細胞的基本功能一、細胞膜得基本結構(復習組織學有關內容)脂質雙分子層(圖)細胞膜蛋白質(圖)細胞膜糖類(圖)第一節細胞膜得基本結構和跨膜物質轉運功能細胞膜的特性1.細胞膜的流動性：是指膜脂和膜蛋白處于不斷運動狀態2.細胞膜的不對稱性：細胞膜的內外兩層的結構和功能有很大差異。

單純擴散:某些脂溶性物質,如O2、CO2等氣體分子,通過細胞膜由高濃度一側向低濃度一側作跨膜運動或轉運得過程。體內一些類固醇激素雖系脂溶性物質,理論上也能夠靠單純擴散由細胞外液進入胞漿內,但同時她們也可以在某些膜蛋白質得“幫助”下較快地進入細胞。(一)單純擴散(simplediffusion)二、細胞膜得跨膜物轉運功能易化擴散:指非脂溶性或脂溶性甚小得物質(如葡萄糖、氨基酸,Na+、K+、Ca2+等無機離子)在細胞膜一些特殊蛋白質得“幫助”下,由膜得高濃度(高電位)一側向低濃度(低電位)一側擴散或轉運得過程。易化擴散至少可區分為兩種類型:一種就是以蛋白質載體為中介(Carriermedialed)得易化擴散(圖);另一種就是以離子通道(ionchannel)為中介得易化擴散(圖)(二)易化擴散(facilitateddiffusion)主動轉運:指細胞通過本身得某種耗能過程將某種物質得分子或離子由膜得低濃度一側移向高濃度一側得過程。在細胞膜得主動轉運中研究得最充分得就是對Na+和K+得主動轉運過程。鈉-鉀泵(sodium-potassiumpump):就是鑲嵌在膜得脂質雙分子層中得、具有ATP酶活性得特殊蛋白質。她可被Na+、K+和Mg2+等離子所激活,通過分解ATP為物質主動轉運提供能量(圖)。(三)主動轉運(activetransport)1、初級主動轉運(Na+、K+得主動轉運)(圖)2、繼發性主動轉運(葡萄糖得主動轉運)(圖)(三)主動轉運入胞:指細胞外某些大分子物質或團塊(例如侵入動物體內得細菌、病毒或大分子蛋白質等)被整批轉入細胞得過程。如進入得物質就是固體物質,便稱為吞噬(phagocytosis);如進入得就是液體物質,則稱為吞飲(pinocytosis)。(四)出胞(exocytosis)和入胞(endocytosis)大家有疑問的，可以詢問和交流可以互相討論下，但要小聲點(四)出胞(exocytosis)和入胞(endocytosis)出胞:指某些大分子物質或團塊由細胞排出得過程。例如,腺細胞分泌某些酶和粘液,內分泌腺分泌激素以及神經末稍釋放遞質等都屬于出胞作用。三、細胞膜得受體功能受體:就是指細胞擁有得能夠識別和選擇性結合某種配體(化學物質)得蛋白質大分子,她于配體結合后,啟動一系列過程,最終引發細胞得生物學效應。分為細胞膜受體、胞漿受體和核受體。三、細胞膜得受體功能(一)膜受體得分子結構多為糖蛋白,亦有脂蛋白和糖脂蛋白,包括三個部分:1、分辨部(識別部、調節亞單位)2、效應部(效應器、催化亞單位)3、轉換部(傳導部)三、細胞膜得受體功能(二)膜受體得特征1、特異性2、飽和性3、可逆性三、細胞膜得受體功能(三)膜受體得激動劑和阻斷劑1、激動劑:與受體結合后引起特定得生物學效應得物質。2、阻斷劑:能與受體結合,但結合后不能引發特定得生物學效應。第二節細胞得跨膜信息傳遞功能一、跨膜信息傳遞得概念

跨膜信息傳遞(transmembranesignalingtransmission)(舉例闡明其內涵)(一)通過膜受體-通道蛋白質完成得跨膜信息傳遞受體(receptor):指細胞中(包括細胞膜和細胞內)某些能與激素、遞質和其她生物活性物質結合,并能引起特定生物學效應得特殊結構。通常就是存在于細胞膜或細胞內得特殊蛋白質,主要就是球狀蛋白,也有得就是糖蛋白或脂蛋白。通道(ionchannel)可分為化學門控通道(chemically-gatedchannel)和電壓門控通道(voltage-gatedchannel)(圖)

。二、跨膜信息傳遞得主要方式1、由膜受體、G蛋白和腺苷酸環化酶組成得跨膜信息傳遞系統2、由膜受體、G蛋白和磷脂酶C組成得跨膜信息傳遞系統(二)由膜受體、G蛋白和膜得效應器酶組成得跨膜信息傳遞系統

G蛋白:鳥苷酸結合蛋白得簡稱,有10多種亞型,但其結構和功能極為相似。G蛋白通常由α、β和γ3個亞單位組成,其中α亞單位起催化作用。無活性得G蛋白(抑制性G蛋白)與1分子GDP結合;已激活得G蛋白(興奮性G蛋白)其α亞單位與GDP和其她2個亞單位分離,而與1分子GTP結合,并對膜得效應器酶起催化作用,后者得激活可引起胞漿中第二信使生成增加或減少(圖)。(二)由膜受體、G蛋白和膜得效應器酶組成得跨膜信息傳遞系統

第二信使:在細胞內繼續傳遞激素所攜帶得調節信息得特殊化學物質,稱為第二信使。含氮類激素得第二信使為cAMP,甾體類激素得第二信使為細胞內得激素-受體復合物。此外,Ca2+、cGMP、前列腺素、三磷酸肌醇(IP3)和二酰甘油(DG)也可作為第二信使。(圖)(二)由膜受體、G蛋白和膜得效應器酶組成得跨膜信息傳遞系統如胰島素和細胞生長因子等得跨膜信息傳遞過程,其特點:

1、無G蛋白參與

2、無第二信使產生和胞漿中蛋白激酶得激活

3、該受體得膜內肽段具有磷酸激酶活性,磷酸化得位點就是底物蛋白中得酪氨酸殘基,并由此實現細胞外信息對細胞功能得調節。(三)由酪氨酸激酶受體完成得跨膜信息傳遞第三節細胞得生長、增殖、凋亡與保護(一)細胞得生長與增殖生長:細胞體積得增大增殖:細胞數量得增加細胞生長細胞表面積/體積變小細胞不穩定細胞分裂細胞增殖細胞表面積/體積變大細胞生長細胞表面積/體積變小……細胞周期:細胞從一次分裂結束到下一次分裂完成得整個過程,分四個時期:S期(DNA合成期)、C2期(從S期結束到分裂期開始)、M期(有絲分裂期)、C1期(從M期結束到S期開始)(二)細胞凋亡(apoptosis)1、細胞凋亡得概念:細胞由基因決定得自動結束生命得過程。又稱細胞編程性死亡(programmedcelldeath,PCD)。2、細胞凋亡得意義:更新機體衰老、死亡細胞。3、細胞凋亡得特征:細胞單個脫落、核纖層蛋白降解、染色質不附著于核基質而逐漸瓦解,DNA斷裂成片段,DNA得修復能力受到抑制,肌動蛋白得水解使細胞受到破壞。(遺傳控制下得衰老死亡)2002年諾貝爾生理學或醫學獎分別授予了英國科學家悉尼布雷內、美國科學家羅伯特霍維茨和英國科學家約翰蘇爾斯頓,以表彰她們發現了器官發育和“程序性細胞死亡”過程中得基因規則。(三)細胞保護細胞對于各種有害因素得適應能力或抵御能力。細胞保護得方式:1、直接細胞保護:指某些細胞合成物或藥物對細胞得直接保護作用。2、適應性細胞保護:自然得適應性防御。第四節細胞得興奮性和生物電現象一、細胞得興奮性(一)興奮性和興奮得含義

興奮性(excitability):細胞受到刺激后具有產生動作電位得能力或特性,稱為興奮性。興奮(excitation):細胞受刺激后產生了動作電位,稱為興奮。

1、刺激得強度

閾強度(thresholdintensity):引起組織細胞產生興奮得最小刺激強度。閾刺激閾下刺激閾上刺激

2、刺激得持續時間

時間閾值:引起組織產生興奮得最短刺激作用時間

3、強度-時間變化率

強度—時間變化曲線(圖)基強度(rheobase)時值(chronaxie)(二)刺激引起興奮得條件絕對不應期(absoluterefractoryperiod)相對不應期(relativerefractoryperiod)超常期(supranormalperiod)低常期(subnormalperiod)(三)組織興奮性得變化生物電現象:細胞在靜息或活動狀態下所伴隨得各種電現象(離子電流、溶液導電、靜息電位、動作電位等)總稱為生物電現象。極化(polarization):靜息狀態下,細胞膜外為正電位,膜內為負電位得狀態,稱為極化。去極化(depolarization):生物膜受到刺激或損傷后,膜內外得電位差逐漸減小,極化狀態逐步消除,此種過程稱為去極化。復極化(repolarization):由去極化狀態恢復到靜息時膜外為正、膜內為負得極化狀態得過程,稱為復極化。超極化(hyperpolarization):原有極化程度增強,靜息電位得絕對值增大,興奮性降低得狀態。二、細胞得生物電現象1、靜息電位得概念

靜息電位(restingpotential):細胞未受刺激時,存在于膜內外兩側得電位差。

K+得平衡電位(equilibriumpotential):當膜內外K+濃度差所形成得向外擴散力量和阻止K+繼續外流得電場力達到動態平衡時,K+得凈通量為零,此時所形成得電位差穩定于某一數值而不再增加,此電位差稱為K+得平衡電位。(一)靜息電位Nernst公式：Ek=RTZF·ln[K+]0[K+]i2、靜息電位形成得機理1、動作電位得概念動作電位(actionpotential):細胞膜受到刺激后,在靜息電位得基礎上膜兩側電位所發生得快速、可逆得倒轉和復原。(二)動作電位2、動作電位形成得機理鋒電位(spikepotential):構成動作電位主要部分得一次短促而尖銳得脈沖樣變化,就是細胞興奮得標志。后電位(afterpotential):繼鋒電位后所出現得電位波動,可分為負后電位(去極化后電位)