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第二章细胞基本功能
 整合蛋白质
[目的要求]
1、了解细胞膜的分子结构,掌握细胞膜的物质转运的形式和影响因素
2、掌握静息电位和动作电位的概念、特点和形成的离子机制,并了解静息电位和动作电位形成的理论的主要证据
3、掌握局部兴奋特点和产生机制,掌握动作电位的引起和兴奋在同一细胞
上的传导机制及特点
4、了解神经-骨骼肌接头的结构特点、掌握神经-骨骼肌接头兴奋传递过程,熟悉影响神经-骨骼肌接头兴奋传递的主要因素及其临床意义
5、掌握肌肉收缩原理和前负荷、后负荷、肌肉收缩能力的概念,熟悉前负荷、后负荷、肌肉收缩能力对肌肉收缩的影响
[讲授重点]

2. 静息电位和动作电位的概念和形成的离子机制
3. 局部兴奋、动作电位的引起和兴奋在同一细胞上的传导机制
4. 神经-骨骼肌接头处的兴奋传递及影响因素
5. 肌肉收缩原理和前负荷、后负荷、肌肉收缩能力对肌肉收缩的影响
[讲授难点]
1. 继发性主动转运
2. 静息电位和动作电位形成的离子机制
3. 前负荷、后负荷对肌肉收缩的影响
[学时] 10h [教材] 姚泰主编,《生理学》(第6版),人们卫生出版社,2004
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(plasma membrane)把C(cell)内容与外界分开,也允许某些物质通透——半透膜。
细胞膜的功能:
1、保护:屏障作用。
2、转运:载体、通道、离子泵。
3、识别:膜外侧的糖链。
4、信息传递:受体——化学信息。
通道——生物电信息。
一、膜的化学组成和分子结构
*组成:电镜下三层:内外侧致密带、。由脂质、蛋白质、少量糖组成。
*结构:1972年singer提出“流体镶嵌模型”(fluid mosaic model)学说,即:C膜以液态的脂质双分子层为基架,其中镶嵌着不同生理功能的α—螺旋或球形蛋白质。
(一)脂质双分子层
亲水的磷酸和碱基朝向C内外。
磷脂>70% 疏水的烃基,朝向膜中间。
脂质
胆固醇<30%
(二)细胞膜蛋白质
1、结合(嵌入)蛋白质(integrated protein):贯穿脂质双分子层,亲水肽段于膜两侧。
2、表面(周围)蛋白质(peripheral protein):肽段附着于双分子层的内或外表面。
3、膜蛋白质的作用:
(1)构成C膜的载体、通道或离子泵,与物质转运有关。
(2)构成C膜的受体,与激素结合后把信息传入C内。
(3)酶:起催化作用。
4、肌纤蛋白(actin):具收缩作用,在C的吞噬、吞饮、变形运动中发挥作用。
(三)细胞膜的糖类
*量少、有寡糖、多糖,与膜脂质及蛋白质结合,作为C“标记”膜受体的“识别”部分,与激素结合。抗原部分,表示免疫信息。
二、物质的跨膜转运
各种物质进出细胞必须经过细胞膜。由于细胞膜的基架是脂质双分子层,脂溶性的物质可以通过细胞膜,而水溶性物质则不能直接通过细胞膜,它们必须借助细胞膜上某些物质的帮助才能通过,其中细胞膜结构中具有特殊功能的蛋白质起着关键性的作用。
 
常见的跨膜物质转运形式如下:
(一)单纯扩散
单纯扩散(simple diffusion)是指脂溶性物质通过细胞膜由高浓度侧向低浓度侧扩散的过程。
人体体液中的脂溶性物质(如氧气、二氧化碳、一氧化氮和甾体类激素等)可以单纯依靠浓度差进行跨细胞膜转运。
跨膜转运物质的多少以通量表示,其大小取决于两方面的因素:
①  细胞膜两侧该物质的浓度差,这是物质扩散的动力,浓度差愈大,扩散通量也愈大;
②  该物质通过细胞膜的难易程度,即通透性(permeability)的大小,细胞膜对该物质的通透性减小时,扩散通量也减小。
 
水分子虽然是极性分子,但它的分子极小,又不带电荷,故膜对它是高度通透的。另外,水分子还可通过水通道跨膜转运。
(二)膜蛋白介导的跨膜转运
带电离子和分子量稍大的水溶性分子,其跨膜转运需要由膜蛋白的介导才能完成。根据转运方式不同,介导物质转运的膜蛋白可分为载体、通道、离子泵和转运体等。由它们介导的跨膜转运根据是否消耗能量又可分为被动转运
(passive transport)和主动转运(active transport)两大类。
(Na+、K+、Ca2+等)在特殊膜蛋白的帮助下,由细胞膜的高浓度一侧向低浓度一侧扩散的过程,称为易化扩散(facilitated diffusion)。
(1)经载体易化扩散载体是一些贯穿脂质双层的整合蛋白,它与溶质的结合位点随构象的改变而交替暴露于膜的两侧。当它在溶质浓度高的一侧与溶质结合后,即引起膜蛋白质的构