生理学细胞的基本功能.ppt

第二章 细胞的基本功能一、细胞膜的基本结构和物质转运功能二、跨膜信号转导三、细胞的生物电现象四、肌细胞收缩第一节 细胞膜的结构和物质转运功能n膜的结构:脂质双层，液态镶嵌。n屏障作用：n物质转运功能：四种转运形式的特点、意义 n受体功能：一、细胞膜的结构概述n细胞膜（质膜）：主要有脂质和蛋白质组成，少量糖类。n功能由蛋白质执行，故功能活跃的细胞，其膜蛋白含量高。n液态镶嵌模型：1972年Singei 和Nicholson提出：膜的基架是液态的脂质双分子层，其间镶嵌着许多具有不同结构和功能的蛋白质。（一）脂质双分子层n磷脂：70%以上，胆固醇低于30%，糖脂低于10%。n双嗜性分子：亲水端朝向细胞外液或胞质，疏水的脂肪酸烃链则彼此相对，形成膜内部的疏水区。n特点：膜脂质的熔点低，在体温条件下呈液态，因而膜具有流动性。（二）细胞膜的蛋白n形式：表面蛋白和整合蛋白n表面蛋白：20-30%，附着于膜表面，主要是在膜的内表面。n整合蛋白：70-80%，穿越膜的脂质双层。n与物质跨膜转运功能有关的功能蛋白：载体、通道、离子泵都属于整合蛋白。(一）单纯扩散 (simple diffusion)n定义：微粒运动 物质迁移n特点：脂溶性、小分子n 高浓度 低浓度n 不耗能 n影响因素：浓度梯度，通透性n物质：O2、CO2、NH3 （二）易化扩散n定义：非脂溶性的或亲水性强的小分子物质，借助于细胞膜结构中某些特殊蛋白质的帮助，由高浓度侧向低浓度侧扩散。n不能直接通过细胞膜，需要膜蛋白帮助n顺电化学梯度，不耗能1、以“载体”为中介的易化扩散n特点：（1）介导不带电荷的小分子跨膜转运（2）特异性（3）饱和性（4）竞争性抑制2、以“通道”为中介的易化扩散（1）介导离子，故称为离子通道。（2）离子选择性：每种通道都对一种或几种离子有较高的通透能力。（3）门控特性：许多因素刺激闸门运动，导致通道的开放或关闭。3.主动转运n定义：离子或小分子物质在膜上“泵”的帮助下，逆浓度差或电位差进行的耗能性的跨膜转运过程。n哺乳动物细胞上普遍存在的离子泵有钠-钾泵和钙泵。继发性主动转运n定义：驱动力并不直接来自ATP的分解，而是来自原发性主动转运所形成的离子浓度梯度而进行的物质逆浓度梯度和（或）电位梯度的跨膜转运形式。n经载体异化扩散和原发性主动转运相耦联的主动转运系统。n葡萄糖和氨基酸在小肠黏膜上皮被吸收和在肾小管上皮被重吸收是典型的继发性主动转运。4.出胞和入胞n定义：大分子物质或物质团块通过细胞膜的运动进入细胞的过程称为入胞，包括吞噬和吞饮两种形式。反之，称为出胞。细胞的信号转导n各种类型的化学性物质（激素、神经递质、细胞因子）和物理性信号作为配体作用于靶细胞的受体后，可对靶细胞的代谢、功能、分化、生长、形态结构、生存状态等方面产生影响。n不同于跨膜物质转运，配体并不进入靶细胞。第二节 细胞的生物电现象n目前，对健康人和患者进行心电图、脑电图、肌电图，甚至视网膜电图、胃肠电图的检查，已经成为发现、诊断和估量疾病进程的重要手段；但人体和各器官的电现象的产生，是以细胞水平的生物电现象为基础的，并且在生理学的发展历史上，生物电现象的研究是同生物组织或细胞的另一重要特性-兴奋性-的研究相伴随进行。1.静息电位n定义：细胞在安静状态下，存在于细胞膜两侧的电位差。n极化：安静状态下、外正内负状态n超极化：负值增大n去极化：负值减小n反极化：由负变正n复极化：去极化或反极化极化2.动作电位n定义：细胞受刺激产生兴奋时，在静息电位的基础上发生一次快速的、可扩布性的膜电位变化。神经骨骼肌接头处的兴奋传递n结构：图1、图2一 神经肌接头处的兴奋传递n传递过程：动作电位以局部电流传到轴突末梢 轴突末梢膜的兴奋引起Ca2+内流 囊泡前移、融合、破裂 胞吐释放递质Ach Ach 通过接头间隙与接头后膜上化学门控通道分子的 a-亚单位结合 化学门控Na+通道开放 Na+内流 接头后膜上产生缓慢去级化电位变化 总和 在肌细胞膜上产生动作电位 （1 1）神经肌肉接头）神经肌肉接头 特点特点 单向传导单向传导 时间延搁时间延搁 易受环境因素变化的影响易受环境因素变化的影响 神经肌肉接头传递特点神经肌肉接头传递特点 第四节第四节 肌细胞的收缩功能肌细胞的收缩功能一一 骨骼肌的微细结构骨骼肌的微细结构 （一）肌原纤维和肌小节（一）肌原纤维和肌小节 图例图例 （二）肌管系统（二）肌管系统 图例图例 1 1 横管系统横管系统 2 2 纵管系统纵管系统 肌丝滑行学说肌丝滑行学说 z z线发出的细肌丝在某种力量的作用下，线发出的细肌丝在某种力量的作用下，向暗带中央移动，结果使各相邻向暗带中央移动，结果使各相邻z z线都互相线都互相靠近，肌小节长度变短，从而造成肌原纤靠近，肌小节长度变短，从而造成肌原纤维，肌纤维乃至整个肌肉长度均缩短维，肌纤维乃至整个肌肉长度均缩短。二二 骨骼肌的收缩机制骨骼肌的收缩机制（一）肌丝的分子结构和滑行的动因（一）肌丝的分子结构和滑行的动因（二）滑行的基本过程（二）滑行的基本过程 图例图例 1 1 2 2（三）骨骼肌的兴奋收缩耦联（三）骨骼肌的兴奋收缩耦联 1 1 肌细胞电兴奋向细胞深处的传递肌细胞电兴奋向细胞深处的传递 2 2 三连管系统的作用三连管系统的作用 3 3 肌质网对钙的贮存释放和再聚集肌质网对钙的贮存释放和再聚集二二 骨骼肌的收缩机制骨骼肌的收缩机制（一）骨骼肌的收缩形式（一）骨骼肌的收缩形式 1 1 等长收缩和等张收缩等长收缩和等张收缩 2 2 单收缩与复合收缩单收缩与复合收缩 图例图例 1 1 2 2（二）影响骨骼肌收缩的主要因素（二）影响骨骼肌收缩的主要因素 1 1 前负荷前负荷 初长度：在前负荷作用下被拉长的长度初长度：在前负荷作用下被拉长的长度 图例图例 2 2 后负荷后负荷 图例图例 3 3 肌肉的收缩力肌肉的收缩力三三 骨骼肌收缩的外部表现骨骼肌收缩的外部表现 GO BACKGO BACKGO BACKGO BACKGO BACKGO BACKGO BACKGO BACKGO BACKGO BACKGO BACK go back