细胞基本功能

细胞基本功能，主要是知识点的梳理，有细胞膜的物质转运功能、细胞的信号转导、细胞的电活动、肌细胞的收缩，附有部分详细解释

细胞基本功能

• 细胞膜的物质转运功能
  • 单纯扩散（simple diffusion)也称简单扩散
  • 易化扩散(facilitated diffusion)
    • 指非脂溶性小分子物质或带电离子在跨膜蛋白上顺浓度梯度和电位梯度进行的跨膜转运
    • 通道介导：离子通道有钠离子、钾离子、钙离子氯离子等，还有水通道 共同特点：选择性、高速性、顺浓度差、不同离子通道有特异阻断剂、通道开关瞬时性
      • 离子选择性：转运速度快
      • 门控性
        • 电压门控通道，达到一定电位
        • 化学门控通道，与化学物质结合
        • 机械门控通道，膜局部牵拉变形
    • 载体介导：顺浓度差、转运速度较快 结构特异性高 有饱和现象 竞争性抑制
  • 主动转运
    • 原发性主动转运(primary active transport)
      • 细胞直接利用代谢产生的能量将物质逆浓度梯度和（或）电位梯度转运的过程
      • 钠钾泵
        • 有ATP酶活性，通过分解ATP获得能量进行钠离子和钾离子的运输，泵出三个钠离子泵入两个钾离子
        • 生理意义：形成的胞内高钾是许多代谢过程的必需条件 排出钠离子减少水进入胞内维持细胞的正常体积 维持细胞内外离子的不均衡分布，是细胞产生生物电的基础 建立离子势能储备，钠势能贮备是其他物质继发性主动转运的动力 钠泵活动是生电性可直接影响膜电位
      • 钙泵，主要分布在心肌和骨骼肌肌浆网上分解ATP获得能量
      • 氢泵又称质子泵，主要分泌在胃黏膜壁细胞上
    • 继发性主动转运（secondary active transport)
      • 也称联合转运,指某一物质依赖另一物质的浓度势能逆浓度差进行的主动转运
      • 转运葡萄糖、氨基酸等小分子物质
      • 由转运体介导最终由钠钾泵提供能量，eg:小肠粘膜对葡萄糖、氨基酸的吸收
      • 协同转运
        • 正向协同转运（同向转运）
        • 反向协同转运（逆向转运）
• 细胞的信号转导
  • 刺激信号通过作用于细胞膜特殊蛋白质分子（通常是受体），将外界信号转导为新的信号形式传递到膜内引起细胞功能转变，称为跨膜信号转导
  • 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：膜受体和酶是同一蛋白分子，受体本身具有酶活性
  • 招募型受体
  • 胞质或核受体介导的信号转导
• 细胞的电活动
  • 膜电位（membrane potential):生物细胞以膜为界，膜内外的电位简称跨膜电位
  • 静息电位（RP）
    • 概念：细胞未受刺激时细胞膜外正内负的电位差 极化：安静时细胞膜两侧内正外负的稳定状态 超极化：静息电位增大 去极化：静息电位减小 反极化（超射）：外负内正的状态 复极化：去极化后向静息电位方向恢复的过程
    • 意义：细胞兴奋的基础
    • 产生条件：静息状态下细胞膜内外离子分布不均 静息状态下细胞膜对各种离子通透性不同（静息电位=钾离子平衡电位） 钠泵生电作用
    • 主要影响因素：细胞外液钾离子浓度 膜对钾离子和钠离子的相对通透性 钠泵活动水平
  • 动作电位（AP）
    • 概念：细胞在静息电位基础上接受有效刺激后产生的一个迅速的可向远处传播的膜电位波动
    • 意义：细胞兴奋的标志
    • 特点：全或无 不衰减传递 脉冲式发放，连续刺激产生的多个AP不重合
    • 产生机制：电-化学驱动力及其变化，即膜电位和离子平衡电位差值，差值越大驱动力越强，差值为正表示外流，为负表示内流 膜通透性（膜电导） 去极化是钠离子平衡电位
    • 触发：阈强度或阈值（threshold intensity),使细胞产生动作电位的最小刺激 阈电位（threshold potential PT),能触发动作电位的膜电位临界值
    • 影响阈电位水平的主要因素：电压门控钠通道分布密度 电压门控钠通道功能状态 细胞外钙离子水平（低钙惊厥）
    • 细胞兴奋后的兴奋性周期变化
      • 绝对不应期：兴奋发生的最初一段时间
      • 相对不应期：细胞兴奋性逐渐恢复，但刺激强度必须大于原来阈值，因为复活的钠或钙通道较少
      • 超常期：相对不应期后细胞兴奋性轻度增高，阈下刺激即可
      • 低常期：超常期后细胞兴奋性轻度降低，需要阈上刺激
  • 局部电位
    • 概念：(local potential):是细胞受刺激后，由膜主动特性参与即部分离子通道开放形成的、不能向远距离传播的电位改变
    • 特点：等级性电位，，幅度与刺激强度有关，不具有全或无 衰减性传递 没有不应期，具有总和效应，即可产生时间性和空间性总和，总和达到阈电位可引起膜动作电位
    • 意义：是体内除动作电位之外的与信息传递和处理有关的重要电信号
• 肌细胞的收缩
  • 骨骼肌神经-肌接头处的兴奋传递
    • 结构：是运动神经末梢与其支配的骨骼肌细胞间的特化结构，分为接头前膜、后膜和间隙，接头后膜是骨骼肌的细胞膜也称终板膜，呈向内凹陷的浅槽，后膜上有N2型Ach受体阳离子通道和乙酰胆碱酯酶
    • 传递特点：1：1传递，一次神经冲动引发兴奋肌细胞一次 容易受内环境和药物影响 单向性传递 时间延搁 易疲劳性
    • 药物影响：筒箭毒碱和α-银环蛇毒可阻断N2型Ach阳离子通道而松弛肌肉 新斯的明可抑制乙酰胆碱酯酶改善肌无力 有机磷农药可磷酸化胆碱酯酶使其失活引起中毒
  • 肌丝滑行
  • 兴奋-收缩耦联
    • 将横纹肌细胞产生动作电位的电兴奋过程与肌丝滑行的机械收缩联系起来的中介机制
    • 步骤：电兴奋通过横管系统传向肌细胞深处 三联管结构处的信息传递 肌浆网（纵管系统）对钙离子释放和再聚积
      • 钙离子是耦联物，肌细胞兴奋后通过钙离子的浓度变换引起肌细胞收缩
  • 影响横纹肌收缩效能的因素
    • 收缩可分为等长收缩（收缩时长度不变张力增加）和等张收缩（张力不变而肌肉缩短）
    • 前负荷：肌肉收缩前所承受的负荷，与初长度同义，有最适前负荷Ç
    • 后负荷：肌肉收缩后承受的负荷
    • 肌肉收缩能力
    • 收缩的总和