导图社区 细胞的基本功能
继发性(利用原发性主动转运建立的离子浓度差,在离子顺浓度差扩散的同时将其他物质逆浓度梯度(和)或电位梯度进行的跨膜转运,也称联合转运)
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细胞的基本功能
细胞膜的物质转运
能量消耗
被动转运:指物质顺浓度或电位梯度的转运过程

单纯扩散:物质从细胞膜的高浓度一侧通过脂质分子间隙向低浓度一侧进行的跨膜扩散

易化扩散:非脂溶性的小分子物质或带电离子在膜蛋白的帮助下,顺浓度梯度和(或)电位梯度进行的跨膜运输
通道
离子选择性:孔道的口径、带电状况、通道形状、内壁化学结构、离子键分布等
门控特性
电压门控通道 膜电位
化学门控通道 膜内或膜外某些化学物质
机械门控通道 机械刺激
载体(载体蛋白、顺浓度梯度、慢、结构特异性、饱和性、竞争性抑制)

主动转运:指物质逆浓度或电位梯度的转运过程
同向转运:Na -K-2Cl-(NKCC) 、Na-葡萄糖 、Na-氨基酸
反向转运:Na-H、Na-Ca
原发性(细胞直接利用代谢产生的能量(分解ATP)将物质逆浓度和(或)电位梯度转运的过程):钠-钾泵(出3Na,进2K)、钙泵、氢泵(质子泵)

入胞:细胞外大分子物质或物质团块如细菌、死亡细胞和细胞碎片等被细胞膜包裹后以囊泡的形式进入细胞的过程,也称内化
吞噬
固态形式,仅发生于一些特殊的细胞
吞饮
液态形式,发生于体内几乎所有细胞
液相入胞
受体介导式入胞
出胞:胞质内的大分子物质以分泌囊泡的形式排出细胞的过程
内质网-高尔基复合体系统
持续性出胞
调节性出胞
胞液运输
大分子和颗粒物质进出细胞并不直接穿过细胞膜,而是由膜包围形成囊泡,通过膜包裹、膜融合和膜离断等一系列过程完成转运,也称为批量运输
细胞的电活动
静息电位
定义:细胞处于静止状态下(未收到刺激时),膜内外存在着外负内正且相对平稳的电位差
特点:1.电压内低外高,通常膜外为零,内为负值 2.大多数细胞的RP相对恒定,心肌自律细胞和胃肠平滑肌细胞例外
测定
极化:静息时细胞内正外负的状态
超极化:膜两侧极化状态加剧,即负值增大
去极化:膜两侧极化状态减弱,即负值减小
反极化:极化状态的翻转(由外正内负变为内正外负)
复极化;先发生去极化,后向静息状态恢复
产生机制:K+外流

影响因素:细胞外K+浓度、膜对 K+、Na+的通透性、钠-钾泵的活动
动作电位
定义:细胞在静息状态的基础上受到一个有效刺激后产生的一次迅速的、可向远距离传播的膜电位波动
电位
锋电位
上升支 1. 去极化(-70mv-----0mv) 2.超射(0mv----+35mv)
下降支 复极化
后电位
负后电位(后去极化电位)
正后电位(后超极化电位)
特点:全或无、不衰减传播、脉冲式发放
产生机制 :Na离子内流
触发
阈刺激
刺激:细胞所处环境的变化,包括物理、化学、生物等性质的环境变化
刺激量三个参数:刺激的强度、持续时间、强度-时间变化率
阈强度(阈值):能使细胞产生动作电位的最小刺激强度
阈上刺激
阈下刺激
有效刺激
阈电位----触发开关:是能使Na+通道瞬时大量开放而引发AP时的临界膜电位
一般比RP低10-20mv
与 全或无 有关:只要达到阈电位就能引起动作电位,动作电位产生后,幅度不再随刺激强度增大而增大
影响因素
Na通道分布密度
功能状态:备用 激活 失活
细胞外Ca水平(低钙惊厥)
传播
同一细胞:局部电流
细胞之间:缝隙链接
使某些同类细胞发生同步化活动
兴奋及其变化
绝对不应期
相对不应期
超常期
低常期
局部电位
定义:阈下刺激引起的低于阈电位的去极化(即局部电位),称局部反应
1.少量Na+通道激活产生的去极化膜电位波动 2.生物体内的局部兴奋
特征
等级性电位,没有 全或无 特征
呈衰减式传导(电紧张扩布)
反应可以总和
时间总和:前一刺激引起的局部兴奋尚未消失时,与后一刺激引起的局部兴奋发生叠加
空间总和:膜的不同处产生的局部兴奋经电紧张性扩布至某处而相互叠加起来
意义
达到阈电位后,引发动作电位
信息整合、编码
肌细胞的收缩
神经-肌接头的兴奋传递
结构
接头前膜:释放Ach
接头间隙:20-30nm,细胞外液
接头后膜(终板膜):胆碱能N2受体(化学门控通道)、胆碱酯酶
传递过程
终板电位
Ca2+通道抑制剂
胆碱酯酶丧失活性(有机磷农药)
N2受体抑制剂(筒箭毒碱、a-银环蛇毒)
N2受体被破坏
横纹肌
结构特征
肌细胞
大量的肌原纤维
明带
暗带
肌节
高度发达的肌管系统
收缩机制
粗肌丝:肌球蛋白(肌凝蛋白)
杆部
头部
细肌丝:肌动蛋白 原肌球蛋白(原肌凝蛋白) 肌钙蛋白
肌丝滑行的过程
横桥周期的运转模式
兴奋收缩耦联
结构基础:三联管(横管+两个终池)
过程
T管膜的动作电位传导
终池内Ca离子的释放
Ca离子触发肌肉收缩
将Ca离子回收入终池
影响收缩的因素
肌肉收缩:长度缩短,张力增加
最常见的收缩形式是先等长收缩增加张力,当张力足以克服阻力时,发生等张收缩而肌肉缩短
根据肌肉所承受负荷不同分类
等长收缩:肌肉长度不变,张力增加 维持姿势
等张收缩:张力不增加,肌肉长度增加 四肢肌肉运动
前负荷
含义:肌肉收缩前受到的负荷,其大小决定了肌肉收缩前的长度,即肌肉出长度
作用:其他条件不变,一定范围内肌张力和初长度成正变(前负荷越大,初长度越大,收缩力越大)
后负荷
含义:肌肉收缩时遇到的负荷,肌肉收缩时遇到的阻力
当肌肉处于最适初长度时,改变后负荷的大小,可获得不同的缩短速度,由此得到张力-速度曲线
后负荷越大,张力越大,缩短速度越慢,缩短的初速度和总长度越小
肌肉收缩能力
指与前后负荷无关的肌肉本身的内在收缩特性
包括兴奋-收缩耦联过程中的活化的横桥数、胞浆内Ca离子水平及ATP酶活性等。许多神经递质、体液因子和药物等都可影响肌肉收缩力,如咖啡因、肾上腺素等体液因素可通过内在特性影响肌肉收缩力。
收缩总和
空间(多纤维)总和:多根肌纤维同步收缩产生的叠加效应
时间(频率)总和:提高骨骼肌收缩频率而产生的叠加效应
平滑肌
信号传导
受体
细胞中具有接受和传导信息功能的蛋白质
膜受体:水溶性配体或物理信号
离子通道型受体
G蛋白耦联受体
酶联型受体
子招募型受体题
胞质受体
核受体
脂溶性配体
配体
与受体发生特异性结合的活性物质
细胞膜
成分
脂质
磷脂:磷脂酰胆碱含量最多,磷脂酰肌醇含量最少
>70%
胆固醇
<30%
糖脂
<10%
特性
双嗜性(意义:质膜以脂质双层形式存在)
流动性(意义:蛋白或脂质分子侧向移动;承受张力变形不易破裂) 注:流动性↓:温度↓,胆固醇↑、长而饱和的脂肪酸↑、蛋白质含量↑
蛋白
表面膜蛋白 20%-30%
整合膜蛋白 70%-80%
糖(多数是寡糖,少数是多糖)
分布:全部伸向膜外表面 作用:促进细胞间的相互接触;带负电,使红细胞不至于叠连;作为分子标记发挥受体或抗原作用
糖脂(1/10脂质)
糖蛋白(多数为整合蛋白)
形态:液态镶嵌模型