赣南医学院医学生理学教研室教案
第二章 细胞的基本功能（1）
课程名称 授课对象 授课章节 课 题 学时分配 生理学 本科临床医学及麻醉学专业 第二章 细胞的基本功能 课时 2学时（80分钟） 第一节细胞膜的基本结构和跨膜物质转运功能 1. 膜的化学组成和分子结构：20分钟 2. 细胞膜的跨膜物质转运功能：单纯扩散，易化扩散，主动转运，继发性主 动转运，出胞入胞：55分钟 3. 总结：5分钟 使用教材 生理学（面向21世纪课程教材，第五版，姚泰主编） 一、 教学目的与要求：
1.掌握：跨膜物质转运的基本功能中的易化扩散；主动转运机制。
2.熟悉：单纯扩散；通过具有特殊感受结构的通道蛋白质完成的跨膜信号转导。 由膜的特异受体蛋白质、G－蛋白质和膜效应器酶组成的跨膜信号转导系统。
3.了解：细胞膜的化学组成和分子结构；继发性主动转运、出胞与入胞式物质转运。
二、 教学重点和难点：
重点：跨膜物质转运的基本功能。
难点：细胞的跨膜信号转导功能
三、 教学方法设计：
首先指出生物体的结构和功能的基本单位是细胞，接着复习细胞的基本结构（重点是细胞膜），然后结合细胞膜的化学成分讲授各种物质转运方式，重点介绍易化扩散和主动转运。
讲授过程中结合启发性提问。
四、教具和教学手段：
多媒体课件及投影仪
五、教学过程和板书设计：
第一节 细胞的跨膜物质转运和信号传递功能
细胞膜的基本结构
液态镶嵌模型(图)
组成：脂质、蛋白质、糖类（图）
脂质双分子层：细胞膜的基本骨架 含：磷脂、胆固醇、鞘脂
磷脂：磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰肌醇 。 细胞膜的跨膜物质转运功能 单纯扩散
1．定义
扩散：
单纯扩散：脂溶性小分子物质由高浓度向低浓度跨膜移动的过程 2． 扩散通量： Mmol/s.cm2
影响因素：膜内外物质浓度差、电压差 膜的通透性 3． 转运的物质：O2 ，CO2 4 ．特点：① 高浓度→低浓度 ② 不耗能 易化扩散 1．定义
非脂溶性小分子物质，在特殊膜蛋白质帮助下，由高浓度向低浓度一侧转运的过程。 2．特点
① 高浓度→低浓度 ② 不需耗能 ③ 具有选择性 ④ 通透性可改变
3．通道介导的易化扩散--离子通道 ① 转运的物质：离子：Na + 、K+等
② 特点：a．通道蛋白功能状态可以改变 （图）
激活(开放)、失活（关闭）、备用（静息）
b．通过 “闸门”进行调控 c．有选择性
③转运结果：电化学势能平衡
分类：
化学门控通道：N-Ach受体、
电压门控通道：Na+通道、机械门控通道：内耳毛细胞
4 ．载体介导的易化扩散（图）
转运的物质：GS、AA进入一般细胞 共同特点：
① 结构特异性、② 饱和现象、③ 竞争性抑制 被动转运：单纯扩散 易化扩散 主动转运
1．定义：指细胞膜将物质分子（或离子）逆浓度差和电位差转运的过程 2．生物泵：实质就是ATP酶，如“钠-钾泵”、“质子泵”等 钠泵: 钠-钾泵或Na+- K+ -ATP酶（图） 激活：细胞内的[Na+ ] 、细胞外的[K+ ] 作用：3个Na+移到膜外,2个K+移入细胞内
生理作用：形成细胞外高Na+、细胞内高K+
a．离子势能贮备是生物电产生的基础；促进某些物质的逆浓度差的跨膜转
运。如GS
b．细胞内高K+是某些生化反应必需 c. 防止细胞水肿 3．分类
原发性主动转运 继发性主动转运：（图） 各种跨膜转运机制的特征 出胞和入胞
大分子物质进出细胞的方式：
1．出胞：各种分泌活动、神经递质的释放 2．入胞：受体介导式入胞（图）
六、小结：
1. 细胞膜的跨膜物质转运功能 2. 几种主要的跨膜信号转导方式
七、作业：
1. 试述细胞膜的跨膜物质转运方式及特点。 2. 简述钠-钾泵的生理意义。
八、外语要求：
液体镶嵌模型（fluid mosaic model）单纯扩散（simple diffusion） 通透性（permeability） 易化扩散（facilitated diffusion）化学门控通道（chemiscally-gated channel）
电压门控通道（voltage-gated channel）载体（carrier）主动转运（active transport） 被动转运（passive transport）继发性主动转运（second active transport） 钠-钾泵（Na+-K+ pump）出胞（exocytosis）入胞（endocytosis）
九、参考资料：
1、徐丰彦，张镜如主编，人体生理学，北京人民卫生出版社，1989
2、范少光，人体生理学（第二版，双语教材）北京医科大学出版社.2000 3、孙庆伟，等 医用生理学，人民卫生出版社，1999
4、Guyton AC. Textbook of Medical Physiology. 10th ed, WB Saunders Co, Philadelphia, 2000 P382~429
5、Ganong WF. Review of medical physiology. 20th ed, McGraw-Hill publishing Co, New York, 1999
十、教学体会：
本节教学要配合生物学中有关细胞知识的复习以及多媒体课件中动画效果的使用来讲解，可以提高学生的学习兴趣和课堂理解能力。但从目前的动画效果来看，还不是很满意：一是画面粗糙，二是动作太快，不易很好地观察，有待改进。
赣南医学院医学生理学教研室教案
第二章 细胞的基本功能（2） 课程名称 授课对象 授课章节 课 题 生理学 本科临床医学及麻醉学专业 第二章 细胞的基本功能 第二节 细胞的跨膜信号转导功能 课时 2学时（80分钟） 学时分配 1. 跨膜信号转导概念的提出 5分钟 2. 通过具有特殊感受结构的通道蛋白质完成的跨膜信号转导20分钟 3. 由膜的特异性受体蛋白质、G蛋白和膜的效应器酶组成的跨膜信号转导系统 20分钟 4. 由酪氨酸激酶受体完成的跨膜信号转导 ，跨膜信号转导和原癌基因 10分钟 5. 兴奋、兴奋性及其衡量指标、兴奋过程中兴奋性的变化 10分钟 6. 小结 5分钟 生理学（面向21世纪课程教材，第五版，姚泰主编） 使用教材 一、 教学目的与要求：
1. 掌握：几种跨膜信号转导的方式；兴奋、兴奋的标志、兴奋性、可兴奋组织、阈值、 阈刺激的概念；组织兴奋及其恢复过程中兴奋性的变化。
2. 熟悉：跨膜信号转导和原癌基因；熟悉强度与时间的依从关系。 3. 了解: 衡量组织兴奋性高低的常用指标。
二、 教学重点、难点：
重点：1．细胞膜的物质转运的形式和影响因素 2. 兴奋、兴奋的标志、阈值、阈刺激
难点：绝对不应期。
三、 教学方法设计：
首先在已有膜通道知识基础上介绍化学门控通道和电压门控通道的分子结构、在膜中的存在形式及信号传递原理。简要介绍机械门控通道。重点讲授受体-G-蛋白-膜效应器酶跨膜信号传递系统。在复习已有的兴奋性概念基础上，以兴奋的电学本质为主线讲授兴奋、兴奋的标志、可兴奋组织等。结合生活实例介绍阈值和阈刺激概念，分的强度-时间依从关系。讲深进透绝对不应期现象、本质和意义。最后介绍相对不应期超常期和低常期。
四、教具和教学手段：
多媒体课件及投影仪。
五、教学过程和板书设计：
第二节 细胞的跨膜信号传递功能
跨膜信号转导概念：
指外界信号（化学分子、光、声音等）作用于细胞膜表面的受体，引起膜结构中一种或
多种特殊蛋白质构型改变，将外界环境变化的信息以新的信号形式传递到膜内，再引发靶细 胞功能改变。
几种主要的跨膜信号转导方式： 由离子通道完成的跨膜信号传递
刺激信号→膜通道蛋白开放→离子移动→膜电位变化→膜内信息→细胞功能改变 。 1．化学门控通道（配体门控通道）
举例：N-型乙酰胆碱受体又称：通道型受体 、促离子型受体
2．电压门控通道
在跨膜电位改变时，通道开放。 如：Na+、K+、Ca2+通道
3．机械门控通道：内耳毛细胞中 4．细胞间通道：即缝隙连接（图） 举例：神经兴奋引起肌收缩
神经冲动→神经末梢→释放ACh→终板膜化学门控通道开放→终板电位→电压门控Na+ 通道→肌膜AP→胞浆Ca2+升高→肌收缩。
由受体、G-蛋白、膜效应器酶完成的跨膜信号传递 1．受体
概念：指能与配体特异性结合的蛋白质
特性：（1）特异性 （2）饱和性 （3）可逆性
２．Ｇ－蛋白 结构：（图） 分类：Gs Gi
３．效应器酶：Ac 、 PLC 、离子通道 利用胞浆或胞膜中的物质生成第二信使
4．第二信使：cAMP cGMP IP3 DG Ca2+ 信号传递过程（图）
化学信号（激素、递质等）→特异性受体→受体-配体复合物→Ｇ蛋白中介→激活效应 器酶系→第二信使→激活蛋白激酶→蛋白质磷酸化→生理效应
由激酶受体完成的跨膜信号转导 受体结构与功能（图）
１．膜外段： 能与配体相结合。 ２．跨膜：α－螺旋。 ３．膜内段：
自身酪氨酸残基磷酸化 受体激活 蛋白磷酸化
底物酪氨酸残基磷酸化
跨膜信号转导和原癌基因
原癌基因：与致癌病毒ＤＮＡ碱基排列顺序相一致，存在于正常细胞，其正常表达为生命必需。
表达产物与跨膜信号转导有关。
即刻早期基因：又称快速基因、即早基因、第三信使。
六、小结：