导图社区 细胞的基本功能
生理学第二章节细胞的基本功能,包含生物电、细胞膜的跨膜物质转运功能、肌细胞收缩、细胞的跨膜信号传导功能。
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细胞膜的跨膜物质转运功能
被动转运
单纯扩散
CO2、O2、NO等
条件
膜两侧浓度差(动力来源)
通透性
物质:O2、Co2、乙醇、脂肪酸、N2、尿素
易化扩散
通道介导
满足两个条件:通透性和电-化学驱动力
离子通过通道蛋白进行转运
物质:Na+、K+、Ca2+
特点
离子选择性
门控特性
激活
备用
失活
载体介导
特性:高度特异性、饱和现象、竞争性抑制
物质:葡萄糖,氨基酸
主动转运
原发性
钠钾泵
普遍存在于细胞膜上,具有ATP酶活性
K+细胞内外液比:30:1 Na+细胞内外液比:1:10
每分解一分子ATP三个泵出Na+细胞外,两个K+泵出细胞内,产生胞外正电荷
钠钾泵是细胞外正离子净增,使电位升高
特异性抑制剂:哇巴因
钙泵
质子泵
继发性
同向转运
物质:小肠粘膜上皮和肾小管上皮细胞的葡萄糖和氨基酸吸收
反向转运
物质:心肌:Na+Ca+交换(心肌兴奋-收缩偶联中将胞浆中Ca排到胞外)
出胞和入胞
大分子,耗能,膜变化
出胞
持续性出胞
举例:小肠黏膜杯状细胞分泌粘液的过程
调节性出胞
举例:神经递质的释放
入胞
吞噬
吞饮
液相入胞:没有特异性
受体介导入胞:有特异性
细胞的跨膜信号传导功能
离子通道介导/促离子型受体
Ach受体
谷氨酸受体
g -氨基丁酸受体
甘氨酸受体
化学门控通道
包括电压门控和机械门控通道
G蛋白偶联受体介导
受体-G蛋白-AC-cAMP-PKA通路
配体:Ach、肾上腺素、ACTH、胰高血糖素和甲状旁腺激素
受体-G蛋白-PLC-IP3-Ca和DG-PKC通路
配体:肾上腺素、g-氨基丁酸
G蛋白效应器
AC、PLC、PLA2、PDE
酶偶联型受体介导
酪氨酸激酶受体
各种生长因子(包括胰岛素)
酪氨酸激酶结合型受体
生长激素、EPO
鸟苷酸环化酶受体(GC受体-cGMP-PKG)
配体:心房钠尿肽、脑钠肽、NO
丝/苏氨酸激酶受体(TGF-b ——Smad)
招募型受体介导
细胞因子受体-JAK-STAT通路
配体:细胞因子
胞内受体
与胞质结合
与细胞核结合
配体:甲状腺激素、类固醇激素、VitD3
肌细胞收缩
神经-骨骼肌接头
I. 神经动作电位
II. Ca通道开放,Ca内流
III. 囊泡释放Ach(单个囊泡释放产生微终板电位,MEPP)
IV. 激活突触后膜N2型Ach通道(Na+)内流(终板电位EPP,是局部电位)
V. 终板电位总和,引起周边肌膜Na通道开放
VI. 产生骨骼肌动作电位
横纹肌结构特征
明带/暗带
M线/Z线/H带
肌节(收缩单位):1/2明带+暗带+1/2明带
肌管系统
横管(T管)
纵管(L管)
连接肌质网/终池(有钙释放通道,释放钙离子进入胞浆)
纵行肌质网(有钙泵,主动回收胞浆内钙离子)
收缩机制
粗肌丝
肌球蛋白(形成横桥,ATP活性)
细肌丝
肌动蛋白
肌钙蛋白
原肌球蛋白
兴奋-收缩偶联
T管膜动作电位的传导
Ca释放
骨骼肌:L型Ca通道构象改变触发Ca释放
心肌:Ca触发Ca释放(10~20%Ca由胞外提供)
Ca与肌钙蛋白结合,触发收缩
肌质网回收Ca
骨骼肌:100%回收到纵行肌质网
心肌:80~90%回收到纵行肌质网,10~20%回到细胞外
强直收缩
单收缩:刺激一次
不完全强直收缩:刺激间隔大于收缩期的一连串刺激
完全强直收缩:刺激间隔小于收缩期的一连串刺激
生物电
两个条件
驱动力
化学驱动力
电驱动力
电-化学驱动力
计算:电-化学驱动力=膜电位 - 离子平衡电位
静息电位
影响因素:
细胞内外K+浓度差(主)
膜对Na、K的通透性
钠钾泵水平
接近K+平衡电位(静息下,膜对Na的通透很小)
动作电位
全或无
不衰减传播(等级电位衰减传播)
脉冲式发放
过程
去极化
Na+内流(电压门控特性、正反馈)
复极化
K+外流
锋电位
负后电位(后去极化电位)
正后电位(后超极化电位):钠钾泵
通道功能状态
Na+
静息态
激活门关闭,失活门开放
激活态
激活门和失活门都开放
失活态
激活门和失活门都关闭
有两道门
K+
静息状态
门关闭
激活状态
门开放
只有一道门
四期
绝对不应期
相对不应期
负后电位前半段
超常期
负后电位后半段
低常期
正后电位
传播
同一细胞
有髓神经:郎飞结(跳跃式)
无髓神经:局部电流形式
细胞间
缝隙连接(闰盘)
局部电位
分类
终板电位
EPSP/IPSP
感受器电位/发生器电位
没有全或无
可以叠加(时间和空间)
电紧张传播,衰减性传播