生理学第一节 细胞的基本功能 一、细胞膜的结构和物质转运功能 1.膜结构的液态镶嵌模型 以液态的脂质双分子层为基架,其间镶嵌着具有不同结构和功能的蛋白质。 2.细胞膜的物质转运功能 (1)单纯扩散:一些脂溶性小分子物质由膜的高浓度一侧向低浓度一侧移动的过程。 1)影响因素:①物质在膜两侧的浓度差;②膜对该物质的通透性。 2)扩散物质:脂溶性高、分子量小的物质,如 O2、CO2、N2、乙醇、尿素和水分子等。 3)特点:①不需要载体;②不消耗能量;③扩散的最终结果是使该物质在膜两侧的浓度达到平衡。 (2)经载体和通道膜蛋白介导的易化扩散: 某些带电离子和水溶性分子借助细胞膜上特别蛋白(载体或通道蛋白)由高浓度向低浓度转运的过程。 ①经载体的易化扩散转运葡萄糖、氨基酸、核苷酸等小分子亲水物质。 ②经通道的易化扩散转运 Na+、Cl-、Ca2+、K+等带电离子。又分为:电压门控通道(细胞膜Na+、K+、Ca2+通道)、化学门控通道(终板膜 ACh 受体离子通道)和机械门控通道(听毛细胞离子通道)。 (3)主动转运:是由离子泵或膜蛋白介导的消耗能量、逆浓度梯度和电位梯度的跨膜转运,包括 ①原发性主动转运:细胞直接利用代谢产生的能量将物质(带电离子)逆电化学梯度进行的跨膜转运。 ②继发性主动转运:许多物质行逆浓度梯度或电位梯度跨膜转运时,利用自由 Na+泵分解 ATP 释放的能量在膜两侧建立的 Na+浓度势能差进行转运,是一种间接利用 ATP 的转运方式。 ①原发性主动转运: 以钠-钾泵最常见( Na+-K+-ATP 酶)。钠泵每分解 1 分子 ATP 可将 3 个 Na+移出胞外,2 个 K+移入胞内。 钠泵的生理功能: ①维持细胞内高浓度 K+,这是胞质内许多代谢反应所必需的,如核糖体合成蛋白质; ②建立的 Na+跨膜梯度,为物质继发性主动转运提供势能储备,如 Na+-H+交换和 Na+-Ca2+交换; ③钠泵活动造成的膜内外 Na+和 K+浓度差,是细胞生物电活动产生的基础; ④维持细胞内渗透压和细胞容积的相对稳定。 ②继发性主动转运:机制:转运体(膜蛋白)利用膜两侧 Na+浓度梯度完成的跨膜转运。 同向转运:被转运的物质与 Na+都向同一方向运动,如葡萄糖在小肠黏膜重吸收的 Na+-葡萄糖同向转运。 反向转运:被转运的物质与 Na+彼此向相反方向运动,如细胞普遍存在的 Na+-H+交换和 Na+-Ca2+交换。 二、细胞的跨膜信号传导 调节机体主要是通过细胞间数百种信号物质实现的。这些信号...