细胞的基本功能

生理学第二章细胞的基本功能，包括细胞膜的转运功能、细胞的信号转导、细胞的电活动、肌细胞的收缩

细胞的基本功能

• 细胞膜的物质转运功能
  • 细胞膜的分子结构
    • 脂质
    • 蛋白质
    • 糖类
  • 跨细胞膜的物质转运
    • 单纯扩散
      • 脂溶性、，小分子
    • 异化扩散
      • 经通道
        • 离子通道
          • 离子选择性
          • 门控特性
            • 电压门控通道
            • 化学门控通道
            • 机械门控通道
        • 非门控通道
          • 钾漏通道
            • 持续开放
            • 对K+通透性较大
            • 对Na+通透性较小
        • 水通道
      • 经载体
        • 转运物质
          • 葡萄糖（G）
          • 氨基酸（aa）
          • 核苷酸
        • 扩散特点
          • 结构特异性
          • 饱和现象
          • 竞争性抑制
    • 主动转运
      • 原发性
        • 钠-钾泵（钠-钾-ATP酶）
          • 哇巴因抑制钠泵→静息、动作电位↓
        • 钙泵
          • 细胞膜（1ATP1钙）
          • 肌浆网（1ATP2钙）
        • 质子泵
          • 氢钾泵
            • 壁细胞
            • 肾远曲小管（闰细胞）
          • 氢泵
            • 细胞器膜
              • 维持细胞器PH值，发挥酶的活性
              • 维持细胞H+内外浓度差
      • 继发性
        • 动力来自钠泵
          • 同向
            • 神经递质在突触间隙被轴突末梢再摄取
            • 钠-葡萄糖/氨基酸→小肠上皮和肾小管上皮细胞
            • 钠-碘→甲状腺细胞聚碘
            • Na-K-2Cl Na-Cl
          • 逆向
            • 心肌Na-Ca交换排钙
            • 肾Na-H交换泌H+
        • 动力来自氢泵
          • H+-单胺类递质
            • 突触囊泡从胞质中摄取神经递质
    • 膜泡运输
• 细胞的信号转导
  • 离子通道型受体介导的信号转导
  • G蛋白耦联受体介导的信号转导
  • 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
• 细胞的电活动
  • RP
    • 1. 概念
      • 1.1. 安静时细胞膜两侧处于外负内正的状态
    • 2. 产生机制
      • 2.1. 浓度差与平衡电位
      • 2.2. 膜对离子的相对通透性
      • 2.3. 钠泵的生电作用
      • K+外流
    • 3. 影响因素
      • 3.1. 细胞外液K+浓度
      • 3.2. 膜对K+,Na+相对通透性
      • 3.3. Na+活动水平
  • AP
    • 概念
      • 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
        • 锋电位
          • 上升支
            • 足够的刺激使膜上钠通道开放
            • 膜电位变化产生的电场力阻碍钠内流
            • 最终形成Ena数值上=超射值
          • 下降支
            • 钾通道开放，K+外流
        • 后电位
          • 后去极化电位（负后电位）
            • K+外流形成阳离子在细胞外聚集，使K+继续外流的速度减慢
          • 后超极化电位（正后电位）
            • 钠泵活动引起
    • 特点
      • 全或无
      • 传导不衰减
      • 脉冲式发送
    • 产生机制
      • 电化学驱动力=|膜电位（Em）-平衡电位（Ex）|
        • 正号外向，负号内向
      • 膜通透性变化
        • 电导
          • 去极化
            • Gna+增大
              • 引起的Na+内流又促进膜去极化
                • 正反馈
          • 去极化
            • Gk+增大
              • 引起K+外流促进膜复极化
                • 负反馈
        • 电导改变实质
        • 通道的功能状态
          • Na+
            • 静息，激活，失活
          • K+
            • 静息，激活
    • 触发
      • 阈电位
        • 能使钠离子通道大量开放而诱发动作电位的临界膜电位值
      • 达到和超过阈电位
      • 胞外Ca+浓度升高，膜对Na+通透性减小，阈电位抬高，细胞兴奋性下降
    • 传播
      • 同一细胞
        • 无髓神经
        • 有髓神经
          • 沿郎飞结跳跃式传播，速度快，耗能少
        • 局部电流
          • 双向性传播
          • 无衰减性传播
          • 不易疲劳
      • 不同细胞
        • 缝隙连接
          • 脑内（呼吸中枢神经元），心肌，子宫平滑肌 同步化活动
          • 细胞内钙离子或PH降低时，缝隙链接可关闭，这可防止细胞受到损伤后钙离子超载或酸中毒等伤害的扩散
    • 兴奋性及其变化
      • 兴奋性
        • 指机体的组织或细胞接受刺激后发生反应的能力或特性，它是生命活动的基本特征之一
      • 兴奋
        • 指受刺激时，组织细胞功能活动由弱变强或由相对静止转变为比较活跃的反应过程或反应形式
      • 可兴奋细胞
        • 神经细胞，肌细胞，腺细胞
  • 局部电位
    • 少量钠通道激活而产生的去极化膜电位波动
    • 阈下刺激
    • 特点
      • 非“全或无”
      • 衰减性传导
      • 无不应期，可以总和，时间性总和，空间性总和
• 肌细胞的收缩
  • N-肌肉接头
    • N纤维AP→Ca2+内流→接头前膜释放Ach→接头后膜对钠和钾通透性增高→终板电位→激活电压门控钠通道→骨骼肌细胞产生动作电位
    • 微终板电位NEPP
      • 静息时，前膜发生约1次/秒的ACh量子的自发释放，引起终板膜电位的微小变化
    • 终板电位EPP
      • 兴奋时，大量的突触小泡同步释放ACh，产生的MEPP会叠加，形成EPP
    • 特点
    • 影响因素
      • 影响神经末梢释放递质
        • 肉毒杆菌选择性阻止神经末梢释放ACh→肌肉麻痹
      • 影响递质与受体结合
        • 箭毒，α-银环蛇毒能与ACh竞争终板膜胆碱能受体→肌肉松弛
      • 影响递质的失活
        • 新斯的明：抑制乙酰胆碱酯酶→改善肌无力
        • 有机磷：使胆碱酯酶失活
  • 横纹肌细胞
    • 肌原纤维
      • 粗肌丝
        • 肌球蛋白
          • 横桥
      • 细肌丝
        • 肌动蛋白
        • 原肌球蛋白
          • 占据与横桥结合位点→阻止结合
        • 肌钙蛋白
          • 与Ca2+结合→促进结合
    • 肌管系统
      • 横管
      • 纵管
  • 兴奋-收缩耦联
  • 影响收缩效能
    • 前负荷
      • 初长度
    • 后负荷
      • 后负荷↑ 收缩张力↑
        • 肌肉开始缩短的时间推迟，肌肉缩短的程度和速度减小
    • 肌肉收缩能力
    • 收缩总和
• ATP酶活性
• • 绝对不应期（ARP）
    • 兴奋性为0，Na通道完全失活
  • 相对不应期(RRP)
    • 兴奋性部分恢复，钠通道部分恢复
  • 超常期
    • 负后电位后半段，阈下刺激即可兴奋
  • 低常期
    • 正后电位，阈上刺激，钠泵活动增强
• 再生性钠内流
• 复极化
• 去极化
• 超极化
• 极化