2021考研西医综合准备:细胞的基本功能(1)对于2021考研的学生来说,这一阶段是一个重要的阶段,而医学是一门门槛较高的学科,难度较大,需要更多的准备。希望大家一定要以积极的心态面对接下来的过程。以下考研小编分享“2021西医考研:细胞的基本功能(一)”相关文章,希望对大家有所帮助。
生理学基础知识:细胞的基本功能一、细胞膜的基本结构——液体镶嵌模型这个模型的基本内容是以液体脂质双层为基本框架,在其中嵌入了一些寡糖和多糖链,具有不同生理功能的蛋白质分子。
特点:(1)脂质膜不是静态的,而是动态的、流动的。(2)细胞膜的两面是不对称的,因为两面的膜蛋白有差异,两面的脂质分子也不完全相同。(3)连接在细胞膜上的糖链主要起细胞间“识别”的作用。(4)膜蛋白具有多种不同的功能,如载体蛋白、通道蛋白、离子泵等。
这些膜蛋白主要以螺旋或球形蛋白的形式存在,并以多种不同的形式包埋在脂质双层中,如靠近膜的内侧和外侧,并贯穿整个脂质双层。(5)大多数细胞膜糖暴露在膜的外部,这可以用作它们的细胞或它们结合的蛋白质的特异性标记。
第二,细胞膜物质进出细胞的转运功能必须通过细胞膜,细胞膜的特殊结构决定了不同物质通过细胞的难易程度。比如细胞膜的支架是双层类脂分子,两者没有太大的差距。因此,只有可溶于脂质的小分子才能自由通过细胞膜,细胞膜对物质质量的通过量由细胞膜的流动性决定。脂质不溶性物质必须依靠细胞膜上特殊膜蛋白的帮助才能进入和离开细胞。
物质通过细胞膜的转运有以下几种形式:(1)被动转运:包括简单扩散和促进扩散。1.指小分子脂溶性物质通过细胞膜从高浓度一侧向低浓度一侧转运的过程。跨膜扩散取决于膜两侧物质的浓度梯度和膜对物质的渗透性。单纯的扩散在物质输运的时候并不消耗能量,它的能量来源于高浓度所包含的势能。2.促进扩散:指非脂溶性小分子在特殊膜蛋白的帮助下,通过细胞膜从高浓度侧向低浓度侧移动的过程。参与促进扩散的膜蛋白包括载体蛋白和通道蛋白。
载体介导扩散的特点是:(1)竞争性抑制;(2)饱和现象;(3)结构特异性。通道介导扩散的特点是:(1)相对特异性;(2)无饱和现象;(3)通道有两种不同的功能状态:“打开”和“关闭”。(2)主动运输,包括一级主动运输和二级主动运输。主动转运是指细胞消耗能量将物质从膜的低浓度侧转运到高浓度侧的过程。主动运输的特点是:(1)在物质运输过程中,细胞需要消耗能量;(2)物质的运输逆着电化学梯度进行;(3)运输小分子物质;(4)一级主动转运主要是通过离子泵转运离子,二级主动转运是指依靠离子泵储存的势能对其他物质进行跨膜转运。最常见的离子泵转运是细胞膜上的钠泵(Na -K泵)。其生理功能和特点如下:(1)钠泵是由催化亚单位和调节亚单位组成的细胞膜固有蛋白。
催化亚单位具有与钠和三磷酸腺苷的结合位点,并具有三磷酸腺苷
k向膜内迁移,从而建立离子势能储存,参与各种生理功能,维持细胞电位稳定。(5)能使神经和肌肉组织具有可兴奋的离子基础。(3)影响和进入细胞。(都是耗能过程)胞吐是指一些大分子物质或大量物质从细胞中排出的过程,主要见于细胞的分泌活动。进入细胞是指细胞外的一些物质进入细胞的过程。特定分子与细胞膜外受体结合引起的内吞作用称为受体介导的内吞作用。
记忆点:(1)小脂溶性物质可以自由通过脂质双层,因此可以在细胞两侧自由扩散。扩散的方向取决于两侧的浓度,总是从浓度高的一侧扩散到浓度低的一侧。这种传输方式称为简单扩散。正常体液因子中只有O2、CO2和NH3
跨膜转运这样,另外一些小分子药物可以通过简单的扩散来转运。(2)非脂溶性小分子物质从高浓度向低浓度转运时不需要消耗能量,属于被动转运,但转运依赖于细胞膜上特殊结构的帮助,所以促进扩散可以理解为“帮助扩散”。什么结构起“帮助”作用?——细胞膜蛋白,可以作为载体将物质从高浓度携带到低浓度,也可以作为通道,打开时允许物质通过,关闭时不允许物质通过。
体液中的离子物质是通过通道转运的,而葡萄糖、氨基酸等一些有机小分子是通过载体转运的。至于载体和通道转运的特性,我们只需要了解载体转运具有高度的特异性和竞争性抑制。(3)非脂溶性小分子物质从低浓度向高浓度转运时需要消耗能量,称为主动转运。体液中的一些离子,如
钠、钾、钙和氢的主动转运依赖于细胞膜上相应的离子泵。离子泵是一种特殊的膜蛋白,具有相应离子与ATP的结合位点
酶活性可以分解ATP释放能量,利用能量自行转运离子,所以离子泵完成的转运称为初级主动转运。体液中葡萄糖、氨基酸等一些小分子有机物的主动转运属于二次主动转运,依靠离子泵转运相应的离子,形成细胞内外离子浓度的差异。
此时离子容易从高浓度侧扩散到低浓度侧,而有机小分子则从低浓度侧耦合到高浓度侧。肠上皮细胞和肾小管上皮细胞对葡萄糖的吸收属于这种次要原理动转运。(4)出胞和入胞作用是大分子物质或物质团块出入细胞的方式。内分泌细胞分泌激素、神经细胞分泌递质属于出胞作用;上皮细胞、免疫细胞吞噬异物属于入胞作用。
三、细胞膜的受体功能1.膜受体是镶嵌在细胞膜上的蛋白质,多为糖蛋白,也有脂蛋白或糖脂蛋白。不同受体的结构不完全相同。2.膜受体结合的特征:①特异性;②饱和性;③可逆性。
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