细胞学习笔记

本导图梳理了生理学中细胞的基本功能的知识点，包括细胞膜、细胞膜的跨膜物质转运功能、细胞的生物电现象、骨骼肌的兴奋和收缩。

第二章细胞的基本功能

• 细胞膜
  • 细胞质外的一层薄膜，也称质膜。是一种厚7~8nm的半透膜
  • 化学组成和分子结构
    • 蛋白质、脂质、糖类
    • 组成主要由脂质、蛋白质组成。哺乳动物细胞膜中还含有极少量的糖类。
  • “液态镶嵌模型”：细胞膜以液态脂质双分子层为基架
• 细胞膜的跨膜物质转运功能
  • 主动转运
    • 定义：指细胞通过本身的耗能过程，将某种物质逆浓度梯度或电位梯度的转运过程。
    • 特点
      • ①需要消耗能量,能量由分解ATP来提供； ②依靠特殊膜蛋白质(泵)的“帮助”； ③是逆电-化学梯度进行的。
    • 分类
      • 原发性主动转运（简称：泵转运）
        • 如:Na+-K+泵、Ca2+-Mg2+泵、H+-K+泵等，Na+-K+泵又称Na+-K+-ATPase，简称钠泵。
        • 钠泵活动的生理意义
          • 1.形成细胞内高K+ ，是许多代谢反应的必需条件 2.维持细胞正常的渗透压与形态 3.建立一种势能贮备，供细胞其他耗能过程来利用
      • 继发性主动转运（简称：联合转运）
        • 定义
          • 间接利用ATP能量的主动转运过程。即逆浓度梯度或逆电位梯度的转运时，能量非直接来自ATP的分解，是来自膜两侧[Na+]差，而[Na+]差是Na+-K+泵分解ATP释放的能量建立的。
        • 例子
          • 小肠黏膜上皮、肾小管上皮对葡萄糖、氨基酸等物质的吸收
  • 被动转运
    • 定义：物质顺电位或化学梯度的转运过程
    • 特点：不耗能（转运动力依赖物质的电-化学梯度所贮存的势能）；依靠或不依靠特殊膜蛋白质的“帮助”；顺电-化学梯度进行
    • 分类
      • 单纯扩散
        • 定义：一些脂溶性物质由膜的高浓度一侧向低浓度一侧净移动的过程。
        • 特点
          • ①扩散速率高 ②无饱和性 ③不依靠特殊膜蛋白质的“帮助” ④不需另外消耗能量 ⑤扩散量与浓度梯度、温度和膜通透性呈正相关，
        • 转运的物质：O2、CO2、NH3 、N2 、尿素、乙醚、乙醇、类固醇类激素等
      • 易化扩散
        • 定义：一些非脂溶性或脂溶解度甚小的物质,需特殊膜蛋白质的“帮助”下,由膜的高浓度一侧向低浓度一侧移动的过程。
        • 特点
          • ①需依靠特殊膜蛋白质的“帮助” ②不需另外消耗能量 ③选择性、竞争性、饱和性 ④真正动力来自于物质自身的热运动
        • 分类
          • 载体介导
            • 通过载体蛋白转运-些水溶性的小分子有机物（葡萄糖、氨基酸）或离子
            • 特点：结构特异性、饱和性、竞争性抑制
          • 通道介导
            • 离子通过通道蛋白进行转运,如Na+ 、K+ 、Ca2+ 等。
  • 胞纳和胞吐
    • 一些大分子物质或团块进出细胞,是通过细 胞本身的吞吐活动进行的；出胞和入胞的过程均需要消耗线粒体中的ATP
    • 胞吐:指细胞把成块的内容物由细胞内排出的过程。主要见于细胞的分泌过程：如激素、神经递质、消化液的分泌。
    • 胞纳:指细胞外的大分子物质或团块进入细胞的过程。
  • 区别
    • 主动转运
      • 需由细胞供给能量
      • 逆浓度差或电-化学势差
      • 使膜两侧浓度差更大
    • 被动转运
      • 不需外部供能
      • 顺浓度差或电-化学势差
      • 使膜两侧浓度差更小，直至平衡
• 细胞的生物电现象
  • 跨膜电位
    • 生物细胞以膜为界，膜内外存在的电位差
    • 静息电位（RP）
      • 定义：细胞处于相对安静状态时，细胞膜内外存在的电位差
      • RP实验现象及与RP相关的概念
    • 动作电位（AP）
      • AP的产生是细胞兴奋的标志
      • 定义：细胞活动时，细胞膜内外存在的变化的电位波动 
      • AP实验现象及与AP相关的概念
      • 特点：①是非衰减式传导的电位。 ②具有“全或无”的现象：即同一细胞上的AP大小不随刺激强度和传导距离而改变的现象
  • 生物电现象的产生机制
    • 要在膜两侧形成电位差，必须具备两个条件： ①膜两侧的离子分布不均，存在浓度差； ②对离子有选择性通透的膜。
    • 静息电位的产生机制
      • 静息电位的产生条件
      • RP的产生主要是K＋向膜外扩散的结果，RP=K+的平衡电位
    • 动作电位的产生机制
      • 动作电位产生的基本条件
      • ①AP的上升支由Na＋内流形成，下降支是K＋外流形成的，后电位是Na＋－K＋ 泵活动引起的。 ②AP的产生是不消耗能量的，AP的恢复是消耗能量的（Na＋－K＋泵的活动）。 ③AP=Na＋的平衡电位
  • 动作电位的引起和传导
    • 动作电位的引起
      • 刺激电流和电紧张电位
      • 阈电位和阈强度
      • 局部电位
        • 概念：阈下刺激引起的少量钠通道开放产生的膜的轻度去极化电位（即局部电位）
        • 特点：①不具有“全或无”现象。其幅值可随刺激强度的增加而增大。 ②电紧张方式扩布。其幅值随着传播距离的增加而减小。③具有总和效应：时间性和空间性总和 ④无不应期
    • 兴奋在同一细胞上的传导
      • 传导机制：局部电流 传导特点：生理完整性、双向性、相对不疲劳性、绝缘性、不衰减性或“全或无”现象
      • 传导方式：①无髓鞘N纤维的兴奋传导为近距离局部电流； ②有髓鞘N纤维的兴奋传导为远距离局部电流(跳跃式)
    • 细胞兴奋后兴奋性的变化
      • 绝对不应期、相对不应期、超常期、低常期
• 骨骼肌的兴奋和收缩
  • 神经-肌接头处的兴奋传递
    • N-M接头的结构
    • N-M接头处的兴奋传递过程、特点、影响因素
  • 骨骼肌的收缩机制
    • 骨骼肌细胞的结构（肌原纤维和肌小节，肌原纤维组成（粗肌丝和细肌丝））
    • 肌管系统（横管系统、纵管系统和三联体）
    • 骨骼肌收缩机制---肌丝滑行理论
      • 兴奋-收缩耦联（Ca2+是兴奋-收缩耦联的耦联物）
      • 肌丝滑行
    • 骨骼肌舒张机制
    • 骨骼肌收缩的形式
      • 单收缩和复合收缩（不完全强直收缩、完全强直收缩）
      • 等长收缩与等张收缩
    • 影响肌肉收缩的因素（前负荷、后负荷、肌肉收缩能力）