞质细胞质细胞质细胞膜细胞膜溶酶体溶酶体细胞的吞噬作用过程细胞的吞噬作用过程细胞的吞噬作用过程细胞的吞噬作用过程细胞的吞噬作用过程细胞的吞噬作用过程细胞的吞噬作用过程细胞的吞噬作用过程细胞的吞噬作用过程细胞的吞噬作用过程细胞的吞噬作用过程细胞的吞噬作用过程细胞的吞噬作用过程细胞的吞噬作用过程

33、细胞的吞噬作用过程细胞的吞噬作用过程细胞的吞噬作用过程细胞的吞噬作用过程细胞的吞噬作用过程细胞的吞噬作用过程细胞的吞噬作用过程细胞的吞噬作用过程细胞的吞噬作用过程细胞的吞噬作用过程细胞的吞噬作用过程细胞的吞噬作用过程细胞的吞噬作用过程细胞的吞噬作用过程细胞的吞噬作用过程细胞的吞噬作用过程细胞的吞噬作用过程细胞的吞噬作用过程细胞的吞噬作用过程细胞的吞噬作用过程细胞的吞噬作用过程细胞的吞噬作用过程细胞的吞噬作用过程细胞的吞噬作用过程细胞的吞噬作用过程细胞的吞噬作用过程巨噬巨噬细胞细胞吞噬吞噬扫描扫描电镜电镜观察观察（二）吞饮作用（二）吞饮作用（二）吞饮作用（二）吞饮作用是指细胞内吞是指细胞内吞是指

34、细胞内吞是指细胞内吞液体液体液体液体或或或或小溶质分子小溶质分子小溶质分子小溶质分子的活动。的活动。的活动。的活动。吞饮形成的囊泡称吞饮形成的囊泡称吞饮形成的囊泡称吞饮形成的囊泡称胞饮体胞饮体胞饮体胞饮体。（三）受体介导的内吞作用（三）受体介导的内吞作用（三）受体介导的内吞作用（三）受体介导的内吞作用特异性强，可大大提高内吞效率；特异性强，可大大提高内吞效率；特异性强，可大大提高内吞效率；特异性强，可大大提高内吞效率；可选择、高效可选择、高效可选择、高效可选择、高效通过受体通过受体通过受体通过受体-配体结合而引发的吞饮作用配体结合而引发的吞饮作用配体结合而引发的吞饮作用配体结合而引发的吞饮作用

35、包括液相内吞和吸附内吞。包括液相内吞和吸附内吞。包括液相内吞和吸附内吞。包括液相内吞和吸附内吞。被被网格蛋白网格蛋白:捕获膜受体，牵拉质膜内陷形成有被小泡捕获膜受体，牵拉质膜内陷形成有被小泡衔接蛋白：连接网格蛋白与受体，参与衔接蛋白：连接网格蛋白与受体，参与“被被”的形成的形成低密度脂蛋白颗粒低密度脂蛋白颗粒细胞摄取细胞摄取LDLLDL颗粒，获得胆固醇颗粒，获得胆固醇LDLLDL颗粒（低密度脂蛋白）颗粒（低密度脂蛋白）颗粒（低密度脂蛋白）颗粒（低密度脂蛋白）LDLLDL受体受体受体受体有被小窝有被小窝有被小窝有被小窝有被小泡有被小泡有被小泡有被小泡内吞 去被无被小泡无被小泡无被小泡无被小泡胞内

36、体胞内体胞内体胞内体融合受体与受体与受体与受体与LDLLDL颗粒分开颗粒分开颗粒分开颗粒分开含受体部分含受体部分含受体部分含受体部分受体再循环含含含含LDLLDL颗粒部分颗粒部分颗粒部分颗粒部分 内体性溶酶体内体性溶酶体内体性溶酶体内体性溶酶体融合吞吞吞吞噬噬噬噬性性性性溶溶溶溶酶酶酶酶体体体体游离胆固醇游离胆固醇游离胆固醇游离胆固醇释出二、胞吐作用二、胞吐作用 适用对象适用对象 激素激素 酶类酶类 抗体抗体 未消化的食物残渣未消化的食物残渣 细细胞胞内内不不能能消消化化的的物物质质和和合合成成的的分分泌泌蛋蛋白白都都是是通通过过这这种种途途径径排排出出 结构性结构性结构性结构性 分泌分泌分泌

37、分泌调节性调节性调节性调节性 分泌分泌分泌分泌以分泌蛋白为例，其胞吐作用有两种形式以分泌蛋白为例，其胞吐作用有两种形式以分泌蛋白为例，其胞吐作用有两种形式以分泌蛋白为例，其胞吐作用有两种形式第四节第四节 细胞膜与信号转导细胞膜与信号转导信号转导：信号转导：信号分子信号分子(配体配体)通过与细胞膜上或胞内的通过与细胞膜上或胞内的受体特异性结合，将信号转换后传给相应受体特异性结合，将信号转换后传给相应的胞内系统，使细胞对外界信号做出适当的胞内系统，使细胞对外界信号做出适当的反应，这一过程称为信号转导。的反应，这一过程称为信号转导。信号分子（配体）：信号分子（配体）：包括物理信号和化学信号等，最重要

38、的是由细胞包括物理信号和化学信号等，最重要的是由细胞分泌的、能够调节机体功能的一大类生物活性物分泌的、能够调节机体功能的一大类生物活性物质，被称为第一信使。质，被称为第一信使。化学信号化学信号神经递质神经递质局部化学介质局部化学介质激素激素受体：受体：是一类存在于胞膜或胞内的特殊蛋白质，是一类存在于胞膜或胞内的特殊蛋白质，能够特异性识别并结合胞外信号分子，能够特异性识别并结合胞外信号分子，进而激活胞内一系列生化反应，使细胞进而激活胞内一系列生化反应，使细胞对外界刺激产生相应的效应。对外界刺激产生相应的效应。胞内受体：配体为脂溶性胞内受体：配体为脂溶性膜受体：受体的大多数为此类，配体水溶性膜受体

39、：受体的大多数为此类，配体水溶性膜受体的结构膜受体的结构细胞外域细胞外域胞内域：胞内域：受体向着细胞外部分，多为糖蛋白，：受体向着细胞外部分，多为糖蛋白，可识别不同的配体，狭义受体指此部位。可识别不同的配体，狭义受体指此部位。受体向着细胞质部分，起信号传递作受体向着细胞质部分，起信号传递作用，受体与配体结合后被激活，引起用，受体与配体结合后被激活，引起一系列变化，产生相应的生物效应。一系列变化，产生相应的生物效应。受体跨膜部分，将受体固定在细胞膜上受体跨膜部分，将受体固定在细胞膜上膜膜受受体体的的结结构构跨膜域：跨膜域：膜受体的分类膜受体的分类离子通道型受体离子通道型受体 酪氨酸蛋白激酶型受体

40、酪氨酸蛋白激酶型受体 蛋白偶联受体蛋白偶联受体 细胞内信使：第二信使细胞内信使：第二信使受体被激活后在细胞内产生的、能介导信号转导受体被激活后在细胞内产生的、能介导信号转导的活性物质，又称为第二信使。的活性物质，又称为第二信使。cAMPcAMP信号体系信号体系甘油二脂（甘油二脂（DAG)DAG)三磷酸肌醇三磷酸肌醇(Ip3)(Ip3)cGMPcGMP信号体系信号体系 Ca Ca2+2+信号体系统信号体系统第五节 细胞膜异常与疾病载体蛋白异常与疾病载体蛋白异常与疾病一一 胱氨酸尿症胱氨酸尿症病人肾小管上皮细胞转运胱氨酸的载体蛋白缺陷病人肾小管上皮细胞转运胱氨酸的载体蛋白缺陷遗传性膜转运异常疾病遗

41、传性膜转运异常疾病二二 肾性糖尿肾性糖尿病人肾小管上皮细胞转运葡萄糖的载体功能缺陷，病人肾小管上皮细胞转运葡萄糖的载体功能缺陷，葡萄糖重吸收障碍葡萄糖重吸收障碍离子通道异常与疾病离子通道异常与疾病囊性纤维化：囊性纤维化：白种人的最常见的致死性常染色体隐性遗传病白种人的最常见的致死性常染色体隐性遗传病氯离子通道遗传性缺失氯离子通道遗传性缺失膜受体异常与疾病膜受体异常与疾病家族性高胆固醇血症家族性高胆固醇血症受体缺乏：受体数目缺少受体缺乏：受体数目缺少重型纯合子病人重型纯合子病人LDL受体只有正常人的受体只有正常人的3.6%受体结构缺陷受体结构缺陷:家族性高胆固醇血症家族性高胆固醇血症临床特点临床

42、特点：1.高胆固醇血症。高胆固醇血症。患者血浆中胆固醇水平较正常人患者血浆中胆固醇水平较正常人高出高出68倍。倍。2.黄色瘤。肘、膝足跟手背黄色瘤。肘、膝足跟手背，下肢小关节，内眦部。，下肢小关节，内眦部。3.早发心血管疾病。早发心血管疾病。4.常染色体显性遗传。杂合子父母至少一个是该病常染色体显性遗传。杂合子父母至少一个是该病患者。纯合子双亲必定都是患者。患者。纯合子双亲必定都是患者。黄色瘤重症肌无力重症肌无力病人产生抗乙酰胆碱受体的抗体本章节重点本章节重点 掌握物质的跨膜运输和膜泡运输的方掌握物质的跨膜运输和膜泡运输的方式和特点。式和特点。掌握掌握LDLLDL受体介导的内吞作用、钠钾泵。受体介导的内吞作用、钠钾泵。掌握细胞膜的化学成分、生物学特性掌握细胞膜的化学成分、生物学特性掌握细胞膜的化学成分、生物学特性掌握细胞膜的化学成分、生物学特性 及液态镶嵌模型。及液态镶嵌模型。及液态镶嵌模型。及液态镶嵌模型。