人体基本结构概述-细胞

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1、第一章人体基本结构概述第一节 细胞的结构及其功能细胞是人体和其它生物体形态和机能的基本单位。人体细胞的大小不一，如卵细胞较大，直径约120μm，而小淋巴细胞的直径只有6μm左右。细胞形态也是各种各样，这与其功能以及所处的环境相适应。如血细胞在流动的血液中呈圆形，能收缩的肌细胞呈梭形或长圆柱形，接受刺激并传导冲动的神经细胞有长的突起等。关于细胞的内部结构:过去根据光学显微镜的结果，将细胞分为细胞膜、细胞质和细胞核三部份。在用电镜研究细胞内部结构之后，发现除细胞膜外，在细胞内部还有多种重要膜性结构，又把细胞内部结构分为模相结构和非膜相结构两大类。现在，对

2、细胞的基本结构又有了新的认识，提出了细胞包括“三相结构”。一膜性结构体系生物膜的概念这样三层结构的膜不仅见于各种细胞的表面，亦见于细胞内的各种膜性结构，如内质网膜、高尔基复合体膜、线粒体膜、核膜等。因此，这种三层结构形式的膜被认为是细胞中普遍存在的一种基本结构形式，称为单位膜。有人又将存在于细胞各部份的这种单位膜称作生物膜。生物膜模式图生物膜的组成细胞的各种膜均主要由脂质、蛋白质和糖类等物质组成。虽然在各种膜中这些物质的比例和组成有所不同，但一般都以脂质和蛋白质为主，糖类只占少量。细胞膜脂质膜的脂质分子中，以磷脂为主，其次是胆固醇，还有少量鞘脂类的脂质

3、。膜脂是一些双嗜性分子，一端是亲水性极性基团，另一端是疏水性非极性基因。由于疏水性基团受到具有极性的水分子的排斥。于是形成脂质分子的亲水性极性基团朝向膜内、外两侧的水溶液，而它们的疏水基团则朝向膜内部，从而构成脂质双分子层。细胞膜蛋白质蛋白质主要都是镶嵌在脂质双分子层之间的球形蛋白质，称为镶嵌蛋白质。它们的亲水端露在膜表面，疏水端则嵌入脂质双层中与脂质分子的疏水部份连接。有的镶嵌蛋白质贯穿整个脂质双分子层。还有一些不嵌入脂质双层而只附着于脂质双层内表面的蛋白质，称为周围蛋白质。细胞膜蛋白质分类①与细胞膜的物质转运功能有关的蛋白质，如后面将提到的载体、通

4、道和离子泵等；②与“辨认”和“接受”细胞环境中特异的化学性刺激有关的蛋白质，统称为受体；③属于酶类的膜蛋白质，如几乎在所有细胞膜内侧面都发现有腺苷酸环化酶；④与细胞的免疫功能有关的膜蛋白质。此外，尚有大量目前还不确知其具体功能的膜蛋白质。细胞膜糖类细胞膜所含的糖类较少，主要是一些寡糖和多糖，它们和膜内的脂质和蛋白质结合，形成糖脂和糖蛋白。糖脂和糖蛋白的糖链部份，几乎都裸露于膜的外表面。由于组成这些糖链的单糖在排列顺序上有差异，这就成为细胞特异性的“标志”。例如在人的ABO血型系统中，红细胞膜上是A凝集原还是B凝集原，其差别仅在于膜糖脂的糖链中一个糖基的

5、不同。（2）细胞膜的物质转运功能：细胞在新陈代谢过程中，要从细胞外液摄取所需物质，同时又要将某些物质排出细胞。进出细胞的物质种类繁多，理化性质各异。因此，它们进出细胞的形式也不同。常见的细胞膜转运物质的方式可归纳为以下几种。物质转运可归为被动转运和主动转运两种形式。1）被动转运物质分子或离子都是顺浓差和顺电位差移动，物质转移所需能量来自溶液浓差所包含的势能，因而当时不需要细胞另外供能。这样的转运方式称为被动转运。被动转运包括单纯扩散和易化扩散两种形式。单纯扩散所谓单纯扩散是指物质分子遵循单纯的物理学原理，从浓度高的区域向浓度低的区域移动的现象。单纯扩散

6、移动量的大小只有一些能溶解于脂质的物质，才有可能由膜的高浓度一侧向低浓度一侧扩散，其扩散量决定于膜两侧该物质的浓度梯度和该物质通过膜的难易程度，对于带电离子取决于离子所受的电场力。单纯扩散的物质能够通过细胞膜进行单纯扩散的物质并不多，目前能肯定的只有O2和CO2等气体，以及脂溶性小分子物质。易化扩散不溶于脂质或很难溶于脂质的某些物质，如葡萄糖、氨基酸等分子和K+、Na+、Ca2+等离子，在一定情况下，也能顺浓差通过细胞膜，但它们是借助于细胞膜结构中某些特殊蛋白质的帮助而进行的。因此，称之为易化扩散。易化扩散可分为两种类型一种是以所谓“载体”为中介的易化

7、扩散。葡萄糖、氨基酸顺浓差通过细胞膜就属于这种类型。另一种是以所谓“通道”为中介的易化扩散。一些离子，如K+、Na+、Ca2+等顺着浓度梯度通过细胞膜，即属于这种类型。通道分为两类：①电压依从性通道这类通道的开关决定于通道蛋白所在的膜两侧的电位差。分布于神经纤维和某些细胞膜上的离子通道即属于此类。②化学依从性通道这类通道的开关决定于膜所在的环境中存在化学物质（如递质、激素或药物等）的情况。分布于神经元胞体和树突上的突触后膜处的离子通道，以及肌细胞终板膜和某些腺细胞膜上的离子通道则属此类。2）主动转运主动转运是指细胞膜将物质分子或离子从浓度低的一侧向浓度

8、高的一侧转运的过程，在这个过程中，需要细胞代谢供给能量。通过细胞膜主动转运的物质有Na+、K+