细胞的基本功能

这是一篇关于细胞的基本功能的思维导图，主要内容有细胞的电活动、肌细胞的收缩、细胞的信号转导、细胞膜的物质转运功能。

细胞的基本功能

• 细胞的电活动
  • 静息电位RP
    • 安静时为内负外正。以膜外为零电位，膜内负电位值越大，静息电位越大。即存在使内更负，使外更正的趋势，这个趋势越强静息电位越大。
    • 概念
      • 所有细胞都有的内负外正电位
      • 极化：安静时细胞膜两侧处于内负外正的稳定状态
      • 超极化：静息电位增大（-70mv到-90mv）表示膜的极化状态增强
      • 去极化：静息电位减小
      • 反极化：内负外正变成内正外负
    • 产生机制
      • 1.膜两侧离子的浓度差与平衡电位
      • 2.静息时细胞膜对离子的相对通透性
      • 3.钠泵的生电作用
    • 影响因素
      • 膜外K+增加，RP增大；膜对K+的通透性增大，RP增大；膜对Na+的通透性增大，RP减小；钠钾泵活动增强，超极化，RP增大
  • 动作电位AP
    • 概念
      • 可兴奋细胞受到有效刺激时，在RP的基础上发生的快速、可逆、有扩布性的电位变化。
      • 升支（去极相）：去极化达到阈电位后继续升高。
      • 降支（复极相）：下降至接近RP。
      • 峰电位：升降支共同形成的尖端，是动作电位的主要组成部分，被视为动作电位的标志。
      • 后电位：负后电位（后去极化电位）下降后小于RP的部分；正后电位（后复极化电位）大于RP
      • 特点
    • 产生机制：离子的电-化学驱动力；细胞膜对离子的通透性
    • 触发：阈刺激（有上下），阈电位TP（Ca2+增加使阈电位更高）
    • 传播：郎飞结跳跃式传导
    • 兴奋性：受刺激时间和强度影响。兴奋后一段时间：绝对不应期，相对不应期，超常期，低常期
  • 局部电位：1.等级性电位；2.衰减性传导；3.没有不应期，反应可叠加
• 肌细胞的收缩
  • 神经-肌接头
  • 横纹肌细胞
    • 前负荷：肌肉收缩前承受的负荷
    • 后负荷：肌肉收缩后承受的负荷。等长负荷、等张负荷
• 细胞的信号转导
  • 生物学信息（兴奋或抑制）在细胞间或细胞内转换和传递，并产生生物效应的过程。参与转导的物质称为信号分子。核心在于通过特定信号转导通路进行生物信息的细胞内转换与传递过程。
  • 受体：接受和传导信息的DNA结合蛋白
  • 配体：水溶性的作用于膜受体再产生效益，脂溶性的单纯扩散入胞内后与胞质受体或核受体结合
  • 离子通道型受体介导
    • 特点：路径简单、速度快
  • G蛋白耦联受体介导
    • G蛋白耦联受体既无通道结构，也无酶活性，它所触发的信号蛋白之间的相互作用主要是一系列的生物化学反应过程，故也称促代谢型受体。
    • G蛋白:鸟苷酸结合蛋白，G蛋白耦联受体联系胞内信号通路的关键膜蛋白。
    • G蛋白效应器酶：腺苷酸环化酶AC、磷脂酶C（PLC)、磷脂酶A2(PLA2)、磷酸二酯酶PDE----作用:催化生成或分解第二信使物质
    • 第二信使：激素、神经递质、细胞因子等细胞外信使分子（第一信使）作用于膜受体后产生的细胞内信使分子。
    • 激蛋白酶：蛋白磷酸化
    • 常见的信号转导通路
      • 1.受体-G蛋白-AC-cAMP-PKA通路：关键信使分子为cAMP，故称cAMP第二信使系统
      • 2.受体-G蛋白-PLC-IP3-Ca2+和DG-PKC通路：IP3和DG第二信使系统。IP3为化学门控的钙释放通道引起胞内Ca2+库释放钙离子
      • 3.Ca2+信号系统：在细胞内能与钙离子结合的蛋白统称为钙结合蛋白，其中最重要的是钙调蛋白
  • 酶联型受体介导
    • 酶联型受体指本身就具有酶的活性或与酶结合的膜受体。
    • 1.酪氨酸激酶受体TKR和酪氨酸激酶结合型受体TKAR:相对简洁但产生效应缓慢
    • 2.鸟苷酸环化酶受体：GC，一种胞外N末端为配体结合域而胞内C末端为GC活性结构域的单跨膜阿尔法螺旋分子
    • 3.丝氨酸/苏氨酸激酶受体
  • 招募型受体介导
  • 核受体介导
• 细胞膜的物质转运功能
  • 化学组成及分子排列形式
    • 细胞膜又称质膜，主要由脂质和蛋白质及少许糖类组成
    • 流动性：膜脂质中，磷脂占70以上，胆固醇不超过30，糖脂不超过10，可因温度改变而呈凝胶或溶胶状态。人体温度比膜脂质熔点高，故其在人体呈溶胶态，有流动性。
    • 膜蛋白分表面膜蛋白和整合膜蛋白
  • 跨细胞膜的物质转运
    • 被动转运
      • 顺浓度梯度，不耗能
      • 单纯扩散
        • 转运脂溶性或少数不带电荷的极性小分子物质，如：O2、CO2、N2、类固醇激素、乙醇、尿素、甘油、水
      • 易化扩散
        • 非脂溶性的小分子物质或带电离子在跨膜蛋白帮助下，顺浓度梯度或电位梯度进行的跨膜转运
        • 经通道
          • 离子通道：蛋白贯穿脂质双层，中央有亲水性孔道
          • 水通道
            • 对水的转运，如肾小管、集合管、呼吸道等处的上皮细胞
        • 经载体
          • 载体也称转运体，是介导多种水溶性小分子物质或离子跨膜转运的一类整合蛋白。不存在贯穿整个细胞膜的孔道结构。
          • 特点
    • 主动转运
      • 主动转运：某些物质在膜蛋白的帮助下，由细胞代谢提供能量而进行的逆浓度梯度和电位梯度跨膜转运。
      • 原发性主动转运
      • 继发性主动转运
        • 同向转运
        • 反向转运
    • 膜泡运输
      • 以囊泡的形式