生理-细胞的基本功能

关于生理-细胞的基本功能的思维导图，包括物质转运、信号转导、电活动、肌细胞的收缩几个方面的内容介绍。

细胞膜的基本功能

• 物质转运
  • 细胞膜的结构和组成
    • 流动镶嵌模型
    • 脂质
      • 磷脂，胆固醇，糖脂
    • 蛋白质
      • 膜蛋白
        • 表面膜蛋白：细胞内表面
        • 整合膜蛋白：多次跨膜
    • 糖类
      • 以糖脂糖蛋白的形式存在
  • 单纯扩散
    • 顺浓度梯度，不耗能
    • 运输脂溶性物质小分子
    • v
      • 浓度差越大，速率越快
      • 通透性越强，速率越快
  • 易化扩散
    • 通道易化扩散
      • 顺浓度（电位）梯度，不耗能
      • 离子选择性（特异性）
      • 门控特性
        • 电压门控离子通道
        • 化学门控离子通道
        • 机械门控离子通道
      • 无需与通道蛋白结合，速率快
    • 载体易化扩散
      • 顺浓度梯度，不耗能
      • 特异性
      • 竞争抑制（抢占结合位点）
      • 饱和性
  • 主动转运
    • 特点：逆浓度梯度，耗能
    • 原发性主动转运
      • 直接消耗ATP
      • 钠钾泵
        • 特点
          • 定向转运
          • 偶联反应
          • 直接耗能
          • 生电效应
    • 继发性主动转运
      • 借其他物质顺浓度梯度跨膜产生的电势能
      • 间接消耗原发性主动转运ATP水解释放的能量
      • 同向转运
      • 反向转运
  • 膜泡运输
    • 出胞
      • 持续性出胞
      • 调节性出胞：存在信号诱导调节
    • 入胞
      • 吞噬
        • 团块
      • 吞饮
        • 液态物质
• 信号转导
  • 生物活性物质通过受体或离子通道作用激活或抑制细胞活动
  • 离子通道受体介导的信号转导：速率快
  • G蛋白耦联受体介导的信号转导：效果逐级增强，速率慢
  • 酶联型受体介导的信号转导
  • 招募型受体介导的信号转导
  • 核受体介导的信号转导
• 电活动
  • 静息电位
    • 概念
      • 细胞静息状态下膜两侧的电位差
      • 安静时细胞膜两侧处于内负外正的稳定状态称为极化
      • 静息电位变大称超极化，减小称去极化
    • 形成机制
      • 基本原因
        • 带电粒子的跨膜转运
      • 过程
        • 以钾离子为例细胞内钾离子浓度高于细胞外钾离子浓度，浓度差作用下使钾离子外流，形成外向电流，细胞内形成负电位，产生内向电流，当电位差和浓度差对离子的驱动力相等时就形成了稳定的电位差，即静息电位
      • 数值
        • 细胞膜对钾离子的通透性高，且膜内外浓度差大，因此静息电位在数值上近似于钾离子的平衡电位
  • 动作电位
    • 概念
      • 在静息电位的基础上接受有效刺激后产生的可向远处传播的膜电位波动
    • 过程
      • 静息电位
      • 阈电位：受有效刺激后去极化达到阈电位，动作电位产生的必要条件
      • 去极化：钠离子内流，产生内向电流，钠通道为电压门控通道，去极化过程为正反馈调节
      • 超射：0mv后继续去极化，电位呈现正值
      • 复极化：钾离子外流，产生外向电流
      • 后电位
        • 负后电位
        • 正后电位
    • 特点
      • 全或无现象
        • 动作电位的幅度不随刺激强度改变
        • 无效刺激不产生动作电位
        • 有效刺激不论强弱，动作电位幅度值不变
      • 不衰减传播
        • 动作电位幅度和波形在传播过程中保持不变
      • 脉冲式发放
        • 动作电位不融合
    • 兴奋性变化
      • 绝对不应期
        • 通道完全失活
      • 相对不应期
        • 子主题
      • 超常期
        • 阈电位和膜电位接近
      • 低常期
        • 膜电位低于阈电位甚至低于静息电位
    • 动作电位的触发
      • 阈电位为什么存在
        • 钠离子内流去极化，电压增大，作为电压门控通道的钠通道开放，并且在电压持续增大的条件下形成电压越高通道开放越多钠离子内流越多电压越高的正反馈调节，但细胞内还存在钾离子外流产生的影响，钾电导大于钠电导那么因为钠内流所降低的电位差会因钾外流而抵消，依然维持在静息电位水平，动作电位不足以产生。
        • 因此，存在使钠钾电导相等的最低电位，在大于等于此电位的条件下，突破了钾外流的限制，使得钠通道存在电压持续升高，通道开放数目持续增加的条件
      • 局部电位
        • 阈下刺激引起膜电位轻微的扰动
        • 特点
          • 等级性电位
          • 衰减性传导
          • 可以总和
          • 没有不应期
      • 局部电位在时间和空间上的叠加是产生动作电位的必要条件
• 肌细胞的收缩
  • 骨骼肌神经-肌接头
    • 构成
      • 接头前膜
      • 接头间隙
      • 接头后膜
    • 兴奋传递
      • 动作神经末梢动作电位
      • 接头前膜去极化
      • 电压门控钙通道开放
      • 钙离子进入运动神经末梢
      • 囊泡释放Ach出胞
      • ACh激活N2型ACh受体阳离子通道
      • 终板膜对钠钾离子通透性增强
      • 终板膜去极化形成终板电位
      • 激活电压门控钠通道
      • 骨骼肌细胞动作电位
    • 临床相关
      • 筒箭毒碱和α-银环蛇毒
        • 阻断阳离子通道
      • 自身抗体
        • 破坏阳离子通道，重症肌无力
      • 新斯的明
        • 抑制乙酰胆碱酯酶，改善重症肌无力
      • 有机磷农药中毒
        • 胆碱酯酶磷酸化失去活性
  • 横纹肌细胞的收缩机制
    • 肌丝滑行理论
    • 肌丝结构
      • 粗肌丝
        • 由肌球蛋白构成横桥为其特征结构
      • 细肌丝
        • 肌动蛋白，构成细肌丝的主体结构
        • 原肌球蛋白：覆盖在肌动蛋白和横桥结合位点
        • 肌钙蛋白
          • TnT，TnI在肌肉舒张时连接肌动蛋白和原肌球蛋白
          • TnC可以与钙离子结合引起构象改变，进而导致肌肉收缩
    • 肌丝滑行过程
      • 舒张状态下，横桥上的ATP酶水解ATP释放能量，使横桥复位
      • 细胞质中钙离子浓度升高，横桥与肌动蛋白结合
      • 横桥构象改变拖动细肌丝向m线移动
      • 横桥与肌动蛋白分离
  • 横纹肌细胞的兴奋-收缩耦联
    • 概念
      • 将横纹肌细胞产生动作电位的电兴奋过程与肌丝滑行的机械收缩联系起来的中介机制
    • 过程
      • 肌膜上的动作电位沿T管膜传导至肌细胞内部，激活L型钙通道
      • 终池中钙离子释放
        • 心肌：钙诱导钙释放
        • 骨骼肌：构象改变钙释放
      • 钙离子与TnC结合触发肌丝滑行，引起肌肉收缩
      • 终池回摄钙离子
  • 影响横纹肌收缩效能的因素
    • 收缩分类
      • 1
        • 等长收缩
          • 张力增加，肌肉长度不变
        • 等张收缩
          • 张力不变，肌肉长度改变
      • 2
        • 单收缩
          • 单次刺激单次收缩舒张
        • 强直收缩
          • 连续刺激
    • 负荷
      • 前负荷
        • 肌肉收缩发生之前存在的负荷
          • 正比
      • 后负荷
        • 肌肉收缩之后存在的负荷
          • 反比
    • 收缩能力
      • 肌肉自身性质
• ACh被乙酰胆碱酯酶水解