细胞生物学 细胞的基本功能 知识总结

生物血必备复习资料分享，细胞的基本功能与细节部分的知识点全在这里了，方便大家备考时翻阅查看，提高复习效率，希望对大家备考有所帮助。

细胞的基本功能

• 物质转运
  • 单纯扩散
    • 脂溶性物质或少数不带电荷的小分子物质，顺浓度梯度跨膜转运
  • 易化扩散
    • 非脂溶性的小分子物质或带电离子在跨膜蛋白的帮助下，顺浓度梯度和电位梯度进行的跨膜转运
    • 经通道的易化扩散
      • 各种带电离子在通道蛋白（离子通道）的介导下，顺浓度梯度和电位梯度跨膜转运
      • 离子选择性
      • 门控特性
        • 电压门控通道：动作电位
        • 配体（化学）门控通道：神经元之间的信号传递
        • 机械门控通道：感受器细胞
    • 经载体的易化扩散
      • 水溶性小分子物质在载体蛋白的介导下顺浓度梯度进行的跨膜转运
  • 主动转运
    • 某些物质在膜蛋白的帮助下，由细胞代谢提供能量而进行的逆浓度梯度或电位梯度的跨膜转运
    • 原发性主动转运
      • 直接利用能量转运
      • 钠钾泵
        • 消耗一分子ATP向外转运3个Na+，向内转运2个K+
        • 生理意义
          • 维持细胞内高钾离子
          • 维持渗透压
          • 静息电位和动作电位的基础
          • 为继发性主动转运提供势能储备
        • 哇巴因抑制钠泵
      • 钙泵
        • 维持胞内钙离子浓度低水平
        • 每消耗1分子ATP，1个钙离子到细胞外
        • 每消耗1分子ATP，2个钙离子从胞质到内质网
      • 质子泵
    • 继发性主动转运
      • 利用原发性主动转运建立的Na+/H+离子浓度差，逆浓度梯度或电位梯度转运，间接利用ATP的能量的转运方式
      • 同向
        • 2钠-1葡萄糖
        • Na-K-2Cl同向转运体
      • 反向
        • Na-Ca交换体，转入3个钠，运出1个钙离子
  • 膜泡运输
    • 出胞：胞质内大分子物质以分泌囊泡的形式排出细胞的过程
    • 入胞：细胞外大分子物质被细胞膜包裹以后以囊泡的的形式进入细胞，包括吞噬和吞饮
• 细胞的电活动
  • 静息电位
    • 安静时细胞膜两侧处于外正内负的稳定状态
    • 静息电位增大---超极化；静息电位减小---去极化；外负内正---反极化；去极化后恢复的过程---复极化
    • 静息电位主要是安静时，细胞膜对钾离子通透性较大，钾离子向细胞外扩散形成的。当电位差驱动力增加到与浓度差驱动力相等时，电化学驱动力为零，达到平衡电位
    • 影响因素
      • 细胞外钾离子浓度
        • 细胞外钾离子浓度升高，，钾离子平衡电位减小，静息电位也就减小。
        • 高钾血症：强烈抑制心脏的兴奋和收缩，原因：高钾血引起静息电位减小，膜发生去极化，而使电压门控钠通道失活
      • 膜对钾离子和钠离子的相对通透性
        • 膜对钾离子通透性增大，静息电位增大；对钠离子通透性增大，静息电位减小
      • 钠泵活动水平
        • 钠泵活动增强，膜发生一定的超极化
  • 动作电位
    • 特点
      • 全或无
      • 不衰减传播
      • 脉冲式发放
    • 产生机制
      • 细胞受到有效刺激（阈刺激）时，细胞膜的Na电导增大，Na离子在较强的电化学梯度下进入细胞，膜去极化，去极化达到阈电位时，Na通道大量开放，Na离子顺浓度梯度和电位梯度大量内流，直至达到Na平衡电位，形成动作电位上升支。去极化达到峰值之后Na电导迅速减小、K电导逐渐增大，钾离子外流，膜复极化，形成动作电位降支
    • 触发
      • 阈刺激：能使细胞产生动作电位的最小刺激强度称为阈强度，相当于阈强度的刺激为阈刺激
      • 阈电位：只有某些刺激引起膜去极化达到一定程度时，才能激活钠电导，而产生动作电位，这个能触发动作电位的膜电位叫阈电位（电压门控钠通道的分布密度、功能状态、细胞外钙离子水平）
      • 细胞外钙离子浓度升高，减小了对钠离子的通透性，使阈电位升高，细胞不容易兴奋，所以钙离子也是“稳定剂”；相反，钙离子浓度降低，使阈电位下移，容易兴奋（低钙惊厥）
    • 传播
      • 跳跃式传导（郎飞结），有髓神经纤维比无髓快
      • 缝隙连接可在细胞之间传播动作电位
    • 兴奋性
      • 活组织细胞接受刺激产生反应的能力
      • 可用阈值衡量，阈值越高，兴奋性越低
    • 兴奋后兴奋性的变化
      • 绝对不应期：兴奋发生后的一段时间内，无论给予多强的刺激，细胞也不会再次兴奋
      • 相对不应期：绝对不应期之后，细胞兴奋性逐渐恢复，再次接受阈上刺激可以产生兴奋
      • 超常期：相对不应期之后，电压门控钠通道基本复活，但膜电位尚未回到静息电位，接受阈下刺激就可以产生兴奋
      • 低常期：膜轻度超极化，需要阈上刺激才能产生动作电位
  • 局部电位
    • 细胞受到阈下刺激，部分离子通道开放形成的，不能远距离传播的膜电位改变
    • 特征：等级性电位（幅度与刺激强度有关）、衰减性传播、没有不应期
• 骨骼肌神经-肌接头处的兴奋传递
  • 结构特征
    • 接头前膜、接头间隙、接头后膜（含N2型ACh阳离子通道）
  • 兴奋传递过程
    • 轴突末梢动作电位（前膜去极化）---释放ACh（具有钙离子依赖性）---ACh激活N2型ACh受体，使钠离子内流、钾离子外流，钠离子内流远大于钾离子外流，去极化达到阈电位时，引发动作电位，随后乙酰胆碱被分解
  • 筒箭毒素阻断N2型乙酰胆碱受体，导致肌无力；有机磷农药中毒使胆碱酯酶活性丧失引起中毒
• 横纹肌细胞
  • 兴奋-收缩偶联
    • 将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机制联系起来的机制
    • T管膜的动作电位传导、终池内钙离子的释放、钙离子触发肌丝滑行、终池回摄钙离子
  • 影响因素
    • 前负荷：肌肉收缩前承受的负荷
    • 后负荷：肌肉收缩后承受的负荷
    • 肌肉收缩能力
    • 收缩的总和
      • 单收缩：每次动作电位之后出现一次完整的收缩和舒张过程
      • 不完全强直收缩:后一次收缩在前一次收缩的舒张期
      • 完全强直收缩：后一次收缩在前一次收缩的收缩期（骨骼肌几乎都是）