生理学 课件 2 细胞的基本功能

供高等职业教育护理、助产、临床医学、口腔医学、康复治疗技术等专业用

细胞的基本功能第二章目录01第一节

细胞的跨膜物质转运功能02第二节

细胞的跨膜信号转导功能03第三节

细胞的生物电现象04第四节

肌细胞的收缩功能第一节

细胞的跨膜物质转运功能01

细胞膜的液态镶嵌模型一、单纯扩散

概念：脂溶性小分子物质由膜的高浓度一侧

向低浓度一侧转运的过程

。特点：顺浓度差；不需细胞消耗能量。物质:CO2、O2、NO、水、乙醇、尿素、

甘油和一些类固醇激素等

单纯扩散二、易化扩散

概念：

水溶性或脂溶性很小的物质，在特殊膜蛋白质的帮助下，由高浓度一侧通过细胞膜向低浓度一侧扩散的现象。特点：

①顺浓度差;不需细胞消耗能量。

②需要特殊膜蛋白的帮助。

载体转运分类

通道转运（一）载体介导的易化扩散

物质：

葡萄糖、氨基酸等。

结构特异性

特点

饱和现象

竞争性抑制载体介导的易化扩散（二）通道介导的异化扩散

物质：无机离子、水。

特点：离子选择性和门控特性

受化学因素调控

化学门控通道

受电压因素调控

电压门控通道

受机械因素调控

机械门控通道通道转运三、主动转运

概念：借助离子泵蛋白的作用，将物质由膜低

浓度一侧转运

到高浓度一侧。特点：需细胞消耗能量逆浓度梯度或电位梯度进行。

原发性主动转运方式

继发性主动转运（一）原发性主动转运（二）继发性主动转运

四、入胞和出胞

概念：一些大分子或团块物质通过细胞膜变形

活动进出

细胞的过程。需细胞消耗能量属于主动转运。

吞噬

固体

入胞

分类

吞饮

液体

出胞

入胞作用与出胞作用第二节

细胞的跨膜信号转导功能02信号转导：信号分子作用于细胞的特殊结构(受体),通过一系列反实现对细胞功能活动调控的过程称为信号转导。信号转导过程:

①细胞外各种信号(递质、激素)。

②细胞的接受系统(受体)。

③细胞内参与信息传递的信号分子(如cAMP)。

④细胞内的一系列反应等复杂的过程。

受体:是存在于细胞膜或细胞内的一类能与信号物质特异性结合并引起特定生理效应的特殊蛋白质。

特征：

①特异性

②饱和性

③可逆性

④高亲和力

一、G蛋白偶联受体介导的信号转导

定义：是指信号分子通过G蛋白偶联受体活化而实现的信号转导。二、离子通道耦联受体介导的信号转导

离子通道受体：是一类同时具有受体和离子通道功能的膜蛋白，属于化学门控通道，也称促离子型受体。三、酶耦联型受体介导的信号转导

酶耦联型受体：是指本身就具有酶活性或能与酶相结合的膜受体。这类受体的结构特点是只有1个跨细胞膜区段，胞外端有与配体结合的部位，胞内端有酶的活性或者有能与酶结合的位点。

酪氨酸激酶受体和酪氨酸激酶结合型受体分类

鸟苷酸环化酶受体

丝氨酸/苏氨酸激酶受体第三节

细胞的生物电现象03生物电：指细胞在安静或活动时的生物电变

化。跨膜电位(膜电位)：指生物电发生在膜两侧

而称之。细胞生物电包括:细胞安静时的静息电位细胞兴奋时的动作电位。一、静息电位(RP)

(一)、静息电位的概念：

细胞静息状态时，存在于胞

膜两侧的电位差。1、极化：细胞安静时膜两侧外正内负的稳定状态。2、超极化：静息电位增大的过程或状态。3、去极化：静息电位减小的过程或状态。4、反极化：去极化至零电位后，若膜电位进一步变为正值，

与原来的极化状态相反5、复极化:细胞膜去极化后再向静息电位方向恢复的过程。(二)静息电位的产生机制静息电位产生的原理：K+外流的平衡电位形成的前提：即细胞膜两侧离子的浓度差和细胞膜对该离子的通透性。

影响静息电位的因素（1）细胞外液K⁺浓度（2）膜对K⁺和Na⁺的相对通透性（3）钠泵活动水平二

、动作电位(AP)及其产生机制(一)动作电位的概

念

是指细胞受刺激时，产生的迅速、可逆、可传布的电位变化(即电位波动)称AP。动作电位的组成

去极化

上升支

波形:峰电位

复极化

下降支

后去极化

后电位

后超极化单一神经纤维动作电位动作电位的特点动作电位具有以下三个特点：①“全或无”现象②不衰减传播③脉冲式发放(二)动作电位产生的机制

前提:膜两侧离子分布不均衡。机制:细胞受刺激时对Na+的通透性增大。去极化:Na+内流形成的电-化学平衡电位。复极化:K+外流。后电位:离子分布状态改变，促使钠泵逆浓度差转运Na⁺和K⁺三、兴奋的引起和传导兴奋：当机体、器官、组织或细胞受到刺激时，功能活动由

弱变强或由相对静止转变为比较活跃的反应过程或反

应形式。

动作电位是可兴奋细胞兴奋的标志。（一）兴奋的引起阈电位：是指能触发动作电位的膜电位临界值。阈强度：能使细胞产生动作电位的最小刺激强度。阈刺激：阈强度相应的刺激。阈上刺激：大于阈强度的刺激。阈下刺激：

小于阈强度的刺激。有效刺激：是指阈刺激和阈上刺激。刺激引起的局部电位及局部电位总和效能（二）兴奋的传导

传导：细胞膜的某一部分产生的动作电位可沿着膜不衰减地传播到整个细胞的过程。

动作电位传导的原理可用局部电流学说来解释。动作电位在无髓神经纤维上的传导动作电位在有髓神经纤维上的传导第四节

肌细胞的收缩功能04

肌组织包括：骨骼肌、心肌、平滑肌三类。

骨骼肌受躯体运动神经支配，受意识控制，属随意肌；心肌和平滑肌受自主神经支配，不受意识控制，属非随意肌。

虽然三种肌肉组织的形态结构和功能各具不同的特点，但收缩的机制基本相同。下面以骨骼肌为例，讨论肌细胞的收缩功能。一、神经-肌接头兴奋的传递

(一)神经-肌接头的结构特征

运动神经末梢和它所支配的骨骼肌细胞膜所构成的特殊结构，称为神经-肌接头，由接头前膜、接头后膜和接头间隙三部分构成。

（二）神经-肌接头兴奋的传递

（二）神经-肌接头兴奋的传递过程

当神经冲动传到运动神经轴突末梢膜Ca2＋通道开放，膜外Ca2＋向膜内流动轴突末梢内囊泡前移、融合、破裂，囊泡中ACh释放ACh与终板膜上的N2受体结合，受体蛋白分子构型改变终板膜对Na＋、K＋(尤其是Na＋)通透性↑终板膜去极化→终板电位（EPP）EPP电紧张性扩布至肌膜，肌膜去极化达到阈电位肌细胞膜爆发动作电位（三）神经肌肉接头处兴奋传递的特点①单向传递②时间延搁③易受内环境变化影响

④1:1的传递二、骨骼肌细胞的兴奋一收缩耦联兴奋-收缩耦联：是指将以肌膜的电变化为特征的兴奋过程和以肌丝滑行为基础的收缩过程联系起来的中介过程。

肌节：是指两条相邻Z线之间的区域。

肌节是肌肉收缩和舒张的基本单位

（一）骨骼肌细胞的微细结构肌管系统（二）骨骼肌细胞的兴奋-收缩耦联兴奋-收缩耦联的过程主要包括三个步骤：1.兴奋通过横管传导到肌细胞深部

；2.三联体结构处的信息传递

；3.肌质网对Ca²⁺的贮存、释放和再聚集

。三、骨骼肌收缩形式及影响因素（一）骨骼肌的收缩形式

根据骨骼肌收缩时的外在表现，可分为两种：

等长收缩：肌肉收缩时张力增加而长度不变的收缩形式。

等张