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細胞膜的物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能
掌握跨膜轉(zhuǎn)運常見的三種形式,并能夠列舉常見轉(zhuǎn)運物質(zhì),是否借助載體等。
物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運方式包括單純擴散、易化擴散、主動轉(zhuǎn)運、出胞和入胞。其中,單純擴散、易化擴散和主動轉(zhuǎn)運是小分子物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運方式,出胞或入胞是大分子物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運方式。
1.單純擴散:細胞膜兩側(cè)的物質(zhì)靠濃度差進行分子擴散,不需要能量。取決于膜兩側(cè)濃度差和細胞膜的通透性。CO2、O2、H2O、甘油、乙醇、苯、尿素、NH3、N2、維生素D、固醇,都可以經(jīng)過單純擴散進行轉(zhuǎn)運。
2.易化擴散:不需要細胞代謝供能,屬于被動轉(zhuǎn)運。
(1)由載體介導的易化擴散:主要有葡萄糖、氨基酸等。特點:①高度特異性;②飽和現(xiàn)象;③競爭性抑制。
(2)由通道介導的易化擴散:主要有Na+、K+、Ca2+、Cl——等離子。通道具有一定的特異性,但對離子的選擇性不如載體蛋白那樣嚴格。隨著蛋白質(zhì)分子構象的改變,通道蛋白質(zhì)可以處于不同的功能狀態(tài)。處于開放狀態(tài)時,允許特定的離子由膜的高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)轉(zhuǎn)移;處于關閉狀態(tài)時,膜變得對該種離子不能通透。
3.主動轉(zhuǎn)運:鈉離子、鉀離子通過鈉泵逆濃度梯度轉(zhuǎn)運、小腸上皮細胞從腸腔中吸收葡萄糖、腎小管上皮細胞從小管液中重吸收葡萄糖,都是利用細胞膜上鈉泵分解ATP,為其提供能量。主動轉(zhuǎn)運分為原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運和繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運。
4.膜泡轉(zhuǎn)運:細胞膜對某些大分子物質(zhì)或團塊的耗能性轉(zhuǎn)運過程。
(1)出胞是指物質(zhì)由細胞排出的過程。如各種細胞的分泌活動,分泌物形成分泌顆?;蚍置谀遗荩虬ひ苿淤N靠以后膜融合并出現(xiàn)裂孔,將內(nèi)容物一次性全部排空。
(2)入胞是指物質(zhì)進入細胞的過程。進入的是固體稱吞噬;進入的是液體稱吞飲。
巧記:
所有氣體分子(O2、CO2、NH3、N2等)都是單純擴散。
帶電離子若順濃度梯度為通道易化擴散;若逆濃度梯度為繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運。
葡糖糖、氨基酸若順濃度梯度為經(jīng)載體易化擴散;若逆濃度梯度為繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運。
細胞的生物電現(xiàn)象
理解本講中出現(xiàn)的各種專業(yè)名詞,要清楚靜息電位、動作電位離子的變化
1.靜息電位:指細胞在安靜時存在于細胞膜兩側(cè)的電位差。靜息電位都表現(xiàn)為內(nèi)負外正,如規(guī)定膜外電位為0,則膜內(nèi)電位大都在——10——100mV之間。
2.動作電位:指可興奮細胞受到刺激而興奮時,細胞膜在原來靜息電位的基礎上發(fā)生的一次迅速而短暫的,可向周圍擴布的電位波動。
(1)鋒電位:在神經(jīng)纖維上,它一般在0.5——2.0毫秒的時間內(nèi)完成,這使它在描記的圖形上表現(xiàn)為一次短促而尖銳的電脈沖,稱為鋒電位。
(2)超射:膜電位在零電位以上的部分,稱為超射。膜內(nèi)電位由——70——90mV上升為+20——+40mV的水平,由原來的“內(nèi)負外正”變?yōu)椤皟?nèi)正外負”。這樣,整個膜內(nèi)外電位變化的幅度為90——130mV,構成動作電位的上升支。
(3)動作電位的特點:①“全或無”現(xiàn)象。②具有不應期。
各個時期對應電位的關系:
絕對不應期—鋒電位;
相對不應期—負后電位前期;
超常期—負后電位后期;
低常期—正后電位。
易混淆點:
極化—是靜息狀態(tài)下,細胞膜電位外正內(nèi)負的狀態(tài);
超級化—指細胞膜靜息電位向膜內(nèi)負值加大的方向變化;
去極化—指細胞膜靜息電位向膜內(nèi)負值減小的方向變化;
反極化—指去極化至零電位后,膜電位進一步變?yōu)檎?
復極化—指細胞去極化后,再向靜息電位方向恢復的過程。
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