细胞的基本功能

生理学，细胞的基本功能，总结了细胞的生物电现象、骨骼肌的收缩、细胞膜的基本结构、 细胞膜的功能等。

二、细胞的基本功能

• 细胞膜的基本结构
  • 细胞膜＝脂质＋蛋白质＋少量糖类 糖类与蛋白质、脂质结合形成糖蛋白和糖脂 细胞膜以液态脂质双分子层为基架
  • 脂质双分子层
    • 膜脂质＝磷脂＋胆固醇＋少量糖脂
    • 磷脂和胆固醇是双嗜性分子，脂质双分子层中的脂质不对称分布
    • 膜脂质的熔点较低，因而膜具有流动性（仅做侧向运动）
  • 细胞膜的蛋白
    • 以何种形式与膜脂质结合
      • 表面蛋白
      • 整合蛋白
    • 功能
      • 与物质的跨膜转运有关
      • 与信息传递有关
      • 与能量转运有关
      • 免疫功能
      • 酶的功能
  • 细胞膜的糖类
    • 主要是寡糖和多链糖，以共价键形式与膜的脂质和蛋白质结合
• 细胞膜的功能
  • 屏障、转运、识别、信号传递
• 细胞膜的物质转运方式
  • 被动转运
    • 条件:顺浓度差或电位差，不耗能
    • 单纯扩散
      • 对象→脂溶性小分子 顺浓度扩散速度取决于膜对该物质的通透性
      • O2，CO2，NO，NH3，N2，尿素
    • 易化扩散
      • 对象→不溶于脂质或在脂质中溶解度小的分子 需细胞膜特殊蛋白质的协助
      • 细胞外液中的葡萄糖，氨基酸进人胞内 Na+，K+，Ca2+等离子的跨膜转运
      • 载体介导的易化扩散
        • 葡萄糖，氨基酸类营养物质
        • 特点
          • 结构特异性高 具有饱和现象 竞争性抑制
      • 通道介导的易化扩散
        • 非脂溶性分子或脂溶性很小的分子 离子居多 RPK+外流
        • 特点
          • 具有高度选择性 具有门控特性
            • 电压门控通道 配体门控通道 机械门控通道
  • 主动转运
    • 逆浓度差或电位差 耗能 需要载体
    • 原发性主动转运
      • 直接利用ATP产生的能量 离子为主
      • 钠泵
        • 一般情况下，毎分解1分子ATP 可泵出3个Na+ 同时泵入2个K+
    • 继发性主动转运
      • 利用钠钾泵产生的势能，间接利用ATP能量 关键:原发性主动转运为基础
      • 同向转运 反向转运
      • 葡萄糖和氨基酸在小肠黏膜上皮的吸收 肾小管上皮细胞被重吸收
  • 囊泡转运
    • 大分子物质或物质团块 囊泡帮助
    • 出胞
    • 入胞
      • 吞噬，颗粒物质
      • 吞饮，液体
        • 液相入胞
        • 受体介导入胞
• 骨骼肌的收缩
  • 最基本结构:肌细胞，又称肌纤维
  • 骨骼肌细胞的微细结构
    • 肌原纤维
      • 肌丝的分子结构
        • 粗肌丝
          • 由肌球蛋白分子构成
          • 横桥
            • 横桥特性
              • 在一定条件下可与细肌丝上的肌动蛋白分子呈可逆 性结合，同时出现横桥向M线方向扭动
        • 细肌丝
          • 由肌动蛋白（肌纤蛋白）原肌球蛋白（原肌凝蛋白），肌钙蛋白构成，比例为7:1:1
          • 肌动蛋白
            • 其上有横桥的结合位点，与肌球蛋白一同被称为收缩蛋白
          • 原肌球蛋白
            • 覆盖肌动蛋白上与横桥的结合位点，阻止两者相互作用
          • 肌钙蛋白
            • 解除障碍，与原肌球蛋白一起调节蛋白
    • 肌小节
      • 肌原纤维上相邻两条Z线之间的区域
    • 肌管系统
      • 横管
        • 又称T管，肌细胞膜向内凹入形成 功能:将电兴奋传向肌细胞内部
      • 纵管
        • 即L管，又称肌质网
        • 纵行肌质网
        • 连接肌质网
        • 终池
          • 细胞内储存Ca2+的场所
      • 三联管:每一横管和其两侧的终末池形成 是发生兴奋－收缩偶联活动的关键结构
  • 骨骼肌的收缩原理
    • 骨骼肌的兴奋－收缩偶联
      • 兴奋收缩偶联的离子是Ca2+ 细肌丝向M线方向滑行 Ca2+与肌钙蛋白结合 肌小节缩短
      • 阻断剂:筒箭毒碱
      • 特点 时间延搁 单向传递 一对一关系 易受环境，药物影响
      • 肌肉收缩的始动因素是Ca2+与肌钙蛋白的肌原蛋白C结合 肌肉收缩时细肌丝向粗肌丝滑行，粗肌丝本身长度不变，肌节缩短
    • 肌丝滑行过程
  • 收缩形式
    • 等张收缩
    • 等长收缩
    • 单收缩
    • 强直收缩
  • 影响收缩效能的因素
    • 收缩时产生的张力，长度的缩短，张力产生速度
    • 前负荷
      • 决定肌肉收缩前的长度，即初长度
    • 后负荷
      • 后负荷是肌肉做功的对象或收缩的阻力
    • 收缩能力
• 细胞的生物电现象
  • 细胞生物电是细胞膜内外两侧离子的不均匀分布和一定形式的跨膜移动的结果
  • 膜电位→正常情况下，细胞膜两侧存在一定的电位差
    • 静息电位
      • 概念→静息电位是指细胞在静息状态下存在于细胞膜两侧的电位差 膜外比膜内高，电位为负值 外正内负
      • 产生原理→细胞膜内外两侧离子不均匀分布 及膜在不同生理条件下对各种离子的通透性不同
      • K+外流，膜对K+通透性大 前提→膜外高钠，膜内高钾
      • 极化，静息电位存在时细胞膜电位内负外正的状态 超级化，膜电位增大 去极化，膜电位减小 复极化，膜电位去极化后再向静息电位方向恢复的过程 反极化或超射，去极化至零电位后膜电位进一步变为正值
    • 动作电位
      • 外负内正 上升支，又称去极相，包括膜电位的去极化和反极化
      • 峰电位，动作电位的上升支和下降支形成尖峰样波形 下降支，膜电位的复极化过程
      • 特征
        • 全或无定律
        • 可扩布性
        • 不衰减传导
      • 产生经历的三种阶段 备用，激活，失活
      • 形成机制
        • 钠通道开放，Na+内流
      • 传导
        • 从细胞膜某点产生沿着细胞膜向周围传播，直到传遍整个细胞
        • 局部电流
          • 在膜外，电流由未兴奋部位传向兴奋部位 在膜内，电流由兴奋部位传向未兴奋部位
    • 局部电位
      • 特点
        • 以电紧张的形式扩布，不能远距离传播
        • 不具有全或无的特征
        • 没有不应期，可总和
      • 终极电位
        • 去极化电位
    • 组织的兴奋和兴奋性
      • 兴奋含义
      • 刺激的三个参数
        • 一定的刺激强度
        • 一定的刺激持续时间
        • 一定的强度时间变化率
      • 细胞兴奋后兴奋性的变化
        • 绝对不应期
          • 兴奋性降为零
        • 相对不应期
          • 兴奋性逐渐恢复 一定时间受刺激看发生兴奋 但刺激强度必须大于原本的阈强度
        • 恢复时期
          • 细胞兴奋从无到有直接接近正常的时期
        • 超常期
          • 相对不应期过后，细胞出现兴奋性波动
        • 低常期
• 终板膜本身不产生AP 终板膜离子通道是化学门控通道 终板电位可叠加达到阈电位