医学生理学期末重点笔记-第二章-细胞的基本功能

第二章细胞的基本功能第一节细胞膜的跨膜物质转运功能一、膜的化学组成和分子结构(一)磷脂的分子组成以液态的脂质双分子层为基架，具有流动性(二)细胞膜蛋白质镶嵌或贯穿于脂质双分子层分类：表面蛋白、整合蛋白(三)细胞膜糖类多为短糖链，以共价键的形式与膜脂质或蛋白质结合，形成糖脂或糖蛋白。二、细胞膜的跨膜物质转运功能被动转运（passivetransport）：指物质顺浓度或电位梯度的转运过程。不消耗细胞提供的能量。主动转运（activetransport）：指物质逆浓度或电位梯度的转运过程。需消耗细胞提供的能量。1.单纯扩散simplediffusion脂溶性物质由膜的高浓度一侧向低浓度一侧移动的过程。影响因素：浓度差通透性特点:①不依靠特殊膜蛋白质的“帮助”②不需另外消耗能量、顺浓度差转运物质：O2、CO2、N2、(NH3)2CO、乙醇、类固醇类激素等少数几种。2.易化扩散facilitateddiffusion（1）概念:一些非脂溶性或脂溶性非常小的物质,在膜蛋白质的“帮助”下,顺电化学梯度进行跨膜转运的过程（2）分类经载体（carrier）的易化扩散经通道（channel）的易化扩散转运物质小分子亲水性物质带电离子如：葡萄糖、氨基酸如：Na+、K+、Cl-特点:①特异性②竞争性抑制③饱和性现象①特异性②速度快③门控特性化学门控通道电压门控通道机械门控通道3.主动转运activetransport分类：原发性主动转运（简称：泵转运）、继发性主动转运（简称：联合转运）（1）原发性主动转运primaryactivetransport概念：指物质在细胞膜”生物泵”的帮助下逆浓度梯度或电位梯度的转运过程。Na+-K+泵又称Na+-K+-ATP酶，简称钠泵。机制：当膜内[Na+]↑/胞外[K+]↑，钠泵激活↓ATP酶（钠泵）ATP------------------→ADP+能量↓2K+泵至细胞内;3Na+泵至细胞外↓维持[Na+]膜外高、[K+]膜内高的不均匀分布状态生理意义胞内低Na，维持细胞体积胞内高K，酶活性----新陈代谢正常进行势能储备钠、钾的易化扩散继发性主动转运，联合转运生电效能（2）继发性主动转运secondaryactivetransport概念：间接利用ATP能量的主动转运过程。分类：①同向转运：Na+-葡萄糖同向转运体，Na+-氨基酸同向转运体（小肠粘膜上皮细胞，肾小管上皮细胞）②逆向转运：钠钙交换体（心肌细胞）4.入胞和胞吐一些大分子物质或团块进出细胞；亦可属于主动转运过程。入胞（endocytosis）胞吐（exocytosis）机制细胞膜上的受体对物质的“辨认”↓发生特异性结合=复合物↓复合物向膜表面的“有被小窝”移动↓“有被小窝”处的膜凹陷↓凹陷膜与胞膜断离=吞噬泡或胞饮胞↓与胞内体的膜性结构相融合粗面内质网合成蛋白性分泌物↓高尔基复合体↓膜性结构包被=分泌囊泡↓囊泡向质膜内侧移动↓囊泡膜与质膜的某点接触并融合↓融合处出现裂口↓分泌物排出↓囊泡的膜成为细胞膜的组成部分第二节细胞的跨膜信号转导功能①离子通道耦联受体介导的跨膜信号转导②G-蛋白耦联受体介导的跨膜信号转导③酶耦联受体介导的跨膜信号转导第三节细胞的生物电现象细胞的生物电现象（跨膜电位）：静息电位、动作电位一、静息电位restingpotential、RP1.概念：静息时，细胞膜两侧存在的稳定的、外正内负的电位差。2.与RP相关的概念：极化：RP存在时，细胞膜内负外正的状态称为极化。去极化:膜内外电位差向小于RP值的方向变化的过程。超极化:膜内外电位差向大于RP值的方向变化的过程。复极化:去极化后再向极化状态恢复的过程。反极化:细胞膜由内负外正的极化状态变为内正外负的极性反转过程。二、骨骼肌收缩的外部表现和力学分析(一)收缩形式1.单收缩和强直收缩(1).单收缩：肌肉受到一次刺激，引起一次收缩和舒张的过程称为单收缩。(2).复合收缩①不完全强直收缩:新刺激落在前一次收缩的舒张期内②完全强直收缩:新刺激落在前一次收缩的缩短期内2.等长收缩与等张收缩等长收缩:肌肉收缩时,只有张力增加而长度不变的收缩,称为等长收缩。当负荷等于或大于肌张力时,出现等长收缩等张收缩:肌肉收缩时,只有长度缩短而张力不变的收缩,称为等张收缩。当负荷小于肌张力时,出现等张收缩(二)影响收缩因素外在因素：前负荷和后负荷内在因素：肌肉的收缩能力1.前负荷或肌肉初长度：前负荷(preload)：肌肉在收缩之前所承载的负荷肌肉初长度(initiallength)：前负荷使肌肉被拉长到某一长度 可以用肌肉初长度表示前负荷的大小在一定范围内，随着前负荷↑,粗细肌丝重叠↑,肌缩速度、幅度和张力↑.反之亦然2.后负荷(afterload)：肌肉收缩时遇到的负荷和阻力后负荷过大，虽肌缩张力↑，但肌缩速度、幅度↓，不利作功；后负荷过小，虽肌缩速度、幅度↑，但肌缩张力↓，也不利作功。3.肌肉收缩能力：指与负荷无关、决定肌肉收缩效应的内在特性。肌缩能力↑→肌缩速度、幅度和张力↑肌缩能力↓→肌缩速度、幅度和张力↓第二章小结练习1.Na+-K+-ATP酶每分解1分子ATP可将__个Na+移出胞外，同时将__个K+移入胞内。2.在肌肉兴奋-收缩偶联过程中，起关键作用的物质是____。3.细胞内外正常Na+、K+浓度的形成和维持是由于_______的作用4.有机磷农药中毒时，可使（） A、乙酰胆碱释放增加 B、乙酰胆碱释放减少C、胆碱酯酶活性增加 D、胆碱酯酶活性降低E、骨骼肌终板处的乙酰胆碱受体功能障碍案例Case1.A43-year-oldmanpresentstothephysician’sclinicwithcomplaintsofepigastricpain.Afterathoroughworkup,thepatientisdiagnosedwithpepticulcerdisease.Heisstartedonamedicationthatinhibitsthe“protonpump”ofthestomach.QUESTIONS：Whatisthe“protonpump”thatisreferredtoabove?Whattypeofcellmembranetransportwouldthismedicationbeblocking?Whatarefourothertypesoftransportacrossacellmembrane?ANSWERSTOCASE1:MEMBRANEPHYSIOLOGY◆Protonpump:H+-K+-ATPase(adenosinetriphosphatase)pump.◆Typeofcellmembranetransport:Primaryactivetransport.◆Othertypesoftransport:Simplediffusion,facilitateddiffusion,secondaryactivetransport(cotransportandcountertransport[exchange]),endocytosisandexocytosis.Case2.某男性患者，16岁，近来运动后感到极度无力，尤其是在进