导图社区 第二章细胞的基本功能-生理
生理第二章细胞的基本功能，本图整理的内容有细胞膜的物质转运功能、细胞的电活动、肌细胞的收缩，欢迎大家一起交流学习哦。
生理人体最重要的调节系统，由中枢神经系统（脑、脊髓）和周围神经系统（脑、脊髓之外）两部分构成，欢迎一起学习生理知识。
生理机体最重要的排泄器官，通过尿的生成和排出，肾脏能够排出机体代谢终产物、进入机体过剩的物质和异物，调节水、电解质和酸碱平衡，调节动脉血压等，从而维持机体内环境的稳态，欢迎一起学习生理知识。
微生物广义上指各类原核细胞型微生物，包括细菌、放线菌、支原体、衣原体、立克氏体、螺旋体，有兴趣的可以看看哟。
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生理-细胞的基本功能
细胞膜的物质转运功能
细胞膜的化学组成
脂质
磷脂-70%以上
胆固醇-30%以下
糖脂-10%以下
蛋白
表面膜蛋白-20%~30%
整合膜蛋白-70%~80%
糖类
寡糖和多糖链
跨细胞膜的物质转运
小分子物质或离子
被动运输
单纯扩散
定义-物质从质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
对象-脂溶性物质或少数不带电荷的极性小分子，如O2、CO2、N2、类固醇激素、乙醇、尿素、甘油、水等
无需代谢耗能和载体蛋白
转运速率主要取决于被转运物在膜两侧的浓度差和膜对该物质的通透性
易化扩散
定义-非脂溶性的小分子物质或带电离子在跨膜蛋白帮助下，顺浓度梯度和电位梯度进行的跨膜转运
无需消耗能量，需要蛋白
经通道的易化扩散
各种带电离子在通道蛋白的介导下，顺浓度梯度和电位梯度的跨膜转运
无需与通道蛋白结合，具有极快的速度
特征
离子选择性
每种通道只对一种或几种离子具有较高的通透能力，而对其他离子的通透性很小或不通透
钠通道、钙通道、钾通道、氯通道和非选择性阳离子通道
门控特性
电压门控通道-膜电位调控
化学门控通道-化学物质调控
机械门控通道-机械刺激调控
水通道
经载体的易化扩散
水溶性小分子物质（葡萄糖、氨基酸）在载体蛋白介导下顺浓度进行的跨膜转运
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膜蛋白
当膜两侧的底物浓度相等时，底物的净转运为零
与底物结合-构象变化-与底物解离
结构特异性
各种载体只能识别和结合具有特定化学结构的底物
饱和现象
载体数量和转运速率有限
Km-扩散速率达Vm一半时的底物浓度
Km越小，表示亲和力和转运效率越高
竞争性抑制
浓度较低或Km较大的溶质更容易受到抑制
主动转运
定义-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
需要能量和蛋白
原发性主动转运
细胞直接利用代谢产生的能量将物质逆浓度梯度和电位梯度转运的过程
底物-带电离子（离子泵-ATP酶）
钠钾泵
钠钾泵每分解一分子ATP可逆浓度差将3个Na+移出胞外，将2个K+移入胞内
生理意义
Na+泵的活动所建立的Na+和K+浓度梯度是生物电产生的物质基础
细胞内高K+环境是胞质内许多代谢反应所必须的
Na+泵的活动可维持胞质渗透压和细胞容积的相对稳定
Na+泵活动形成的膜内、外Na+浓度梯度，对维持细胞内pH值的相对稳定起重要作用（代谢产生的H+需通过H+-Na+交换排出膜外）
膜内、外Na+浓度梯度是许多物质（葡萄糖、氨基酸）继发性主动转运的动力
对维持细胞内Ca2+浓度的稳定起重要作用（Ca2+通过Na+-Ca2+交换排出膜外）
3Na+：2K+的转运具有生电效应，对膜电位也有一定影响，故钠泵又称生电钠泵
钙泵
质膜、肌细胞的肌质网、其他细胞的内质网膜
质子泵
继发性主动转运
某些物质的主动转运不直接来自ATP的分解，而是利用原发性主动转运机制建立起的Na+或H+的浓度梯度，在Na+或H+离子顺浓度梯度扩散的同时使其他物质逆浓度梯度和电位梯度跨膜转运，这种间接利用ATP能量的主动转运过程
同向转运
反向转运
大分子和颗粒物质
膜泡运输
需要消耗能量、需要更多蛋白质、细胞膜面积的改变
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-高尔基体系统形成和处理—形成具有膜包裹的分泌囊泡—逐渐移向细胞膜内侧—融合、破裂—内容物释放到细胞外
分类
持续性出胞
调节性出胞
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形式进入细胞的过程
在溶酶体进行处理
吞饮-液态形式-吞饮泡
吞噬-固态形式-吞噬泡
细胞的电活动
静息电位（RP）
测定及概念
定义-静息状态下存在于细胞膜两侧的内负外正的电位差
存在于所有细胞
以细胞外为零电位，细胞内负值越大，表示膜两侧电位差越大，即静息电位越大
其他概念
极化-安静时细胞膜两侧处于内负外正的稳定状态
超极化-静息电位增大的过程或状态
去极化-静息电位减小的过程或状态
反极化-膜内电位变为正值、膜两侧极性倒转的状态
复极化-细胞膜去极化后再向静息电位方向恢复的过程
产生机制
主要是K+外流所产生的K+电-化学平衡电位，但小于K+平衡电位
细胞膜两侧离子的浓度差与平衡电位：Na外是Na内12倍左右，K内是K外30倍左右
静息时细胞膜对离子的相对通透性：K+>cl->Na+>H-
钠泵的生电作用
动作电位（AP）
概念及特点
定义-可兴奋细胞在静息电位基础上接受有效刺激后产生的一个迅速的可向远处传播的膜电位波动
仅存在于神经细胞、肌细胞和部分腺细胞
锋电位-动作电位的主要部分，动作电位的标志
后电位-锋电位之后膜电位的低幅、缓慢波动(Na+-K+）引起）
负后点位-膜电位仍小于静息电位
正后点位-膜电位大于静息电位
特点
”全或无“现象：刺激未达到一定强度时，不产生动作电位；刺激达到一定强度时，动作电位达到最大值
不衰减传播
脉冲式发放
主要是Na+内流产生的平衡电位，但小于Na+平衡电位
电-化学驱动力及其变化
膜电位与离子平衡电位的差值（Em-Ex）表示
差值越大，离子受到的电-化学驱动力就越大
数值前的正负号表示离子跨膜流动的方向，正号为外向，负号为内向
当神经细胞处于静息电位时，电化学驱动力最小的离子时K+，最大的离子时Ca2+
动作电位期间细胞膜通透性的变化
Na+内流引起去极化在前（上升支），K+外流引起复极化在后（下降支）
AP产生不耗能（电压门控通道），恢复耗能（Na+-K+泵）
触发
阈强度-能使细胞产生动作电位的最小刺激强度
阈刺激-相当于阈强度的刺激(大于-阈上，小于-阈下）
有效刺激-能使细胞产生动作电位的阈刺激或阈上刺激
阈电位-触发动作电位的膜电位临界值（细胞膜对Na+通透性突然增加）
传播
在同一细胞上的传播
局部电流传播（在兴奋区与邻近未兴奋区之间的电流）
无髓神经纤维-近距离局部电流传导
有髓神经纤维-远距离局部电流传导(跳跃）
在细胞之间的传播
缝隙连接
使某些功能一致的同类细胞快速发生同步化活动
兴奋性及变化
兴奋性
机体的组织或细胞接受刺激发生反应的能力或特性
阈值越小，兴奋性越高；阈值越大，兴奋性越低
细胞兴奋后兴奋性的变化
绝对不应期
兴奋性降至零，无论施加多强的刺激也不能使细胞再次兴奋
大部分钠通道已进入失活状态
锋电位
相对不应期
兴奋性渐恢复，刺激强度必须大于原来的阈值
钠离子通道部分已激活
负后电位前半段
超常期
兴奋期>正常，小于原先刺激强度便能兴奋
钠通道已基本复活
负后电位后半段
低常期
兴奋性<正常，大于原先刺激强度才能兴奋
钠通道完全复活，膜电位处于轻度超极化状态
正后电位
生理完整性、双向性、绝缘性、相对疲劳性、不衰减性或”全或无“现象、不融合性
电紧张电位和局部电位
细胞膜和胞质的被动电学特性
膜电容、膜电阻、轴向电阻
电紧张电位
由膜的被动电学特性决定其空间分布和时间变化的膜电位
等级性电位、衰减性传导、电位可融合
局部电位
细胞受到刺激后，由膜主动特性参与即部分离子通道开放形成的、不能向远距离传播的膜电位改变（阈下刺激引起）
等级性电位、衰减性传导、无不应期，反应可叠加总和
肌细胞的收缩
横纹肌
骨骼肌神经-肌接头处的兴奋传递
结构特征
运动神经末梢与其所支配的骨骼肌细胞之间的特化结构
结构
接头前膜-运动神经轴突末梢膜的一部分，含多个内含乙酰胆碱（ACh）的突触囊泡
接头间隙-充满细胞外液（内环境）
接头后膜-骨骼肌细胞膜，也称终板膜，含有N2型ACh受体阳离子通道及乙酰胆碱酯酶（将ACh分解为胆碱和乙酸）
兴奋传递过程
运动神经末梢动作电位-接头前膜去极化-电压门控钙通道开放-Ca2+进入运动神经末梢-突触囊泡出胞、ACh释放-ACh激活N2型ACh受体阳离子通道（ACh被乙酰胆碱酯酶水解）-终板膜对Na+、K+等通道通透性增高（Na+内流为主）-终板膜去极化（终板电位）-激活电压门控钠通道-骨骼肌细胞动作电位
肌原纤维和肌节
相邻两条Z线之间的区段称为肌节，是肌肉收缩和舒张的基本单位
肌管系统
横管、纵管、终池、三联体、二联体
收缩机制
横桥具有ATP酶活性，并能与肌动蛋白结合，横桥被激活后可向M线方向扭动，成为肌丝滑行的动力来源
收缩蛋白：肌球蛋白、肌动蛋白（必须有Ca2+参与），调节蛋白：原肌球蛋白、肌钙蛋白
兴奋-收缩耦联
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
步骤
T管膜的动作电位传导-JSR内Ca2+的释放-Ca2+触发肌丝滑行-JSR回摄Ca2+
影响收缩效能的因素
前负荷-肌肉在收缩前所承受的负荷（最适初长度-最大收缩张力）
后负荷-肌肉在收缩后所承受的负荷-反变关系
肌肉收缩能力-与前负荷和后负荷无关，又能影响肌肉收缩效能的肌肉内在特性
