导图社区 生理学第二章细胞的基本功能
生理学第二章细胞的基本功能，主要包含细胞的基本功能、肌细胞的收缩功能、细胞的生物电活动等。
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生理学 第二章 细胞的基本功能
一、细胞的基本功能
细胞膜
由脂质，蛋白质，糖类物质
细胞膜的物质转运功能
单纯扩散
指脂溶性小分子物质从膜的高浓度一侧向低浓度一侧的转运方式
特点
不需要膜蛋白的帮助，不消耗能量，顺电—化学梯度（物理现象，无饱和）
转运物质
气体，水，甘油，类固醇，尿素，乙醇，等
易化扩散
指非脂溶性过脂溶性很小的物质，在膜蛋白的帮助下，从膜的高浓度一侧向低浓度一侧转运的方式
顺浓度差，不消耗能量，借助细胞膜上的特殊蛋白质
分类
经载体易化扩散
水溶性小分子物质借助于载体蛋白顺浓度差进行跨膜转运
一般细胞或普通细胞的葡萄糖，氨基酸等物质以这种方式通过膜（肠上皮细胞，肾细胞除外）
高度特异性；饱和现象；竞争性抑制（载体或结合位点的数量有限）
经通道易化扩散
各种带电离子借助于通道蛋白顺浓度差进行跨膜转运（离子通道）
例:钠，钾，钙，氯等离子的顺浓度差转运
离子选择性
门控性
电压门控通道；化学门控通道；机械门控通道
主动转运
指细胞膜通过本身的耗能过程，将小分子物质或离子逆浓度差和电位差转运的方式
主要通过细胞膜上离子泵的活动实现的（钠—钾泵，钙泵，氢泵等）
原发性主动转运
指细胞直接利用代谢产生的能量进行主动转运的过程
钠泵也叫钠—钾依赖式ATP酶本质为蛋白质
钠泵每分解1分子ATP，可将3个钠离子移出细胞外，同时将2个钾离子移入胞内
钠泵生理意义
代谢反应的必要条件，维持细胞兴奋性的基础， 其他物质继发性主动转运的动力
继发性主动转运
间接利用ATP能量的主动转运过程
同向转运:物质与钠离子向同一方向转运 例:葡萄糖，氨基酸
逆向转运:物质与钠离子转运方向相反 例:钙离子
出胞和入胞
大分子物质和颗粒物质的转运，通过膜复杂的结构和功能变化完成
主动过程，消耗能量
入胞
指大分子物质或颗粒物质从细胞外进入细胞内的过程
例:病毒，细菌，异物，血浆中的脂蛋白颗粒，大分子营养物质
吞噬:进入细胞的物质是固态 例:巨噬细胞，中性粒细胞
吞饮:进入细胞的物质是液态 例:小肠上皮细胞对营养物质的吸收
出胞
指大分子物质或颗粒物质从细胞内排至细胞外的过程
例:内分泌细胞分泌激素，消化腺细胞分泌酶，神经末梢释放神经递质
细胞膜的受体功能
受体
存在于细胞膜或细胞内能与某些化学物质（统称配体）特异性结合，并引起特定生理效应的特殊蛋白质
细胞膜受体的结构与功能
结构
分辨部
效应部
跨膜部
功能
识别与结合
转发信息
细胞膜受体的类型与特点
特征
特异性
饱和性
可逆性
二、细胞的生物电活动
细胞的生命活动过程都伴有电现象，称生物电
静息电位
指安静状态时存在于细胞膜两侧的电位差
“内负外正” 人体细胞的静息电位一般在-100~-10mV之间
静息电位稳定在某一相对稳定水平
膜内电位的负值增大，称为静息电位增大
相关概念
极化
在安静状态下所保持的膜外带正电、膜内带负电的状态（静息状态的标志）
超极化
静息电位增大的过程或状态（使细胞兴奋性降低）
去极化
静息电位减小的过程或状态
反极化
去极化至零电位后若进一步变为正值，呈现膜外带负电，膜内带正电的状态
复极化
细胞膜去极化或反极化后在向静息电位方向恢复的过程
产生机制
离子流学说
条件
细胞膜内外的离子分布不均衡（细胞内钾离子多细胞外钠离子多）
在不同状态下，细胞膜对不同离子的通透性不同（一般静息时钾离子通透性比钠大）
结论
静息电位的产生主要是钾离子外流形成的，也有少量的钠离子内流和钠泵的生电作用
动作电位
指细胞受到有效刺激后，在静息电位基础上发生的一次快速的可扩布性的电位变化
锋电位
动作电位的上升支和下降支共同形成尖锋状的电位变化（特征）
过程
刺激→局部电位→阈电位→去极化→零电位→反极化（超射）→复极化→后电位
“全或无”现象 动作电位要么不产生，一旦产生即达到最大值
脉冲式 连续的多个动作电位不发生融合
不衰减性传导 沿细胞膜向周围传导，其幅度和波形不会因传导距离的增加而减小
可兴奋细胞
肌细胞收缩，腺细胞分泌，神经细胞传导神经冲动
阈电位
触发动作电位的临界膜电位值
局部电位
一次阈下刺激不能触发动作电位，产生局部去极化（阈下刺激）
电位幅度小，呈衰减性传导
没有“全或无”现象
可以叠加
意义
动作电位可由一次阈刺激或阈上刺激引起， 也可由多个阈下刺激的局部电位总和引发
三、肌细胞的收缩功能
神经肌肉接头处兴奋的传递
支配骨骼肌的神经是躯体运动神经，躯体运动纤维与骨骼肌细胞之间相接触的部位
骨骼肌只有在神经冲动传来时才能发生兴奋和收缩
基本结构
接头前膜
接头后膜
接头间隙
传递过程
突出前膜→突触小泡（突触间隙）→突触后膜
电→化学（乙酰胆碱ACh）→电
单向传递
时间延搁
易受内环境变化的影响
离子成分
PH值
药物
一对一传递
骨骼肌的收缩机制
骨骼肌的微细结构
肌原纤维
纵贯肌细胞全长
明带
细肌丝
暗带
粗肌丝
肌小结
肌原纤维上相邻两条Z线之间的区域
肌肉收缩和舒张的最基本单位
1/2明带＋暗带＋1/2明带＝2条Z线间的区域
肌丝的分子组成
肌球蛋白
杆（主干）
头（横桥）
可分解ATP获能肌收缩使用
可在细肌丝上位点可逆性结合摆动牵引细肌丝向暗带滑行
肌动蛋白（主干）
横桥结合位点
原肌球蛋白
安静时阻碍肌动蛋白与横桥结合
肌钙蛋白
C亚单位
钙离子结合位点
T亚单位
把肌钙蛋白间接在原肌球蛋白
I亚单位
传递信息给原肌球蛋白，使其结构和位置变化
肌管系统
横管（T管）
肌膜动作电位沿着进入肌细胞内部
纵管（L管）
肌质网
终池
内存大量钙离子
三联管
横管和两侧的终池
将肌细胞膜的电位变化和肌细胞收缩过程耦联部位
骨骼肌的兴奋—收缩耦联
肌细胞的动作电位与机械性收缩联系起来的中介过程
钙离子 肌细胞兴奋——→肌细胞收缩 电变化 机械变化 兴奋—收缩耦联
骨骼肌的收缩形式
等长收缩和等张收缩
等长收缩
只表现为张力增加而无长度的缩短
等张收缩
肌肉收缩时只有长度的缩短而无张力能变化
单收缩和强直收缩
单收缩
当肌肉受到一个有效刺激时，引发一次动作电位，从而出现一次收缩，这种收缩形式
强直收缩
当肌肉受到连续的有效刺激时，可引起肌肉收缩的融合
不完全强直收缩
完全强直收缩
影响骨骼肌收缩的主要因素
前负荷
肌肉收缩前所承受的负荷
产生最大张力的肌肉初长度称为最适初长度，此时的前负荷称最适前负荷
后负荷
肌肉开始收缩后所遇到的负荷或阻力
肌肉收缩能力
决定兴奋—收缩耦联过程中细胞质钙离子浓度，横桥的ATP酶活性
