导图社区 第二章 细胞的基本功能
护理专业的生理学第二章细胞的基本功能。细胞是人体和其他生物体的基本结构单位。体内所有的生理功能和生化反应，都是在细胞及其产物（如细胞间隙中的胶原蛋白和蛋白聚糖）的物质基础上进行的。
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第一节 细胞膜的结构和物质转运功能
细胞膜的结构（液态镶嵌模型）
磷脂双分子层
膜脂质主要由磷脂和胆固醇构成。
磷脂类为主，约占膜脂质的70%以上
胆固醇约占膜脂质的30%
细胞膜蛋白质
表面蛋白
约占膜蛋白的20%～30%，主要附着于膜的内表面
整合蛋白
约占膜蛋白的70%～80%，以其肽链一次 或反复多次穿越膜的脂质双分子层为特征。
细胞膜糖类
主要为寡糖和多糖类
糖链在化学结构上具有特异性，可作为 细胞或所结合蛋白质的特异性的“标志”。
细胞膜的物质转运功能
单纯扩散
指一些脂溶性物质和少数分子量很小的水溶性物质 ，从细胞膜的高浓度一侧向低浓度一侧移动的过程
易化扩散
指一些不溶于脂质或在脂质中溶解度很小的物质，在细胞膜结构 中特殊蛋白的协助下，从膜的高浓度一侧向低浓度一侧扩散过程
根据参与蛋白质的不同分类
经载体易化扩散（又称载体转运）
结构特异性
饱和现象
竞争抑制性
经通道易化扩散（又称通道转运）
离子通道的共同特征
离子选择性
离子转运速度快
离子通道的门控性
根据通道门控的控制因素不同分类
电压门控通道
化学门控通道
机械门控通道
非门控通道
如神经纤维膜上的钾漏通道
主动转运
原发性主动转运
细胞直接利用代谢卢生的能量将物 质逆浓度差或逆电位差转运的过程。
介导这一过程的膜蛋白称为离子泵
离子泵具有水解ATP的能力所以也称为ATP酶
钠泵活动的生理意义
钠泵活动造成的细胞内高钾离子是许多代谢过程的必需条件。
钠泵将钠离子排出细胞将减少水分子进入细胞内对 维持细胞的正常体积渗透压和离子平衡有一定意义。
钠泵活动最重要的在于它能力浓度差和电位差进行转运，因而建立起一种势能储备。
继发性主动转运或联合（或协同）转运
继发性主动转运是指许多物质在进行主动转运过程中，并不直接消耗 能量，而是利用原发性主动转运所形成的离子浓度差而进行的物质逆 浓度梯度或电位梯度的跨膜转运方式。
继发性主动转运是通过一种称为转运体的膜蛋白进行的
主动转运是指细胞通过本身的某种耗能过程，将某种物质 的分子或离子由膜的低浓度一侧移向高浓度一侧的过程。
主动转运，是人体重要的物质转运形式。
一般所说的主动转运是指原发性主动转运。
出胞和入胞
出胞
出胞指大分子物质或物质团块排出细胞的过程。
出胞主要见于细胞的分泌活动，如内分泌腺把激素分泌到细胞 外液中，消化腺细胞分泌消化酶，神经末梢释放神经递质等。
入胞
入胞是指大分子物质或某些物质团块进入细胞的过程。
如侵入体内的细菌、病毒、异物或血浆中 脂蛋白颗粒，大分子营养物质等进入细胞。
如果进入细胞的物质是固体物质称为吞噬；如 果进入细胞的物质是液体，称为吞饮或胞饮。
第二节 细胞的跨膜信号转导功能
能在细胞间传递信息的称为信号分子，大约有几百 种，如激素，神经递质，细胞，因子，气体分子等。
细胞外信息以信号形式传递到膜内，引发细胞 相应的功能效应，这一过程称为跨膜信号转导。
G蛋白耦联受体介导的信号转导
既蛋白耦联受体信号转导中的信号分子
G蛋白耦联受体
作用特点通过G蛋白的介导影响某些酶的活性从而 改变细胞内第二信使的浓度产生特定的生物学功能
G蛋白
G蛋白是耦联膜受体和蛋白效应器的膜蛋白
G蛋白效应器
G蛋白效应器包括酶和离子通道两类
第二信使
第二信使指激素、递质、细胞因子等信号分子作用于细胞膜后产生 的细胞内信号分子（通常将作用于细胞膜的信号分子称为第一信使）
G蛋白耦联受体介导的主要信号转导途径
受体-G蛋白-AC途径
受体-G蛋白-PLC途径
离子通道受体介导的信号转导
酶耦联受体介导的信号转导
酶耦联受体是指细胞膜上一些既有受体作用又有酶作用的蛋白质分子
体内大部分生长因子和一部分胰岛素等肽类激素就是通过这种方式转导
招募型受体介导的信号转导
核受体介导的信号转导
第三节 细胞的生物电现象
一切活细胞无论处于静息状态还是活动状态都存在电现象这种电现象 称为生物电。由于生物电发生在细胞膜两侧故又称跨膜电位，简称膜 电位。
静息电位及其产生机制
静息电位是指细胞处于静息状态时，膜两侧存在的外正内负的电位差
不同组织的信息定位不同大都在-10~-100毫伏之间
静息电位在大多数细胞是一种稳定的直流电位，只要细胞未受到外来 刺激且保持正常的新陈代谢，静息定位就稳定在某一相对恒定的水平。
静息电位产生原理
细胞内外各种离子的浓度分布不均及存在浓度差
在不同状态下细胞膜对各种离子的通透性不同
影响静息电位的主要因素
细胞膜在静息状态时对钾离子的通透性通透性越大静息电位越大
细胞膜内外钾离子的浓度差，浓度差越大静息电位就越大
细胞代谢障碍会导致静息电位逐渐减小甚至消失
动作电位及其产生机制
动作电位是指细胞受刺激时在静息电位基础上产生的可扩布的电位变化
动作电位是细胞处于兴奋状态的标志
当神经和骨骼肌细胞受刺激而兴奋时，细胞膜上的离子通道被激活而迅速开放， 随即又关闭，从而导致钠离子钾离子等先后的移动形成动作电位的不同组成部分
①去极相即上升之主要由细胞外钠离子快速内流而产生
②复极相即下降支主要由细胞内钾离子外流而产生
③复极后膜电位已恢复到静息电位水平，细胞膜对钠离子钾 离子的通透性也恢复，但是膜内外的离子分布尚未恢复
能触发动作电位的临界膜电位称为阈电位
动作电位的特点
动作定位成“全或无”现象
动作定位要么不产生，要产生就是最大幅度。
不衰减性传播
子主题
脉冲式发放
可兴奋细胞的特征之一是它任何一处膜产生的动作电位都可 沿着细胞膜向周围传播表现为动作电位沿整个细胞膜的传导
动作电位表现为跨过每一段髓鞘而在相邻郎 飞结处相继出现，这称为兴奋的跳跃式传导
局部电位及其特性
基本特性
不具有动作电位“全或无”的特征，其幅度是随着刺激强度的增大而增大
只在局部形成向周围逐渐衰减的电紧张扩布，不能像动作电位一样沿细胞膜进行不衰减的传播
总和效应，局部电位是可以互相叠加的（可为兴奋的空间总和，也可为时间总和）
第四节 肌细胞的收缩功能
人体各种形式的运动，主要是靠肌细胞的收缩活动来完成。
肌肉按部位、结构及功能主要分为骨骼肌、心肌和平滑 肌三类。骨骼肌是人体最多的组织，约占体重的40％。
骨骼肌的兴奋和收缩机制
骨骼肌神经-肌接头处兴奋的传递
骨骼肌神经-肌接头处的结构
接头前膜、接头间隙、接头后膜（终板膜；接头后膜上有与ACh特异结合的N₂型乙酰胆碱受体）
骨骼肌神经-肌接头处兴奋的传递过程
是离子通道介导的信号转导的典型例子
骨骼肌的兴奋-收缩耦联
肌管系统
肌管系统指包绕在每一条肌原纤维周围的膜性囊管状结 构，由来源和功能都不相同的两组独立管道系统组成。
纵管系统或肌质网在接近肌小节两端 的横管时，管腔出现彭大，称为终池。
每一横管和来自两侧肌小节的终池，构成了三连管结构
将以膜的电位变化为特征的兴奋过程和以肌丝的滑行 为基础的收缩过程联系起来的过程称为兴奋-收缩耦联
耦联包括三个步骤（起关键作用的物质是钙离子即耦联因子是钙离子）
电兴奋通过横管系统传向肌细胞的深处
三连管结构处的信息传递
肌质网（即纵管系统）对钙离子释放和再聚积
骨骼肌的收缩机制
公认的肌收缩机制是肌丝滑行理论
骨骼肌的收缩形式
等长收缩和等张收缩
肌肉收缩过程中仅有张力的增加而长度不变的收缩形式称为等长收缩；肌肉收缩时张力不变而长度缩短的收缩形式称为等张收缩。在整体内骨骼肌收缩，既改变长度又增加张力，属于混合型。
单收缩和直强收缩
在肌肉收缩实验时，骨骼肌受到一次有效刺激，引起肌肉一次迅速的收缩和舒张，称为单收缩。若肌肉受到连续的有效刺激时，当刺激频率达到一定程度时，引起肌肉收缩的融合而出现强而持续的收缩，称为强直收缩。
影响骨骼肌收缩的主要因素
前负荷（肌肉在收缩之前所承受的负荷）
后负荷（肌肉收缩过程中所承受的负荷）
肌肉收缩能力（指与前负荷和后负荷无关的肌肉本身的内在特性）
平滑肌的收缩功能
平滑肌细胞是呼吸道、消化道、血管、泌尿和生殖等器官的主要组织成分。平滑肌属于非随意肌。
平滑肌的分类
单个单位平滑肌
又称内脏平滑肌，如小血管、消化道、输尿管、和子宫等器官的平滑肌，这类平滑肌大都具有自动节律性或自律性
多单位平滑肌
如睫状肌、虹膜、竖毛肌以及气道和大血管等，细胞无自律性
平滑肌的结构特点
平滑肌细胞呈细长纺锤形，其肌管系统不发达。
肌细胞中细肌丝明显多于粗肌丝，粗肌丝保持互相平行和有序的排列，但无肌节结构，故不显横纹
平滑肌细胞的功能结构是致密体和附着于细胞膜的致密斑，平滑肌细 胞的中间丝，则把致密体和致密斑连接起来，形成细胞的结构网架。
收缩的启动因素
平滑肌细胞中发动收缩的钙离子来源主要有三个
经因动作电位去极化而开放的电压门控的钙离子通道由细胞外内流而来
经配体门控的钙离子通道由细胞外内流而来
激素或神经激素-膜受体-G蛋白-磷脂酶C-IP₃的信号途径促使肌质网中的钙离子释放
平滑肌细胞兴奋-收缩耦联特点
