第二章细胞的基本功能

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1、第二章细胞的基本功能第一节细胞膜的结构和物质转运功能第二节细胞的跨膜信号转导功能第三节细胞的生物电现象第四节肌细胞的收缩功能本章要求掌握1.单纯扩散、易化扩散的概念、形式和特点；2.原发性主动转运的概念和转运机制；3.静息电位、动作电位的概念及产生机制；4.动作电位、局部反应的特点；5.兴奋在同一细胞上传导的形式及特点；6.兴奋-收缩耦联的概念及其耦联物质。第一节细胞膜的结构和物质转运功能一、细胞膜的结构概述细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，此外还有极少量的糖类物质。液态镶嵌模型（fluidmosaicmodel

2、）的基本内容是：膜以液态的脂质双分子层为基架，其中镶嵌着具有不同分子结构和生理功能的蛋白质。细胞膜的液态镶嵌模型二、细胞膜的物质转运功能(一)单纯扩散概念：是一种简单的物理扩散，没有生物学的转运机制参与。扩散的方向和速度：取决于物质在膜两侧的浓度差和膜对该物质的通透性。影响扩散量的因素：①浓度差：是物质扩散的动力；②通透性：通透性愈大，扩散量也愈大。(二)易化扩散1.载体介导的易化扩散①载体蛋白质有较高的结构特异性。②饱和现象。③竞争性抑制。载体介导的易化扩散通道介导的易化扩散示意图通道介导的易化扩散门控离子

3、通道分为三类：1.电压门控通道：在膜去极化到一定电位时开放，如神经元上的Na+通道；2.化学门控通道：受膜环境中某些化学物质的影响而开放,这类化学物质（配基）主要来自细胞外液，如激素、递质等；3.机械门控通道：当膜的局部受牵拉变形时被激活，如触觉的神经末梢、听觉的毛细胞等都存在这类通道。（三）主动转动概念：细胞通过本身的某种耗能过程，将某种物质的分子或离子由膜的低浓度一侧移向高浓度一侧的过程。分类：原发性主动转运、继发性主动转运二者区别：原发性主动转运：直接利用ATP能量继发性主动转运：间接利用ATP能量钠－

4、钾泵（sodium-potassiumpump）简称钠泵，也称Na+-K+依赖式ＡＴＰ。作用：在消耗代谢能的情况下逆浓浓度差将细胞内的3个Na+移出膜外，同时把细胞外的2个K+移入膜内，因而保持了膜内高K+和膜外高Na+的不均衡离子分布。意义：①钠泵活动造成的细胞内高K+是许多代谢过程的必需条件；②钠泵将Na+排出细胞将减少水分子进人细胞内，对维持细胞的正常体积有一定意义；③钠泵活动最重要的在于它能逆浓度差和电位差进行转运，因而建立起一种势能贮备。这种势能是细胞内外Na+和K+等顺着浓度差和电位差移动的能量来

5、源。原发性主动转运示意图继发性主动转运（四）入胞和出胞第二节　细胞的跨膜信号转导功能跨膜信号转导方式分为三类：①G蛋白耦联受体介导的信号转导；②酶耦联受体介导的信号转导；③离子通道介导的信号转导。每类都通过各自不同的细胞信号分子完成信号转导。由膜受体-G-蛋白-膜效应器酶组成的跨膜信号传递系统和第二信使类物质的生成第三节细胞的生物电现象生物电（bioc-lectricity）：是指一切活细胞无论处于静息状态还是活动状态都存在的电现象。两种表现形式：安静时具有的静息电位和受刺激时产生的动作电位。（一）静息电位

6、静息电位（restingpotential，RP）是指细胞处于静息状态时，细胞膜两侧存在的电位差。意义：是动作电位产生的基础。静息电位测定示意图A:电极A与B均置于细胞外表面B：电极A置于细胞外，电极B插入细胞内，记录到细胞内外的电位差静息电位产生的机制产生条件主要有两个：①细胞内外各种离子的浓度分布不均，即存在浓度差；②在不同状态下，细胞膜对各种离子的通透性不同。膜电位几种状态极化：安静时存在于膜两侧的稳定的内负外正的状态。超极化：膜内负电位增大。去极化：膜内负电位减小。复极化：细胞发生去极化后，膜电位有恢

7、复到极化状态。（二）动作电位概念：动作电位(actionpotential,AP)是指细胞受刺激时在静息电位基础上产生的可扩布的电位变化。意义：是细胞处于兴奋状态的标志。单一神经纤维的动作电位示意图动作电位的产生机制动作电位的产生条件与阈电位阈电位：能触发动作电位的膜电位临界值。阈电位大约比正常静息电位的绝对值小10～20mV。动作电位的产生条件：静息电位去极化达到阈电位水平。动作电位的特点⑴动作电位呈“全或无”现象：动作电位一旦产生就达到它的最大值，其变化幅度不会因刺激的加强而增大；⑵不衰减性传导：动作电位

8、一旦在细胞膜的某一部位产生，就会立即向整个细胞膜传布，而它的幅度不会因为传布距离的增加而减小，可迅速扩布到整个细胞膜；⑶脉冲式：由于绝对不应期的存在，动作电位不能重合在一起，动作电位之间总有一定的间隔而形成脉冲式图形。局部兴奋局部兴奋的基本特性（1）不是“全或无”的，而是随着阈下刺激的增大而增大；（2）不能在膜上作远距离的传播；（3）局部兴奋是可以互相叠加的，包括①空间性总和②时间性总和兴奋在同一细