第二章细胞基本功能

医学九版生理思维导图第二章细胞基本功能，全面梳理细胞代谢、分裂、信号传导等核心功能，直观展现细胞生命活动的奥秘。无论是生物学爱好者、学生还是科研人员，此模板都是深入理解细胞运作机制的理想助手。

第二章 细胞的基本功能

• 钠泵的化学本质，功能 及其生理意义
  • 化学本质
    • 是细胞膜上的一种蛋白质，化学本质是Na-K依赖型ATP酶
  • 功能
    • 当细胞内存在较多的Na离子且细胞外存在较多的K离子时，激活钠泵，结合并分解ATP并释放能量，每一分解1mol的ATP,便结合3个Na离子释放到细胞外，2个K离子释放到细胞内，维持细胞内高K离子，细胞外高Na离子的不均衡离子梯度。
  • 生理意义
    • 生电效应能使膜内负电位负值增加
    • 形成的Na离子，K离子是细胞发生生物电的基础
      • 例如：静息电位，动作电位
    • 建立的Na离子浓度梯度为继发性主动转运提供势能储备
    • 细胞内高K离子为许多代谢反应所需
      • 例如：蛋白质的生成
    • 维持细胞渗透压和体积，防止细胞水肿
• 静息电位的形成原理及影响因素
  • 静息电位接近于K+，更接近与Cl- 电化学驱动力最大的是Ca2+，最小是Cl- （神经纤维）静息电位通透性最大的是K+，最小是Ca2+ （神经纤维）兴奋状态下通透性最大的是Na+
  • 形成原理
    • 带电离子跨膜运输的结果，取决于膜内外两侧离子的浓度差和膜对于离子浓度的通透性，由Na离子浓度，K离子浓度，钠泵作用。
  • 影响因素
    • 细胞外液K离子浓度
      • 因为静息电位与K离子平衡电位接近
    • 细胞内外Na离子和K离子的相对通透性 （大小等于膜内负电压的绝对值）
      • Na通透性增强，Na离子内流增多，静息电位减小
      • K通透性增强，K离子外流增多，静息电位增大
    • 钠泵活动水平 （钠泵功能是为膜内提供负电位）
      • 钠泵活动增强
        • 膜一定程度超极化
      • 钠泵活动减弱
        • 膜一定程度去极化
• 局部电位的定义及特点
  • 定义：组织受到阈下刺激，局部少量Na离子通道打开，产生去极化膜电位波动 例如：肌细胞终板膜上的终板电位，神经性突触后膜的兴奋性突触后电位
  • 特点
    • 等级性电位
      • 幅度与刺激强度相关，无“全或无”特点
    • 不衰减性传导
      • 以电紧张形式扩布
    • 没有不应期
      • 反应可在时间和空间上叠加
• 骨骼肌神经-肌接头 兴奋传递过程和特征
  • 过程（电-化-电）
    • 运动神经纤维传导到神经末梢的动作电位，激活电压门控通道使突触前膜释放Ca离子依赖型突触囊泡出泡。
    • 释放Ach作用于突触后膜，再由Ach激活终板膜上N2型Ach受体
    • 通过Na离子内流和K离子外流使终板膜去极化，产生终板电位（EPP）
    • EPP刺激临近普通肌膜上的的电压化学门控通道使Na离子内流而去极化，达到阈电位后即产生动作电位
    • Ach在释放后几毫秒被Ach酯酶分解，终板膜恢复为接受刺激产生兴奋的状态
  • 特征
    • 单向性传递
    • 时间延搁
    • 易受环境变化影响
    • 一对一传导
    • Ca离子依赖
• 跨细胞膜的物质转运
  • 单纯扩散
    • 气体（O2，CO2,N2）脂溶性分子（NH3，类固醇激素，甘油），水，乙醇，尿素
      • NH4+通过上皮细胞Na-H交换体进入小管液（NH4+代替H+）是继发性主动运输
  • 易化扩散
    • 经通道
      • 去极化的Na离子内流，复极化的K离子外流
    • 经载体
      • 结构特异性
      • 饱和现象
      • 竞争抑制
  • 主动运输
    • 原发性
      • Na-K泵等各种离子泵
    • 继发性
      • 同向转运
        • 小肠粘膜细胞以及近端肾小管上皮细胞通过钠-葡萄糖同向2:1转运
      • 反向转运
        • Na2+-Ca2+交换体3:1交换
        • Na2+-H+交换体1:1交换（近端肾小管上皮细胞）
  • 囊泡运输
• 钠,钾钙通道对比
  • 钠通道
    • 河豚毒（TTX）阻断，动作电位幅度降低
      • 三种状态（静息，激活，失活），两种形式（开放，关闭）
  • 钾通道
    • 四乙铵阻断，动作电位时长延长
      • 两种状态（激活，失活），两种形式（开放，关闭）
  • 钙离子
    • 维拉帕米阻断
• 兴奋性与动作电位关系
  • 神经元兴奋=神经冲动=动作电位
  • 绝对不应期
  • 相对不应期
    • 动作电位负后电位前半段，阈上刺激兴奋
  • 超常期
    • 动作电位负后电位后半段，阈下刺激兴奋
  • 低常期
    • 动作电位正后电位，阈上刺激兴奋
      • 先有（负）副教授，才有正教授 超常期：副教授为了转正拼命干活 低常期：正教授没得升了没有干劲
• 肌肉收缩效能
  • 前负荷
    • 把前负荷比作一个人提着水桶的拉力，肌肉不收缩 在一定范围内，前负荷随初长度升高而升高（在一定时间内。肌肉拉力随时间的延长而一直提着水桶） 超过范围，前负荷降低（肌肉拉伤，拉力不升反降）
  • 后负荷
    • 把后负荷比作一个人正在向上拉水桶的拉力 增加后负荷及增加拉力 在一定时间内，位移逐渐减少 在一定位移内，时间逐渐减少，速度逐渐增大