第二章 细胞的基本功能
第一节 细胞膜的结构特点和物质转运功能
第二节 细胞的跨膜信号转导功能
第三节 细胞的生长、增殖、凋亡与保护
第四节 细胞的兴奋性与生物电现象
重点, 细胞的物质转运和兴奋性
难点,生物电现象产生的机制
第一节 细胞膜的结构特点和物质
转运功能
一 细胞膜的结构特点
1,成分：磷脂、蛋白质、糖类等
2,结构,3层膜（脂质双分子层 )
3,特性：流动性、不对称性
二 细胞膜的物质转运
细胞膜是半透性的屏障
从环境摄取营养物质，向环境排出代
谢废物
维持细胞的容积、形态、渗透压、电
解质浓度和膜电位，为细胞的生理活动提
供适宜的环境
小分子和离子跨膜运输的三种方法
简单扩散 易化扩散 主动运输
浓
度
梯
度
简单扩散 —— 顺浓度梯度，注意电荷、极性与大小的影响
简单扩散 —— 顺浓度梯度,注意电荷、极性与大小的影响
易化扩散 —— 顺浓度梯度 注意 需要载体或通道协助
通道 载体
哺乳动物细胞内外离子的浓度差
细胞通过主动运输维持细胞内外离子的浓度梯度
主动运输 以钠钾泵（ Na+ K+ ATPase）为例
—— 逆浓度梯度，需要载体，消耗能量（ ATP）
保持细胞内的高 K+低 Na+和细胞外的高 Na+低 K+
三种转运离子的 ATP酶
两种类型的主动运输
钠钾泵实行的是 初级主动运输
而有些分子（如葡萄糖和氨基酸）的转运须由初级
主动运输来推动，称之为次级主动运输
s
动物细胞转运葡萄糖 细菌转运乳糖
大分子的跨膜运输
? 胞吞与胞吐
受体介导的内吞作用 (receptor-mediated endocytosis )
免疫球蛋白
低密度脂蛋白（ LDL）
分泌蛋白的胞内转运
信号肽学说（ signal peptide hypothesis）
LDL通过受体介导实现细胞内吞
内吞泡形成的电镜照片
第二节 细胞的跨膜信号传导功能
一 细胞膜的受体功能
1.成分和结构,
多为糖蛋白,包括分辩部、效应部、转换部
2,特点,
⑴ 特异性
⑵ 饱和性
⑶ 可逆性
还存在着一些激动剂和阻断剂。
? 二, 细胞的信息传递
? 细胞间传递和细胞本身跨膜传递
1,环腺苷酸信号转导系统
2,肌醇信号转导系统
3,酪氨酸蛋白激酶信号转导系统
4,受体存在细胞内的其它转导系统
第三节 细胞的生长、增殖、凋亡
与保护
一 细胞的生长与增殖
? S C2 M C1
二 细胞凋亡
三 细胞保护
1 直接细胞保护
2 适应性细胞保护
第三节 细胞的兴奋性
和生物电现象
? 一, 细胞的 兴奋性
? （ 一 ） 兴奋性 和 兴奋
? 1,兴奋性 (Excitability)
? 在内外环境因素作用下, 细胞具有产生膜电位 变化
的能力或特性 (活的机体, 组织, 细胞对刺激发生反应
的能力, 性能 )。
? 膜电位, 细胞安静时,膜内外两侧的电位差
? 应激性 （ irritability） 结缔组织细胞
? 2,刺激 （ stimulus）,
? 能引起细胞产生膜电位变化的内外环境因
素的作用 。
?
? 兴奋性 越高, 所需的刺激强度越小, 膜电
位变化的速度也越快, 机体以神经细胞兴奋性
最高 。
? （ 二 ） 刺激 与 反应
? 1,性质 与反应
? 适宜刺激：凡是在自然条件下能引起某
? 细胞发生反应的刺激 。
? 不适宜刺激, 凡是在自然条件下不能引
? 起某细胞发生反应的刺激
? 不同细胞有不同的适宜刺激
? 同种细胞不一定只有一种适宜刺激
?2,强度 与反应的关系
? 阈刺激：能引起细胞发生反应的最小刺
激强度 。
? 阈下刺激：刺激强度小于阈值的刺激,
不能引起细胞的反应 。
? 阈上刺激：刺激强度大于阈值的刺激。
? 3,作用时间
? 过短或过长均不行 。
? 4,强度－时间 曲线
? （ 1） 刺激强度越大, 所需作用时间越短,
? 反之亦然 。
? （ 2） 兴奋性低, 曲线位于右上方；兴
? 奋性高, 曲线位于左下方 。
? （ 三 ） 兴奋性 的变化
? 1,绝对不应期：完全丧失兴奋性；对任
? 何刺激不发生反应 。
? 2,相对不应期：兴奋性开始恢复, 低于
? 正常；较强刺激能引起反应 。
? 3,超常期：兴奋性高于正常, 较弱刺激
? 能引起反应 。
? 4,低常期：兴奋性低于正常 。
? 正常
?二, 生物电现象
? （ － ） 静息电位 （ resting potential,RP）
? 或 膜电位
? 静息时存在于细胞膜内外两侧的电位差,
其极性是内负外正 。 -65mv— -100mv
? （ 二 ） 动作电位 （ action potential,AP）
? 细胞受刺激兴奋时, 细胞膜原来的极化状
态立即消失, 并在膜的内外两侧发生的一系
列电位变化
? 2,基本过程
? （ 1） 去极化,极化状态消失
? (-70— -90mv 0mv)
? （ 2） 反极化,极化状态倒转
? (0mv +40mv)
? （ 3） 复极化,极化状态恢复
? (+40mv -70— -90mv)
? 锋电位：动作电位曲线第一部分的一个
? 迅速发生和迅速消逝的较大负
? 后电位 。
? 负后电位
? 锋电位 后电位
? 正后电位
? 静息水平
? （ 三 ） 生物电现象产生机理
? １, RP 静息时,
? （ 1） 内外离子分布不均匀,存在浓度差和
? 电位差 ( 膜内蛋白质 --, K+
? 膜外 Na+,CL--)
? （ 2） 通透性 对蛋白质完全不通透,对 K+
? 有较大通透性,对 Na+通透性小
? （ 3） 钾离子外流
? 浓度差 细胞内 K+ 细胞外 膜内电
位,膜外电位 电位差阻止 K+外流,
当浓度差 = 电位差 电化学平衡
? 静息电位,
? 特点, 膜内 K+仍大于膜外
? 2,AP
? （ 1） 锋电位上升支,刺激 钠离子
? 通透性
? 膜内外 Na+浓度差
? 内负外正的电位差
? 细胞外 Na+ 细胞内 去极化,
? 反极化 浓度差 =电位差,Na+内流
? 停止
? （ 2） 锋电位下降支
? Na+通透性,K+ 通透性
? 膜两侧的 K+浓度差 细胞内 K+
? 膜内正外负的电位差
?
? 细胞外 膜电位 静息电位
? （ 3） 后电位
? 膜内 Na+ 高,膜内 K+高 钠钾泵对 Na+,
K+主动转运 膜内 K+高,膜外 Na+
高
?总之,
?（四） 动作电位的传播－局部电流
学说