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时间:2018-07-13
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1、一细胞细胞是构成人体的基本结构和功能单位。虽然细胞的形态结构和功能活动千差万别,但一些基本功能活动却具有共同的特征。1.细胞膜的结构和物质转运功能。细胞膜由脂质双分子层构成基架,具有多种功能的蛋白质镶嵌其中。通过膜完成的物质交换是有选择性的,而且不同性质的物质也通过不同的方式转运。物质转运包括四种方式:单纯扩散,是指小分子脂溶性物质直接通过膜由高浓度向低浓度的跨膜扩散;易化扩散,是指水溶性物质通过膜上的一些蛋白质(通道蛋白或载体蛋白)实现的跨膜转运,分别称通道扩散或载体转运;主动转运,是指物质逆电-化学梯度的跨膜转运,
2、通过离子泵同时需要消耗能量才能完成;出胞入胞作用,是指大分子物质或物质团块进出细胞的过程。2.细胞的信号转导。细胞通过信号转导的过程实现与外界的信息交换。细胞外的信号形式很多(主要是化学信号即神经递质和激素),但信号转导途径却很有限。它们包括:(1)G蛋白耦联受体介导的信号转导,当配体与膜受体结合后,通过激活膜上的G蛋白而生成胞内第二信使,最终通过活化蛋白激酶,使底物蛋白质磷酸化而发挥生物效应;(2)酶耦联的受体介导的信号转导,当配体与受体结合后,直接引起位于受体胞内段具有酪氨酸激酶的结构域的激活,最终引起MAPK的活
3、化,参与基因转录的调控;(3)通道耦联的受体介导的信号转导,一些配体与受体结合后,直接引起与受体耦联的离子通道的开放,通过改变膜电位而影响细胞的功能活动;(4)核受体介导的信号转导,一些配体可穿膜直接进入细胞,与位于胞浆或胞核的受体结合后形成各种转录因子,参与基因转录的调控。3.细胞的生物电现象。生物电主要包括静息电位和动作电位。静息电位指静息时位于膜两侧的电位差。其形成是由于静息时K+在膜内外呈现不均衡分布,表现为膜内浓度高于膜外,同时在静息状态膜主要对K+具有通透性。K+的跨膜外移形成了跨膜电位,数值上近似于K+的
4、电-化学平衡电位。动作电位大多是在刺激作用下,细胞产生的一过性、可扩布的电位变化。刺激对细胞的作用是使膜发生去极化,只要去极化达到阈电位,就能产生动作电位。动作电位具有"全或无"的特征,即不产生或产生最大幅度的动作电位,二者必具其一。若刺激强度较弱,如小于阈强度的刺激作用时,细胞只能产生局部电位。局部电位的特征为刺激依赖性、总和及电紧张性扩布。动作电位的跨膜电位变化是由于刺激使膜电导改变,而引起一系列离子跨膜移动形成的离子电流的结果。包括两个主要过程,即去极化和复极化过程,前者是指膜内电位升高的过程,而后者是在去极化后
5、膜内电位降低而逐渐恢复的过程。在一次兴奋(动作电位)过程中,细胞的兴奋性即产生动作电位的能力会发生一系列变化,表现为在一段时间内细胞的兴奋性很低,必须经过一段时间才能恢复细胞的兴奋性。4.肌肉的收缩活动。肌细胞由肌原纤维构成,肌原纤维又由粗细肌丝构成,它们形成规律有序的排列,肌小节是肌纤维收缩的基本单位。肌肉的收缩是由于兴奋-收缩耦联的结果,Ca2+在其中发挥重要作用。肌纤维收缩过程是肌小节内细肌丝向粗肌丝中央的滑行过程,结果使肌小节乃至整个肌纤维缩短。肌肉的前负荷、后负荷、肌肉收缩能力可影响肌肉在收缩过程形成的张力及
6、长度的缩短。前负荷通过影响初长度、肌小节长度、粗细肌丝重叠程度,最终决定参与收缩的横桥数目而影响肌肉在收缩过程产生的张力。最适初长度的情况下进行收缩时,肌肉产生的张力最大,初长度小于或大于此长度,收缩产生的张力都会减小。后负荷主要影响肌肉收缩时的缩短速度,后负荷增加时肌肉缩短速度降低。肌肉收缩能力是指影响肌肉收缩效能的肌肉内部的功能状态,它与前、后负荷无关,而取决于兴奋-收缩耦联过程胞浆内Ca2+的浓度及ATP酶的活性。二膜物质转运在进行正常新陈代谢的条件下,细胞与外环境的物质交换是非常活跃的。它包括不断地摄取营养物质
7、和及时排出代谢产物的过程。而细胞膜是进行这种交换的惟一途径。细胞内外的物质交换是有选择性的,而且不同性质的物质需要通过不同的方式进行交换。依照膜的组成来看,似乎只有脂溶性物质才能通过膜实现交换。然而事实并非如此,水溶性物质仍然可以进出细胞,只是它们不能随意通过,需要借助膜上的特殊蛋白质实现交换。即膜上的脂质双分子层阻止了大多数物质的随意进出,而膜蛋白又提供了对需要通过膜的物质的选择通透性。这样既维持了细胞内稳定的环境,又满足了新陈代谢的需要。物质的跨膜转运通常以下列四种方式进行。(一)单纯扩散单纯扩散(simpledi
8、ffusion)指小分子的脂溶性物质单纯依靠浓度差,而不需要膜蛋白的帮助进行的跨膜扩散。对脂溶性物质的跨膜扩散来说,浓度差是惟一的动力及决定因素。浓度差决定着物质能否扩散、扩散方向及扩散速率,而细胞膜既不能加速也不能减缓其扩散速率。由于细胞外液和内液均为水溶性,因此体内的脂溶性物质种类不多,主要是指CO2、O2、NO等气体分子以及
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