生理学第二章细胞的基本功能 复习资料

1、第三章 细胞的基本功能第一节细胞膜的物质转动功能一、膜的化学组成和结构模型1、“液态镶嵌模型”(fluid mosaic model)学说：膜以液态的脂质双分子层为基架，其中镶嵌 着具有不同功能的蛋白质。2、细胞膜的功能：屏障、转运、识别和信号传递二、物质的跨膜转运被动转运(passive transport)概念：物质顺电位或化学梯度的转运过程。特点：不耗能(依赖电-化学梯度的势能)依靠或不依靠特殊膜蛋白质的“帮助”顺电-化学梯度进行分类：单纯扩散易化扩散单纯扩散(simple diffusion)概念:一些脂溶性物质由膜的高浓度一侧向低浓度一侧移动的过程。特点：扩散速率高无饱和性不依靠特殊

2、膜蛋白质的“帮助”不需消耗细胞能量扩散量与浓度梯度、温度和膜通透性呈正相关。(3)转运的物质：O2、CO2、NH3、N2、尿素、乙醚、乙醇、类固醇类激素 等少数几种。注：.膜对H2O具高度通透性，.H2O除单纯扩散外，还可通过水通道跨膜转运。易化扩散(facilitated diffusion)概念：一些非脂溶性或脂溶解度甚小的物质，需特殊膜蛋白质的“帮助”下，由膜的高浓 度一侧向低浓度一侧移动的过程。分类:经“载体”的易化扩散经“通道”的易化扩散特点:需依靠特殊膜蛋白质的帮助不需另外消耗细胞能量选择性，特异性高。饱和现象竟争性抑制离子通道1、通道状态通道激活一通道处于开放状态；通道失活一通道

3、处于关闭状态2、通道结构的类型（1）化学门控通道（化学依从性通道）（2）电压门控通道（电压依从性通道）（3）机械门控通道（二）主动转运（active transport）指物质逆浓度梯度或电位梯度的转运过程。是人体最重要的物质转运形式特点：需要消耗细胞能量，能量由分解ATP来提供；依靠特殊膜蛋白质（泵）的“帮助”；是逆电-化学梯度进行的。分类：原发性主动转运；如 :Na+ -K+泵、H+-K+泵等继发性主动转运；细胞膜上钠泵活动的意义（1）所造成的细胞内高K+，是许多代谢反应进行的必需条件。（2）维持细胞内外的渗透压恒定，维持细胞正常的形态、pH值以及细胞内Ca2+浓度。（3）贮备势能。（4）

4、为继发性主动转运提供动力。被动转运与主动转运的特点被动转运（passive transport）特点：1、物质作顺浓度差或电位差移动2、细胞本身不需耗能主动转运（action transport）1、物质作逆浓度差或电位差移动2、细胞本身需耗能如：钠泵、钙泵等继发性主动转运概念：即逆浓度梯度或逆电位梯度的转运时，能量来自膜两侧Na+差，而Na+差是Na+-K+泵 分解ATP释放的能量建立的。（三）入胞和出胞式转运出胞:指胞质内的大分子物质以分泌囊泡的形式排出细胞的过程。入胞:指细胞外的大分子物质或团块进入细胞的过程，包括吞噬和吞饮。第二节细胞的跨膜信号转导跨膜信号转导主要涉及到：胞外信号的识别

5、与结合、信号转导、胞内效应等三个环节。跨膜信号转导方式大体有以下三类：离子通道介导的信号转导G蛋白偶联受体介导的信号转导酶偶联受体介导的信号转导第三节细胞的生物电现象与兴奋性相关概念：1、剌激(stimulus)与反应(reaction)； 2、阈值(threshold intensity)、阈剌激 的概念；3、可兴奋细胞通常是指神经细胞、肌细胞、腺细胞。一、生物电现象(Bioelectrical phenomena)1、生物电定义2、主要存在形式有：静息电位(resting potential)动作电位(action potential)静息电位*1、静息电位的概念：指细胞在静息状态下(未受

6、剌激)存在于细胞膜内外两侧的电位差。又 叫做跨膜静息电位，简称静息膜电位。RP： -10 -100mv2、细胞的极化状态(polarization)是指：细胞膜内侧带负电，细胞膜外侧带正电。细胞的动作电位1、动作电位的概念指细胞膜在静息电位的基础上发生一次迅速、短暂的、可逆的、可向周围扩布的电位波动。2、动作电位产生的意义是细胞兴奋的标志是可兴奋细胞发生兴奋时共有的特征性表现。3、动作电位的共同特征：动作电位是细胞兴奋的标志具有“全或无”现象不衰减性传导脉冲式：因为具有不应期，所以相继产生的动作电位不发生重合(或总和)。二、细胞生物电象及其产生机制(一)静息电位的产生机制静息电位的产生条件细胞

7、膜内外的离子分布及膜对离子的通透性离子分布通透性膜内阳离子：K+为主最大(安静时)阴离子：带负电大分子有机物膜外 阳离子：Na+为主最大(有效剌激)阴离子：Cl-为主2、静息电位与钾离子的平衡RP形成主要是由于细胞内K+的外流。K+外流的动力:细胞膜内外K+的浓度差。K+外流的条件:安静时细胞膜对K+有通透性。(二)动作电位的变化过程1、AP的组成及产生机制：Na邛衡电位去(除)极化(上升支)：主要由Na+的快速内流形成。复极化(下降支)：主要由K+的快速外流形成。离子恢复：钠泵2、相关定义极化(p olarization)去极化(除极化)(depolarization)复极化(repolar

8、ization)反极化(reverse polarization)(超射,overshoot )超射值超极化(hyperpolarization)后电位(afterpotential)实验依据动作电位过程中膜电导的变化及测量技术电压钳实验的设计依据根据离子作跨膜移动时形成了跨膜离子流(I),而通透性即离子通过膜的难易程度，是膜电阻 (R)的倒数，即膜电导(G)的大小。因此，膜对某种离子通透性增大时，实际上是膜电阻变 小，即对该离子的电导加大。根据欧姆定律定律：V=IRI=V/R=VG膜片钳实验和单通道离子电流的记录意义：能测量单一通道开放时的离子电流和膜电导，并能对单通道的其他功能特性进行分析

9、。三、动作电位产生的条件(一)阈电位与锋电位的引起1、剌激与反应2、阈电位：指膜去极化到能引起动作电位爆发时的临界跨膜电位数值。5、阈下刺激与局部反应局部反应的特点：没有“全或无”现象：其幅度可随刺激强度增强而增强。呈电紧张性扩布即呈递减性传布没有不应期，可以总和： 时间性总和、空间性总和引起细胞兴奋的方式给予一次阈或阈上刺激：使RP降到阈电位水平，爆发AP.给予多次阈下刺激：局部反应总和一RP降到阈电位水平一AP爆发（三）动作电位在同一细胞上的传导1、传导的机制：通过局部电流沿着神经纤维传导的动作电位，称为神经冲动作。三、组织的兴奋和兴奋性（一）刺激与兴奋刺激的三要素：1、一定的强度2、一定

10、的持续时间3、一定的强度-时间变化率（二）细胞兴奋后兴奋性的变化1、绝对不应期：兴奋性降至零，不能再产生动作电位2、相对不应期3、超常期4、低常期第四节骨骼肌的收缩功能（一）神经-骨骼肌接头的兴奋传递1、神经一肌接头的功能结构特点AP到达神经轴突末梢细胞外Ca2+进入轴突末梢囊泡向接头前膜方向移动囊泡与接头前膜融合并破裂，释放AchACh进入接头间隙与接头后膜上的N-型ACh受体结合Na+内流（为主）一终板电位邻旁肌细胞膜静息跨膜电位降至阈电位水平爆发AP-触发肌肉收缩、,d注意（1）传递兴奋的化学物质：ACh属于化学传递（2）N型Ach受体属于化学门控通道，其阻断剂为筒箭毒、a-银环蛇毒素。

11、（3）终板电位（Na+内流为主）属于局部兴奋（4）由胆碱脂酶水解ACH （二）骨骼肌的收缩机制1、滑行学说2、肌肉收缩的分子机制：肌丝的分子组成和横桥运动三）骨骼肌的兴奋一收缩耦联指把肌纤维动作电位（兴奋）和肌纤维收缩连接起来的中介过程主要步骤：兴奋-收缩耦联一一三个主要步骤：肌膜电兴奋的传导三联管处的信息传递肌浆网(纵管系统)中Ca2+的释放Ca2+是兴奋-收缩耦联的耦联物总结横桥和肌动蛋白的结合是肌丝滑行的必要条件三联体是兴奋一收缩耦联的结构基础耦联的因子是Ca2+Ca2+是触发和终止肌肉收缩的关键二、肌肉收缩的外部表现1、根据肌肉的长度或张力改变，分为：等张收缩(isotonic contraction)张力不变，长度缩短。等长收缩(isometric