生理学细胞基本功能的知识点整理

细胞的基本功能

一、细胞膜的物质转运

（一）细胞膜的分子结构

细胞膜的脂质

1、细胞膜的组成成分：脂质、蛋白质和少量糖类。

2、脂质的组成成分：磷脂、胆固醇、少量糖脂。

3、磷脂中含量最高的是：磷脂乙酰胆碱，其次是磷酯酰丝氨酸和磷脂酰乙醇胺，最低的是磷脂酰肌醇。

4、脂质的双嗜特性使脂质在质膜中以脂质双层存在。

5、脂质的膜受温度的改变而呈凝胶或溶胶状态，人体中呈溶胶状态，具有一定流动性。

6、脂质双分子层在热力学上的稳定性和流动性使细胞能承受大的张力和变形而不破裂。

7、胆固醇是不易变形的环体分子，所以胆固醇含量越高，膜的流动性就越低，饱和脂肪酸越多，流动性越低。膜蛋白含量越多，流动性越低。

细胞膜的蛋白质

1、细胞膜的功能主要是通过膜蛋白实现的，根据存在形式分为两种：表面蛋白和整合蛋白。

2、表面蛋白占20%~30%，主要附着于细胞膜的表面。通过静电引力与亲水部结合或通过离子键与整合蛋白弱结合，高盐溶液可使离子键断裂，可用于洗脱表面蛋白。

3、整合蛋白，特征是以肽链一次或多次穿过膜脂质双层。与脂质双分子层结合紧密，可用两性洗剂使之与纸质分子分离

细胞膜的糖类

1、细胞膜中的糖类一般是寡糖和多糖链，以共价键形式与膜蛋白或膜脂结合形成糖蛋白和糖脂。

2、结合膜蛋白或糖脂的糖链一般伸向细胞膜外侧，被称为细胞的天线，作为分子标记抗原抗体。

3、细胞膜中的一些糖类还带有负电荷，可以影响细胞之间的相互作用。

（二、）跨细胞膜的物质运输

单纯扩散

1、单纯扩散是物质从细胞膜的高浓度一侧通过脂质分子间隙向低浓度一侧进行的跨膜扩散。

2、不消耗能量，也称简单扩散。

3、经过单纯扩散的物质都是脂溶型物质或少数不带电的极性小分子。

4、水是不带电的极性小分子，但是脂质双层对于水的通透性很低，但是存在着对水分子通透度极高的水通道（水通道属于易化扩散），所以细胞对水分子的转运速率极高。

5、物质经单纯扩散的转运效率取决于浓度差和对该物质的通透性。还有物质所在溶液的温度

易化扩散

1、易化扩散是物质在膜蛋白的帮助下，非脂溶性的小分子物质或带电离子顺浓度梯度或电梯度进行的跨膜转运。

2、易化扩散分为：通道易化扩散和载体易化扩散。

3、通道易化扩散分为：离子通道、电压门控通道、配体通道（化学门）通道和机械门通道、非门控通道（水通道）

4、载体易化扩散：载体是介导多种水溶性小分子物质或离子跨膜转运的一类膜蛋白。即水溶性小分子物质或离子在载体蛋白介导下顺浓度梯度进行的跨膜转运。（例如葡萄糖转运）

5、载体易化扩散的特点：①结构特异性：各种载体只能识别和结合具有特定化学结构的底物。②饱和现象，由于载体的数量转运速率有限，所以被转运的底物浓度增加到一定浓度时，底物扩散速度不随底物浓度增加而增大。③竞争抑制，结构相似的物质都能与同一载体结合，两底物之间可发生竞争性抑制

主动转运

1、主动转运分为：原发性主动转运和继发性主动转运。也具有与被转运底物特异性结合的特征。

2、原发性主动转运：直接利用代谢供能将物质逆浓度或电梯度转运的跨膜运输，通常为带电离子。介导这一过程的膜蛋白或载体称为：离子泵。

3、离子泵的化学本质：ATP酶，它有很多种类

4、钠钾泵：由α和β两个亚单位组成的二聚体蛋白质。α亚单位是催化亚单位，需要膜内Na+和膜外K+共同参与下才具有酶的活性

5、α亚单位上有3个Na+、2个K+和一个ATP结合位点，变现为E1和E2两种构象，亚单位和ATP结合时，构象为E1,离子结合位点朝向细胞内侧，使已经结合的2个K+释放到细胞内侧，并与3个Na+结合，然后亚单位的酶活性被激活，ATP分解，α亚单位被磷酸化，构象变E2，离子结合位点朝向细胞外，释放已经结合的3个Na+，并与2个K+结合……

6、钠泵分解一分子ATP，可以逆浓度差将3个Na+移出细胞，2个K+移入细胞内

7、钠泵的直接效应：维持细胞膜内外两侧的浓度差

8、钠泵的生理意义：①造成细胞内高钾，为胞质内许多反映提供反应环境（核糖体合成蛋白质）。②维持细胞的渗透压和细胞容积。③细胞发生电活动的基础。④钠泵的生电效应使膜内电位负值增大。⑤钠离子跨膜浓度梯度为继发性跨膜转运提供势能储备。

9、钠泵的抑制剂是哇巴因（E2状态下与细胞外部结构亲和力高，从而改变钠泵构象，阻断钠泵活动）

10、钙泵不仅存在于质膜中，还存在于肌细胞中肌质网和其他细胞中的内质网中。

11、PMCA（质膜钙ATP酶）SERCA（肌质网和内质网钙ATP酶）。

12、PMCA每分解一分子ATP ，转运1个Ca+从胞质内到胞质外。SERCA每分解一分子ATP 转运2个Ca+。

13、低浓度的Ca+背景，使许多生理活动对钙离子浓度增加非常敏感，从而成为关键因素。

14、质子泵；氢钾泵，主要分布在胃腺壁细胞膜和远端小管闰细胞膜中。氢泵，主要分布在各种细胞器膜中，维持细胞质的中性和细胞器内的酸性。

15、继发性主动转运：物质主动转运的驱动力并不直接来自ATP的分解，利用原发性的主动转动所形成的某种离子浓度梯度，这种离子顺浓度梯度扩散同时使其他物质逆浓度和电位梯度跨膜转运，间接利用ATP能量主动转运的过程。（也称联合转运）

16、继发性主动转运依赖原发性主动转运。

膜泡运输

1、大分子和颗粒物质进出，由膜包围形成囊泡进出细胞（也称批量运输）。

2、持续性出胞：分泌囊泡自发的与细胞融合，不断排出细胞（小肠黏膜杯状细胞分泌黏液）。

3、调节性出胞：神经递质的释放。

4、入胞:也称内化，分吞饮和吞噬。

5、LDL过高或LDL受体缺乏，可以引起胆固醇血症和动脉粥样硬化。

二、细胞的信号转导

（一）信号转导概述

1、信号转导是生物学信息在细胞之间转换和传递，并产生生物效应的过程。（通常是跨膜信号转导）。

2、细胞的信号转导本质是细胞与分子水平的功能调节，是机体生命活动中生理调节的基础。

3、受体是指细胞中具有接受和转导信息功能的蛋白质。

4、配体是指凡是能与受体特异性结合的活性物质。

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（二）细胞的电活动

1、细胞生物电是指一些带电离子跨细胞膜流动二产生的，表现为一定的跨膜电位。

2、静息电位（RP）：安静情况下细胞膜两侧存在的外正内负且相对平稳的电位差。

3、极化：安静时细胞膜两侧处于外正内负的状态。

4、超极化：静息电位增大的过程或状态。

5、去极化：静息电位减小的过程或状态。

6、反极化：使膜两侧电位的极性与原来的极化状态相反。

7、复极化：细胞膜去极化后再向静息电位方向恢复的过程

8、平衡电位：离子净扩散为零时的跨膜电位差。

9、影响静息电位水平的因素：①细胞外液K+浓度。②膜对K+和Na+的相对通透性。③钠泵活动水平。

10、动作电位（AP）:是在静息电位的基础上接受刺激产生的一个迅速可向远处传播的膜电位波动。

11、后电位：在峰电位后出现膜电位的低幅、缓慢的波动。

12、负后电位:膜电位的负值仍小于静息电位。

13、正后电位：膜电位的负值仍大于静息电位。

14、阈值：能引起动作电位的最小刺激强度

15、静息电位产生机制:①细胞内外离子分布不均匀，细胞内K+及带负电荷的蛋白质多，细胞外Na+、Ca+及Cl-多；②膜的选择通透性：安静时对K+的通透性大③膜内带电负电荷的蛋白质有随K+外流的倾向，但不能出膜。

16、峰电位：相对不应期，强度再大的刺激也不能引起兴奋。

17、相对不应期：负后电位

18、超长不应期：负后电位

19、低常期：正后电位

20、动作电位在有髓神经纤维上呈跳跃式传导。

三、肌细胞的收缩

（一）横纹肌

1、骨骼肌神经——肌接头处的传导包括：接头前膜、接头间隙和接头后膜。

2、肌小节：肌原纤维上每一段位于两条z线之间的区域，是肌肉收缩和舒张的基本单位。包括一个位于中间的暗带和两侧各2分之一的明带。

3、肌管系统：包括在每一条肌原纤维周围的膜性囊管状结构，包括横管系统和纵管系统。

4、肌肉收缩：是每一个肌小节内发生了细肌丝向粗肌丝的滑行。z线发出的细肌丝向暗带中央移动

5、横纹肌细胞的兴奋，收缩耦联：电兴奋通过横管系统传向肌细胞深处，信息在三联管结构处的传递，肌浆网（纵管系统）中的Ca+释放入胞质以及Ca+由胞质向肌浆网的再聚集。

6、影响横纹肌收缩的因素：前负荷（肌肉在收缩前所承受的负荷，也称初长度）；后负荷：肌肉在收缩后所承受的负荷；肌肉收缩能力；收缩总和（骨骼肌通过收缩的总和可快速调节收缩的强度）

（二）平滑肌

1、平滑肌的细胞呈纺锤形，分为单位平滑肌和多单位平滑肌。出现缓慢的自发节律性波动，称为慢波。