导图社区 细胞的基本功能
这里是关于生理第二章细胞的基本功能知识点解析,作者将其制作成了一份详细的思维导图,大家可直接打印。
编辑于2021-12-19 11:33:12细胞的基本功能
细胞膜的物质转运功能
细胞膜的基本结构
流动镶嵌模型
脂质
特点:双嗜性和流动性
形成膜脂质双层
呈凝胶或溶胶状态。蛋白或脂质分子侧向移动,承受张力变形不易破裂
种类:磷脂>70%,胆固醇<30%,糖脂<10%
蛋白
表面膜蛋白
整合膜蛋白
糖类
寡糖和多链糖
作为分子标记发挥受体或抗原的作用
细胞膜的跨膜物质运输
单纯扩散
特点:不耗能;脂溶性,分子量小;膜有通透性;无需膜蛋白;无饱和性
易化扩散
特点:不耗能、速度快、具有特异性
转运物质:小分子或离子
类型
通道介导
转运的物质:各种带电离子
离子选择性
门控特性
电压门控通道:带电的感受区
化学门控通道:通道和受体
机械门控通道
水通道
尿浓缩机制
载体介导
转运的物质:Glucose、氨基酸等小分子亲水物质
结构特异性
饱和现象
竞争性抑制
主动转运
特点:逆电化学梯度、耗能
类型
原发性主动转运:由ATP直接供能
钠-钾泵:维持细胞内高钾,细胞外高钠
钙泵
继发性主动转运:间接性利用ATP能量完成
同向转运:如钠离子和葡萄糖在肠黏膜上皮细胞的转运
反向转运:如钠离子和钙离子交换等
入胞与出胞
转运的物质:大分子物质或物质团块
特点:需消耗能量,也属主动转运
类型
入胞:大分子物质或团块进入细胞的过程
吞饮和吞噬
出胞:大分子物质或团块由细胞排出的过程
如激素分泌、神经递质释放、消化液的分泌等
细胞的信号转导
概念:刺激信号通过作用于细胞膜特殊蛋白质分子(通常是受体),将外界信号转导为新的信号形式传递到膜内,引起细胞功能改变。
受体:细胞中具有接受和转导信息功能的蛋白质
配体:凡能与受体发生特异性结合的活性物质
基本途径
G蛋白耦联受体介导的信号转导
G蛋白(鸟苷酸结合蛋白):同时具有结合GTP和GDP的能力和GTP酶活性作用的一类蛋白质。位于细胞膜内侧面,由a、b、g三个亚单位组成。
G蛋白效应器:是指G蛋白直接作用的靶标。 G蛋白效应器酶:能催化生成第二信使的酶。
第二信使:第一信使(作用于胞膜的细胞外信号分子,如激素、神经递质、细胞因子等)作用于膜受体后产生的细胞内信号分子,如cAMP、DG、IP3、cGMP、钙离子
蛋白激酶:能催化蛋白质磷酸化的酶系统
按激活的第二信使分为蛋白激酶A(PKA)和蛋白激酶C(PKC)
按磷酸化底物分为丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶和酪氨酸蛋白激酶
主要途径
受体-G蛋白-腺苷环化酶(AC)途径
受体-G蛋白-磷脂酶C(PLC)途径
钙离子通道系统
离子通道受体介导
电压门控通道
机械门控通道
化学门控通道
酶耦联受体介导
不需要G蛋白参与
酪氨酸激酶受体
鸟苷酸环化酶受体
招募型受体介导
核受体介导
细胞的电活动
静息电位(RP)
概念:细胞未受刺激时,存在于细胞膜内外两侧的电位差
内负外正
产生机制
电场力差
钾离子的跨膜浓度差
主要是钾离子外流形成的钾离子平衡电位
细胞膜对钾离子有通透性
影响静息电位水平因素
细胞外钾离子浓度:细胞外钾离子浓度增高,静息电位降低
膜对钾离子和钠离子的通透性:钾离子通透性增大,静息电位增大:钠离子通透性增大,静息电位降低
钠-钾泵的活动:钠-钾泵活动增强,细胞膜发生超极化,静息电位值增大
动作电位(AP)
概念:可兴奋性细胞收到有效刺激时,膜电位会在静息电位的基础上发生一次快速、可逆并有扩布性的电位变化。是细胞兴奋的标志。
相关名词
极化:安静状态下细胞膜两侧外正内负的稳定状态
超极化:静息电位增大或细胞内负值增大的过程或状态
去极化:静息电位减小或者细胞内负值减小的过程或状态
复极化:细胞膜去极化后再向静息电位方向恢复的过程
反极化:外负内正的状态
超射:膜电位超过零电位的部分
锋电位:动作电位的上升支和下降支形成的尖峰样波形
特点
“全或无”现象
不衰减传播
脉冲式发放
产生机制
本质:带电离子跨膜移动
产生离子电流
两个条件
离子受到电-化学驱动力
概念:浓度差和电位差两个驱动力的代数和,大小等于膜电位与离子平衡电位的差值(Em-Ex)
浓度差:钠离子(膜外>膜内);钾离子(膜内>膜外)
电场力:静息电位内负外正,推动钠离子,阻止钾离子
膜对离子的通透性
阈电位:能触发动作电位的膜电位临界值
动作电位的传播
在同一细胞上的传播
局部电流学说:膜内兴奋区到未兴奋区
跳跃式传导:郎飞结到临近的另一个郎飞结
减少能量消耗
提高传导速度
在细胞之间的传播
兴奋性及其变化
概念:细胞受刺激产生动作电位的能力
刺激的强度
刺激的持续时间
强度-时间变化率
周期性变化
绝对不应期:兴奋性为零,钠通道失活
相对不应期:受阈上刺激,兴奋性低于正常水平,失活的钠通道开始恢复
超常期:受阈下刺激即可,兴奋性高于正常水平,钠通道基本恢复
低常期:要阈上刺激,兴奋性低于正常水平,钠通道完全恢复,超极化
局部电位
等级性
衰减性
没有不应期,反应可以叠加总和(时间性总和,空间性总和)
受阈下刺激
肌细胞的收缩
横纹肌
神经-肌接头的微细结构
接头前膜:内侧轴浆中含有300000个突出囊泡或突触小泡
接头间隙:充满细胞外液
接头后膜(终板膜):终板褶皱以增大表面积;缺乏电兴奋性,不能产生动作电位;含有N2型ACh受体阳离子通道;外表面还有乙酰胆碱酯酶,能将ACh分解为胆碱和乙酸。
神经-肌接头的兴奋传递过程
具有电-化学-电传递的特点
影响神经-骨骼肌接头处兴奋传递的因素
接头间隙中的细胞外液低浓度钙离子
美洲箭毒、a-银环蛇毒
胆碱酯酶抑制剂(新斯的明、有机磷农药)
横纹肌细胞结构
肌原纤维和肌节
粗肌丝:由肌球(肌凝蛋白)组成,其头部有一横桥
细肌丝:主要由肌动蛋白、原肌球蛋白和肌钙蛋白构成
肌节:相邻两Z线之间的区段,是肌肉收缩和舒张的基本单位
横纹肌细胞收缩机制
横桥
可与肌纤蛋白可逆结合。通过横桥连续地向M线方向扭动,牵拉细肌丝向暗带中央滑行
具有ATP酶地作用
兴奋-收缩耦联地基本过程
部位:在骨骼肌的三联管结构或心肌的二联管结构
①T管膜的动作电位传导②JSR内钙离子的释放③钙离子触发肌丝滑行④JSR回摄钙离子
钙离子是重要的耦联因子,胞质中钙离子浓度下降则导致肌肉舒张。
影响横纹肌收缩效能的因素
等张收缩:肌肉收缩时张力保持不变而只发生肌肉缩短
等长收缩:肌肉收缩时长度保持不变而只有张力的增加
①前负荷:肌肉在收缩前所承受的负荷
②后负荷:肌肉在收缩后所承受的负荷
③肌肉收缩能力:与前负荷和后负荷无关,但又能影响肌肉收缩效能的肌肉内在特性
④收缩的总和:肌收缩的叠加特性,是骨骼肌快速调节其收缩效能的主要方式,其中空间总和形式称为多纤维总和,时间总和形式称为频率总和
主题
膜内高钾,膜主要对钾离子通透
钾离子外移
膜内负电,膜外正电
钾离子浓度势能差=阻碍钾离子外移的电势能差
膜两侧电化学势代数和为零
膜内外形成一稳定电位差
钾离子平衡电位