生理学细胞的基本功能总结ppt课件.ppt

第二章 细胞的基本功能1;.细胞膜的物质转运功能细胞膜的物质转运功能 转运形式转运形式 概念概念 特点或举例特点或举例 单纯扩散单纯扩散扩散速率与膜两侧浓度扩散速率与膜两侧浓度差成正比，与物质的脂差成正比，与物质的脂溶性成正比，与分子量溶性成正比，与分子量成反比 脂溶性物质从高浓度侧向低浓度脂溶性物质从高浓度侧向低浓度侧的跨膜扩散。

侧的跨膜扩散 易易化化扩扩散散 载体转运载体转运非脂溶性物质在载体蛋白质的帮非脂溶性物质在载体蛋白质的帮助下，从高浓度侧向低浓度侧的助下，从高浓度侧向低浓度侧的跨膜扩散跨膜扩散 顺浓度差，高度特异性，顺浓度差，高度特异性，饱和现象，竞争性抑制饱和现象，竞争性抑制 顺相对特异性，按门控机顺相对特异性，按门控机制可分电压门控通道、化制可分电压门控通道、化学门控通道、机械门控通学门控通道、机械门控通道道 通道转运通道转运离子在通道蛋白质的帮助下，顺离子在通道蛋白质的帮助下，顺浓度差或电位差的跨膜扩散。

浓度差或电位差的跨膜扩散 被动转被动转运（物运（物质顺电质顺电-浓度浓度梯度运梯度运动，不动，不耗能）耗能） 原发性主动转原发性主动转运运物质在通道蛋白质的帮助下，逆物质在通道蛋白质的帮助下，逆浓度或电位差的跨膜转运，需消浓度或电位差的跨膜转运，需消耗能量（耗能量（ATP）。

继发性主动转继发性主动转运运在伴随在伴随Na+转运的同时转运其他转运的同时转运其他物质，由钠泵消耗能量物质，由钠泵消耗能量 细胞内物质通过膜上暂时出现的细胞内物质通过膜上暂时出现的裂孔而被排出细胞的过程。

裂孔而被排出细胞的过程 大分子颗粒或团块物质通过膜的大分子颗粒或团块物质通过膜的变形活动而被摄入细胞的过程变形活动而被摄入细胞的过程 出胞出胞 入胞入胞胞饮：细胞摄取液体物质胞饮：细胞摄取液体物质吞噬：细胞摄取颗粒物质吞噬：细胞摄取颗粒物质 主动过主动过程（物程（物质逆电质逆电-浓度浓度梯度运梯度运动，耗动，耗能）能） 耗能耗能内分泌细胞分泌激素，神内分泌细胞分泌激素，神经末梢释放递质经末梢释放递质 Na+-K+-ATP酶（钠泵）酶（钠泵） 小肠、肾小管上皮细胞吸小肠、肾小管上皮细胞吸收葡萄糖和氨基酸收葡萄糖和氨基酸 2;.主要的细胞信号转导机制主要的细胞信号转导机制 1.G蛋白耦连受体信号转导途径蛋白耦连受体信号转导途径第一信使与胞膜受体结合第一信使与胞膜受体结合激活激活G蛋白蛋白ATP c-AMP增多或减少增多或减少蛋白激酶蛋白激酶A激活或抑制激活或抑制 功能变化功能变化腺苷酸环化酶激活或抑制腺苷酸环化酶激活或抑制磷脂酶磷脂酶C激活或抑制激活或抑制IP3增多或减少增多或减少DG增多或减少增多或减少蛋白激酶蛋白激酶C激活或抑激活或抑制制胞浆钙浓度增高或胞浆钙浓度增高或下降下降3;.主要的细胞的信号转导机制主要的细胞的信号转导机制 2.通道通道耦连受体信号转导途径耦连受体信号转导途径第一信使与胞膜受体结合第一信使与胞膜受体结合受体内通道开放或关闭受体内通道开放或关闭膜电位改变膜电位改变 功能变化功能变化离子流入或流出增多或减少离子流入或流出增多或减少受体胞内区域酶激活或抑制受体胞内区域酶激活或抑制胞内蛋白质磷酸化增强或受抑胞内蛋白质磷酸化增强或受抑 3.酶酶耦连受体信号转导途径耦连受体信号转导途径第一信使与胞膜受体结合第一信使与胞膜受体结合 功能变化功能变化4;.浓度梯度浓度梯度 + 较高的膜通透性较高的膜通透性K+外流外流, 蛋白质蛋白质- 滞留膜内滞留膜内极化状态（内负外正）极化状态（内负外正）随着随着K+外流，膜内正电场力渐增外流，膜内正电场力渐增促促K+外流浓度驱动力外流浓度驱动力 =正电场阻力正电场阻力 K+ 净移动净移动 = 0RP 稳定在某一水平稳定在某一水平静息电位（静息电位（RP）概念）概念细胞安静时存在于膜内外两侧的细胞安静时存在于膜内外两侧的电位差。

电位差 RP产生机制产生机制5;.局部反应与动作电位的比较局部反应与动作电位的比较项目项目 动作电位动作电位 局部反应局部反应 细胞受到适当刺激后，膜电位发生细胞受到适当刺激后，膜电位发生短暂、可逆、可扩布的电位变化短暂、可逆、可扩布的电位变化阈下刺激引起的小幅度去极阈下刺激引起的小幅度去极化反应化反应 概念概念刺激强度刺激强度阈刺激或阈上刺激阈刺激或阈上刺激阈下刺激阈下刺激开放的钠通道数量开放的钠通道数量大量大量少量少量电位变化与刺激电位变化与刺激强度关系强度关系在阈电位以下波动，反应等级性，在阈电位以下波动，反应等级性，随阈下刺激增加而增大随阈下刺激增加而增大去极化达阈电位水平，去极化达阈电位水平，“全全或无或无”，阈或阈上刺激产生，阈或阈上刺激产生动作电位幅度相同动作电位幅度相同不应期不应期总和效应总和效应传播特点传播特点电紧张性扩布，衰减性传播电紧张性扩布，衰减性传播有有无无无无时间和空间性总和时间和空间性总和以局部电流方式不衰减性传播以局部电流方式不衰减性传播6;.动作电位（动作电位（AP）产生机制）产生机制 去极化相去极化相刺激作用于胞膜刺激作用于胞膜少量少量Na+ 通道开放通道开放,少量少量Na+ 内流内流膜去极化达阈电位水平膜去极化达阈电位水平电压门控电压门控 Na+ 通道开放通道开放 大量大量 Na+ 快速内流快速内流 快速去极化，反极化快速去极化，反极化Na+ 关闭关闭,更多更多K+ 通道开放通道开放更多更多 K+ 外流外流 快速复极化快速复极化K+ 外流减慢外流减慢负后电位负后电位正后电位正后电位 Na+泵生电作用泵生电作用 复极化相复极化相 后极化相后极化相更多更多Na+ 通道开放通道开放,更多更多Na+ 内流内流7;.神经或肌肉产生一次动作电位后兴奋性周期性变化及其原因神经或肌肉产生一次动作电位后兴奋性周期性变化及其原因分期分期 与动作电位的对应关系与动作电位的对应关系 兴奋性兴奋性 持续时间持续时间(ms) 机制机制 锋电位锋电位0.3-0.4绝对不应期绝对不应期降至降至0钠通道失活钠通道失活相对不应期相对不应期超常期超常期低常期低常期负后电位前期负后电位前期逐渐恢复逐渐恢复3.0钠通道部分复活钠通道部分复活钠通道大部分复活，钠通道大部分复活，且膜电位靠近阈电位且膜电位靠近阈电位钠泵活动使膜超极钠泵活动使膜超极化，膜电位与阈电化，膜电位与阈电位距离加大位距离加大负后电位后期负后电位后期高于正常高于正常12.0正后电位正后电位低于正常低于正常70.08;.神经神经-肌肉接头兴奋传递肌肉接头兴奋传递当神经冲动传到轴突末梢当神经冲动传到轴突末梢膜膜CaCa2 2＋＋通道开放，通道开放，CaCa2 2＋＋内流内流接头前膜接头前膜AChACh释放释放AChACh与终板膜上的与终板膜上的N N2 2受体结合受体结合终板膜对终板膜对NaNa＋＋、、K K＋＋ ( (尤其是尤其是NaNa＋＋) )通透性通透性↑↑终板膜去极化（终板膜去极化（NaNa＋＋内流为主，少量内流为主，少量K K＋＋外流）外流）终板电位（局部电位）终板电位（局部电位）邻近膜去极化达到阈电位，爆邻近膜去极化达到阈电位，爆发肌细胞膜动作电位发肌细胞膜动作电位9;.收缩过程：收缩过程：肌膜肌膜动作电位沿横管膜传至三联管动作电位沿横管膜传至三联管↓终池膜上的钙通道开放终池膜上的钙通道开放终池内终池内Ca2+进入肌浆进入肌浆↓Ca2+与肌钙蛋白结合与肌钙蛋白结合 引起肌钙蛋白的构型改变引起肌钙蛋白的构型改变↓原肌凝蛋白发生位移原肌凝蛋白发生位移暴露出肌动蛋白上与横桥结合位点暴露出肌动蛋白上与横桥结合位点↓横桥与结合位点结合横桥与结合位点结合激活激活ATP酶作用酶作用,分解分解ATP↓横桥摆动横桥摆动↓↓牵拉细肌丝朝肌节中央滑行牵拉细肌丝朝肌节中央滑行↓↓肌节缩短肌节缩短骨骼肌兴奋骨骼肌兴奋- -收缩收缩耦联耦联（肌丝滑行）（肌丝滑行）舒张过程：舒张过程：无无动作电位传来时动作电位传来时↓终池膜钙泵终池膜钙泵摄入摄入Ca2+↓Ca2+与肌钙蛋白分离与肌钙蛋白分离 引起肌钙蛋白的构型复原引起肌钙蛋白的构型复原↓原肌凝蛋白重新掩盖肌动蛋白上结原肌凝蛋白重新掩盖肌动蛋白上结合位点合位点↓横桥与细肌丝分离横桥与细肌丝分离↓↓细肌丝回位细肌丝回位↓↓肌节延长肌节延长10;.。