细胞功能

细胞功能 思维导图，本图内容包含物质转运、跨膜信号传导、生物电现象与兴奋性、骨骼肌、细胞间兴奋传递，欢迎大家学习。

细胞功能

• 物质转运
  • 被动转运(顺浓度梯度）
    • 单纯扩散
      • 脂溶性高 小分子物质顺浓度梯度转运的跨膜运动（O2 CO2 N2 乙醇 尿素）
    • 易化扩散
      • 非脂溶性的较大分子或带电离子的物质，在细胞膜上的特殊蛋白的作用下，顺浓度梯度跨膜扩散 （细胞去极化时Na+进入细胞，葡萄糖进入红细胞）
      • 载体蛋白
        • 结构特异性 饱和现象 竞争性抑制 （葡萄糖 氨基酸）
      • 通道蛋白（离子通道）
        • 离子选择 门控特性（化学 电压 机械） （带电离子）
  • 主动转运（逆浓度梯度）
    • 原发性主动转
      • 细胞膜或内膜上具有ATP酶活性的膜蛋白水解ATP功能，使一种或多种物质逆浓度梯度或电化学梯度转运 （H+ 由质子泵提供能量主动转运至小管腔）
    • 继发性主动转运
      • 一些物质借助于Na泵工作所产生的Na在膜两侧浓度势能，带动被转运物质逆浓度梯度进行跨膜转运 （利用原发性主动转运所形成的离子浓度差，肠上皮细胞肾小管上皮细胞吸收葡萄糖）
    • Na+泵
      • 浆细胞内3 na移出膜外，同时浆细胞外2k移入膜内，这样建立起的离子势能储备，参与多种生理功能并维持细胞电位稳定
  • • 入胞
      • 细胞内激素或神经末梢内递质等在分泌时形成囊泡，向细胞膜靠近，然后囊泡膜与细胞膜融合将物质排出细胞
    • 出胞
      • 细胞外的物质被细胞膜识别后与其粘附，然后该处细胞膜内陷形成吞饮泡进入细胞（吞噬吞噬受体介导入胞)
  • Na+泵
    • 功能
      • 阻止Na和与之伴随的水进入细胞，维持细胞正常形态和细胞内渗透压
      • 所建立起的离子势能是为继发性主动转运提供势能储备（Na+ H+交换 Na+Ca+交换)
      • 动作电位的离子基础
      • 维持细胞内高K+ 是胞质内许多代谢反应所必需的如核糖体合成蛋白质
• 跨膜信号传导
  • 受体
    • 脂细胞膜上特殊蛋白质能识别化学性质，并与之特异性结合，从而引起细胞反应（特异性饱和性可逆性）
  • 细胞跨膜信号传导途径
    • 1. G蛋白偶联受体解套的跨膜信号传导 2. 通道介导的跨膜信号传导 3. 酶偶联受体介导的跨膜信号传导
• 生物电现象与兴奋性
  • 静息电位
    • 细胞安静时，膜两侧内负外正的状态
    • K+在细胞内的浓度远高于细胞外，细胞膜对K+有不耗能的通透性，于是k外流， 使细胞内负电荷增多，细胞外正电荷增多，产生内向电场，电场力阻止K+外流。 当K+浓度梯度形成的化学力与电场力平衡时K+外流停止。此时，细胞内外电位差为平衡电位
  • 动作电位
    • 可兴奋的细胞或组织受到阈上刺激时，细胞膜在静息电位的基础上发生一次迅速而短暂的可扩布电位
    • 上升支（去极化）：Na通道打开，Na内流，去极化达到na平衡电位 下降支（复极化）：Na通道失活，k通道开放，k外流下降至静息电位
    • 1 不衰减 2 全或无 3 双向传导
  • 膜电位状态
    • 极化：静息电位存在时，膜两侧内负外正的状态
    • 去极化：静息电位减少甚至消失na内流
    • 超射 去极超过0V的部分
    • 复极化：去极化恢复至极化的过程k外流
    • 超级化：静息电位增大的过程
    • 峰电位，动作电位的一次尖锐脉冲上升支加，快速下降支
    • 绝对不应期
      • 在兴奋最初阶段，细胞对于无论多强的又一次刺激都不再产生兴奋
    • 相对不应期
      • 在绝对不应期后，细胞对超过域强度的又一次刺激，可能产生新的兴奋
    • 超常期
      • 细胞兴奋性略高于正常水平的时期，此时的膜电位更接近域电位，因而更容易发生兴奋
    • 低常期
      • 此时那通道都已恢复到信息障状态，但由于膜电位的水平更远离阈电位，因而不容易发生兴奋
  • 局部电位
    • 如果刺激强度不足以使膜去极化达到阈电位且触发动作电位，但仍可发生一定强度去极化这种局部电 位
    • 1 幅度随刺激的强度增加而增加 2 有衰减传导 3 总和现象
  • 兴奋
    • 兴奋
      • 动作电位或动作电位产生的过程
    • 兴奋性
      • 细胞受刺激后产生动作电位的能力
    • 刺激
      • 细胞所处的环境因素的变化
      • 刺激强度 刺激时间 刺激强度对时间的变化率
    • 阈电位
      • 能出发动作电位的临界膜电位
    • 阈强度
      • 能使组织或细胞兴奋，或产生动作电位的最小刺激强度
    • 反应
      • 机体受到内外环境刺激而引起的相应活动
• 骨骼肌
  • 运动单位
    • 一个运动神经及其所支配的所有肌纤维
  • 肌纤维
    • 肌原纤维（肌细胞内）
      • 粗肌丝（肌球蛋白）
      • 细肌丝
        • 肌动蛋白
        • 原肌球蛋白
        • 肌钙蛋白
    • 肌管系统
      • 横管T管
      • 纵管
  • 滑行学说
    • 肌肉收缩时，细肌丝向肌小节中央m线方向滑行使肌小节缩短
  • 骨骼肌收缩过程
    • 肌细胞膜兴奋传导到终池－终池中Ca2+释放到肌浆网－肌钙蛋白与Ca2+结合（分子构象改变）－原肌球蛋白分子构象改变，结合点维暴露－肌球蛋白横桥头与肌动蛋白点位结合－横桥ATP酶分解ATP供能－横桥扭动，细肌丝向粗肌丝中央滑行，肌节缩短－肌纤维收缩，骨骼肌收缩
  • 兴奋收缩耦联
    • 肌膜上的动作电位通过局部电流沿肌膜传导到T管膜
    • 动作电位在三联体传递，使纵管系统释放Ca2+
    • 胞质内Ca2+浓度的升高，进一步发动骨骼肌细胞机械收缩活动
  • • • 等长收缩
        • 张力增加而长度不变
      • 等张收缩
        • 先产生一定的张力克服阻力后，肌肉缩短而张力保持不变
    • • 不完全强直收缩
        • 两次刺激的间隔大于一次单收缩的收缩期，但小于一次单收缩的过程，即后一次刺激发生在前一次收缩的舒张期内
      • 完全强直收缩
        • 两次刺激间隔小于一次单收缩的收缩期，即后一次刺激发生在前一次的收缩期内（骨骼肌都是完全强直收缩）
• 细胞间兴奋传递
  • 闰盘
    • 心肌细胞连接处染色深的带状结构，低电阻有利于细胞间信息传递
  • 郎飞结
    • 有髓神经纤维的髓鞘和神经膜呈阶段性，相邻两个节段之间，无髓鞘的狭窄处
  • 神经－肌肉接头处兴奋传递
    • 运动神经末梢去极化-Ca2+进入神经膜-神经递质释放作用于突触后膜 终板电位产生肌肉收缩
    • 特点
      • 单向传递 时间延搁 易疲劳性
    • 终板电位
      • 当运动神经元兴奋时，大量乙酰胆碱释放入神经肌肉接头间隙，引起终板膜较大幅度去极化（局部电位）
  • 化学性突触传递过程及机制
    • 冲动传至突触末梢－突触前膜去极化Ca2+内流，膜内Ca2+浓度上升－突触小泡向前膜移动与突触前膜接触并融合，释放神经递质突触间隙－神经递质扩散至后膜与后膜上受体结合
      • 增加后膜Na+通透性，后膜去极化产生epsp兴奋性突出后电位，兴奋下个神经元
      • 增加后膜Cl-通透性，后膜超级化产生ipsp抑制性突出后电位，抑制下个神经元