(生理学)细胞的基本功能总结
医学培训执业医师生理笔记

医学培训执业医师生理笔记生理学(15分以内)第一节细胞的基本功能一、细胞的基本功能1、单纯扩散:脂溶性小分子物质高浓度向低浓度一侧移动,如氧、二氧化碳等。
2、易化扩散:(1)经载体扩散:葡萄糖、氨基酸等营养物质,具有高特异性、有饱和现象,竞争性抑制的特点。
(2)经通道扩散:Na/K/CL/Ca等离子,特异性不高,无饱和现象。
3、主动转运:分子等从低浓度一侧移向高浓度一侧,消耗ATP。
(1)原发性主动转运:钠泵激活,胞内Na增加和胞外K增加。
每分解一个ATP,移出3个Na,移入2个K。
钠泵(钠钾泵、Na-K依赖性ATP)的意义:(1)造成膜内外Na和K的浓度差;(2)维持细胞的正常形态、胞质渗透压、体积;(3)造成膜内高K,为细胞代谢的必需条件。
(4)钠泵活动造成的膜内外Na浓度势能差是其他物质继发性主动转运的动力。
(2)继发性主动转运:不直接利用ATP分解的能量,典型如葡萄糖、氨基酸在小肠黏膜上皮的主动吸收。
4、出胞入胞(也属于主动转运):大分子物质(细菌、病毒、异物、脂类物质等),耗能。
二、细胞的兴奋性和生物电现象(一)静息电位和动作电位及其产生机制1、静息电位产生机制:主要由K外流形成,接近K的电-化学平衡电位;细胞膜呈外正内负电位差。
2、动作电位产生机制:主要由Na内流形成,Na平衡电位根据Nernt公式计算的数值>实际测得的动作电位超射值。
①静息电位K+的外移停止(K+通道开放),几乎没有Na+的内移(Na+通道关闭)②阈电位造成细胞膜对Na+通透性突然增大的临界膜电位兴奋的标志动作电位或锋电位的出现③动作电位升支膜对Na+通透性增大,超过了对K+的通透性。
Na+向膜内易化扩散(Na+内移)④锋电位大多数被激活的Na+通道进入失活状态,不再开放。
是动作电位的主要组成部分绝对不应期Na+通道处于完全失活状态相对不应期一部分失活的Na+通道开始恢复,一部分Na+通道仍处于失活状态⑤动作电位降支Na+通道失活,K+通道开放(K+外流)⑥负后电位为后电位的前半部分,是膜电位小于静息电位的成分⑦正后电位为后电位的后半部分,是膜电位大于静息电位的成分极化是指静息状态下,细胞膜电位外正内负的状态(正常膜电位内负外正的状态)超极化是指细胞膜静息电位向膜内负值加大的方向变化。
生理学 细胞的基本功能(二)2024

生理学细胞的基本功能(二)引言概述:细胞是生物体内最基本的结构和功能单位,它们承载着一系列基本的生理学功能。
本文将深入探讨细胞的基本功能,并从五个大点详细阐述这些功能。
这些大点包括细胞的物质交换过程、细胞的能量转化、细胞的运动性、细胞的感知与响应、以及细胞的生殖和增殖。
正文:1. 物质交换过程a. 细胞膜的渗透与透析:细胞膜通过渗透作用实现对物质的选择性吸收和排出。
b. 细胞内部产生与利用的物质:细胞通过代谢过程产生必需的分子,并以此维持生命活动。
c. 基因传递:细胞通过DNA和RNA,将遗传信息传递给新细胞。
2. 能量转化a. 细胞呼吸:细胞通过将有机物氧化分解为CO2和H2O来释放能量。
b. 光合作用:植物和一些原核生物通过吸收光能将二氧化碳和水转化为有机物,并放出氧气。
c. ATP合成:细胞利用酶将化学能转化为ATP,并以ATP作为能量载体。
3. 运动性a. 细胞骨架:细胞内的微丝、中间丝和微管系统可支持细胞的形态维持和运动。
b. 肌原纤维收缩:肌原纤维通过肌动蛋白和肌间蛋白的结合,实现肌肉收缩和运动。
c. 鞭毛和纤毛运动:细胞表面的纤毛和鞭毛通过节律性摆动,推动细胞或周围液体的运动。
4. 感知与响应a. 受体与转导:细胞表面的受体感知外界信号,并通过信号转导途径传递到细胞内。
b. 细胞间通讯和信号传递:细胞通过细胞间连接和细胞外化学信号传递,实现信息的共享和协作。
c. 反应性调节:细胞根据外界和内部刺激作出相应反应,如分泌物质或改变细胞膜的通透性。
5. 生殖和增殖a. 有丝分裂和无丝分裂:细胞通过有丝分裂和无丝分裂两种方式进行增殖和生殖。
b. 细胞周期:细胞按照一定的顺序进行分裂和生长,即细胞周期。
c. 分化和特化:细胞在生长过程中经历分化和特化过程,形成各类器官和组织。
总结:细胞作为生物体最基本的单位,具有多样的功能。
本文从物质交换过程、能量转化、运动性、感知与响应,以及生殖和增殖等五个大点详细阐述了细胞的基本功能。
初级药士考试《生理学》必背的9大考点

初级药士考试《生理学》必背的9大考点考点1 细胞的基本功能1.单纯扩散:一些脂溶性小分子物质由膜的高浓度一侧向低浓度一侧移动的过程。
(1)影响因素:①物质在膜两侧的浓度差;②膜对该物质的通透性。
(2)扩散物质:脂溶性高、分子量小的物质,如O2、CO2、N2、乙醇、尿素和水分子等。
(3)特点:①不需要载体;②不消耗能量;③扩散的最终结果是使该物质在膜两侧的浓度达到平衡。
2.经载体和通道膜蛋白介导的易化扩散:某些带电离子和水溶性分子借助细胞膜上特殊蛋白(载体或通道蛋白)由高浓度向低浓度转运的过程。
①经载体的易化扩散转运葡萄糖、氨基酸、核苷酸等小分子亲水物质。
②经通道的易化扩散转运Na+、Cl-、Ca2+、K+等带电离子。
3.主动转运:是由离子泵或膜蛋白介导的消耗能量、逆浓度梯度和电位梯度的跨膜转运.考点2 血液1.红细胞在血液中数量最多。
男性 (4.5~5.5)×1012/L,女性(3.5~5.0)×1012/L。
2.蛋白质和铁是合成血红蛋白的原料,叶酸和维生素B12是红细胞成熟必需的物质。
肾脏产生的促红细胞生成素(EPO)是机体红细胞生成的主要调节物。
3.白细胞生理(1)分类:中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞、单核细胞和淋巴细胞。
(2)数量:(4.0~10.0)×109/L,其中中性粒细胞占50%~70%,淋巴细胞占20%~40%,单核细胞占3%~8%,嗜酸性粒细胞占0.5%~5%,嗜碱性粒细胞占0%~1%。
4.血小板生理(1)数量:(100~300)×109/L。
(2)功能:①维持血管壁内皮细胞的完整性;②释放血小板源生长因子,修复受损血管;③生理性止血作用。
(3)血小板的生理特性:黏附、释放、聚集、收缩、吸附。
5.生理性抗凝物质最常见的是抗凝血酶Ⅲ、肝素。
考点3 循环1.心脏一次收缩和舒张构成的一个机械活动周期称为心动周期。
2.每搏输出量:一侧心室在一次心搏中射出的血液量。
生理学细胞的基本功能(一)

生理学细胞的基本功能(一)引言概述:细胞是生命的基本单位,而了解细胞的基本功能对于理解生理学至关重要。
本文将探讨生理学细胞的基本功能,包括细胞的结构、代谢、通信、增殖和分化。
通过深入了解细胞的这些基本功能,我们可以更好地理解生命的运行机制。
一、细胞的结构1. 细胞膜:细胞的外边界,控制物质的进出和细胞内外环境的平衡。
2. 细胞质:包括细胞器、细胞骨架和细胞液等组成,支持细胞的形态和运动。
3. 细胞核:细胞的控制中心,包含遗传物质DNA,指导细胞的生命活动。
二、细胞的代谢1. 能量转换:细胞通过代谢途径将化学能转化为细胞所需的能量。
2. 合成与降解:细胞利用代谢途径合成各种有机物质,并通过降解代谢废物来维持正常运作。
3. 细胞呼吸:细胞利用氧气和有机物质进行呼吸,产生ATP以供能量需求。
三、细胞的通信1. 细胞信号传导:细胞利用信号通路进行内外信息的传递和响应。
2. 细胞因子:细胞释放细胞因子来调节和调解细胞与细胞之间的相互作用。
3. 受体:细胞膜上的受体能够接收外界信号分子,触发细胞内信号传导。
四、细胞的增殖1. 有丝分裂:细胞通过有丝分裂产生两个完全相同的子细胞。
2. 减数分裂:生殖细胞通过减数分裂产生四个具有基因变异的细胞。
3. 细胞周期:细胞的生长和分裂过程按照细胞周期进行。
五、细胞的分化1. 多能细胞:多能细胞具有分化为不同类型细胞的潜能。
2. 分化:细胞通过基因的表达调控,逐渐转变为特定类型细胞。
3. 组织器官形成:细胞分化为不同类型细胞,最终形成特定的组织和器官。
总结:生理学细胞的基本功能包括细胞的结构、代谢、通信、增殖和分化。
细胞的结构决定了细胞的功能和特性,细胞的代谢保证了细胞的生命活动正常进行,细胞的通信实现了细胞之间的相互作用,细胞的增殖和分化维持了生物体的生长和发展。
通过深入了解细胞的基本功能,我们可以更好地理解生命的奥秘。
医学生理学期末重点笔记---第二章----细胞的基本功能

第二章细胞的基本功能第一节细胞膜的跨膜物质转运功能一、膜的化学组成和分子结构<一>磷脂的分子组成以液态的脂质双分子层为基架,具有流动性<二>细胞膜蛋白质镶嵌或贯穿于脂质双分子层分类:表面蛋白、整合蛋白<三>细胞膜糖类多为短糖链,以共价键的形式与膜脂质或蛋白质结合,形成糖脂或糖蛋白.二、细胞膜的跨膜物质转运功能被动转运〔passive transport〕:指物质顺浓度或电位梯度的转运过程.不消耗细胞提供的能量.主动转运〔active transport〕:指物质逆浓度或电位梯度的转运过程.需消耗细胞提供的能量.1.单纯扩散simple diffusion脂溶性物质由膜的高浓度一侧向低浓度一侧移动的过程.影响因素:浓度差通透性特点:①不依靠特殊膜蛋白质的"帮助"②不需另外消耗能量、顺浓度差转运物质:O2、CO2、N2、<NH3>2CO、乙醇、类固醇类激素等少数几种.2.易化扩散facilitated diffusion〔1〕概念:一些非脂溶性或脂溶性非常小的物质,在膜蛋白质的"帮助"下,顺电化学梯度进行跨膜转运的过程分类:原发性主动转运〔简称:泵转运〕、继发性主动转运〔简称:联合转运〕〔1〕原发性主动转运primary active transport概念:指物质在细胞膜"生物泵"的帮助下逆浓度梯度或电位梯度的转运过程.Na+-K+泵又称Na+-K+-ATP酶,简称钠泵.机制:当膜内[Na+]↑/胞外[K+]↑,钠泵激活↓ATP酶〔钠泵〕ATP------------------→ADP + 能量↓2K+泵至细胞内;3Na+泵至细胞外↓维持[Na+]膜外高、[K+]膜内高的不均匀分布状态生理意义•胞内低Na,维持细胞体积•胞内高K,酶活性----新陈代谢正常进行•势能储备钠、钾的易化扩散继发性主动转运,联合转运•生电效能〔2〕继发性主动转运secondary active transport概念:间接利用ATP能量的主动转运过程.分类:①同向转运:Na+-葡萄糖同向转运体,Na+-氨基酸同向转运体〔小肠粘膜上皮细胞,肾小管上皮细胞〕②逆向转运:钠钙交换体〔心肌细胞〕4. 入胞和胞吐①离子通道耦联受体介导的跨膜信号转导②G-蛋白耦联受体介导的跨膜信号转导③酶耦联受体介导的跨膜信号转导第三节细胞的生物电现象细胞的生物电现象〔跨膜电位〕:静息电位、动作电位一、静息电位resting potential、RP1.概念:静息时,细胞膜两侧存在的稳定的、外正内负的电位差.2.与RP相关的概念:••➢极化:RP存在时,细胞膜内负外正的状态称为极化.➢去极化:膜内外电位差向小于RP值的方向变化的过程.➢超极化:膜内外电位差向大于RP值的方向变化的过程.➢复极化:去极化后再向极化状态恢复的过程.➢反极化:细胞膜由内负外正的极化状态变为内正外负的极性反转过程.3.机制原理:带电离子跨膜转运条件:①静息状态下细胞膜内、外离子分布不均匀②静息状态下细胞膜对离子的通透性具有选择性,安静时,细胞膜主要对K+通透机制:K+顺浓度差向膜外扩散;A-不能向膜外扩散↓[K+]内↓、[A-]内↑→膜内电位↓<负电场>• [K+]外↑→膜外电位↑<正电场>↓膜外为正、膜内为负的极化状态↓当扩散动力与阻力达到动态平衡时=RP结论: RP是K+的平衡电位影响因素:•细胞膜两侧离子的浓度差•细胞膜对离子的通透性•钠泵的活动二、动作电位action potential、AP1.概念:细胞膜受到有效刺激时,在RP的基础上发生的一个快速的、可逆的、可远距离传播的电位变化.2.动作电位变化过程3.特征:①具有"全或无"的现象:即同一细胞上的AP大小不随刺激强度和传导距离而改变的现象.②是非衰减式传导的电位.③动作电位之间不融和4.动作电位的意义:AP的产生是细胞兴奋的标志,即AP=兴奋5.与AP有关的概念➢兴奋性:活组织或细胞对刺激发生反应的能力.➢刺激:能引起细胞或组织发生反应的所有内、外环境的变化.➢反应:细胞或组织对刺激产生的应答表现.有两种形式:兴奋:组织受刺激后由静息→活动或由活动弱→强的过程.抑制:组织受刺激后由活动→静息或由活动强→弱的过程.●可兴奋组织:神经、肌肉和腺体●兴奋性的指标————阈值〔threshold>阈强度〔阈值〕:刚能引起细胞或组织产生反应的最小刺激强度.阈值与兴奋性的高低呈反变关系.●刺激强度的表示方法1、阈刺激:刚好引起组织产生反应的最小刺激.〔此刺激的强度即称为阈强度〕2、阈上刺激:3、阈下刺激:6.形成机制原理:带电离子跨膜转运条件:⑴. 细胞膜两侧离子的浓度差——电化学驱动力•等于膜电位和该离子平衡电位之差•对Na+的驱动力:E m -E Na =-70-60 = -130mv•对K+的驱动力:E m -E k = -70+90 = 20mv⑵.细胞膜通透性的变化——膜在受到阈刺激而兴奋时,对Na+的通透性增加,继而对K+通透性增加.结论:①AP的上升支由Na+内流形成,下降支是K+外流形成的,后电位是Na+-K+泵活动引起的.②AP去极相末=Na+的平衡电位.7.相关实验和实验结论实验1:细胞膜通透性的变化——电压钳〔voltage clamp〕技术实验结论1•内向电流,形成AP上升支〔去极化〕;外向电流,形成AP下降支〔复极化〕.内向电流是Na+电流;外向电流是K+电流•时间依赖性——先产生内向电流〔Na+通透性↑〕,继而产生外向电流〔Na+通透性↓,K+通透性↑〕.实验结论2⑴细胞膜离子通透性的电压依赖性:如果刺激强度达到阈值,可使细胞膜去极化达到阈电位,则会产生膜去极化和钠电导之间存在正反馈〔图1〕,即再生性循环<regenerative cycle>,进一步去极化产生AP〔图2绿线示〕;〔如果刺激强度小于阈值,细胞膜去极化幅度低,没有达到阈电位,则不会产生这种再生性循环,无法产生AP〔图2黑和红线示〕图1 图2阈电位<threshold potential>:能触发动作电位的膜电位临界值因此动作电位的引起过程:阈刺激↓Na+内流,细胞膜去极化↓达阈电位↓Na+通道大量开放,Na+大量内流↓AP⑵.细胞膜离子通透性的时间依赖性:先Na+通透性↑,继而Na+通透性↓,K+通透性↑实验2:细胞膜通透性〔膜电导〕变化的实质——膜片钳技术<patch clamp technique>概念:指已兴奋与邻近未兴奋的心肌细胞之间形成电位差,出现电荷移动,称为局部电流电流方向:作用:使未兴奋部细胞膜去极化达到阈电位,产生AP.这样的过程在膜表面连续进行下去,就表现为兴奋在整个细胞的传导.有髓鞘N纤维AP的传导——跳跃式三、局部电位:local potential概念:阈下刺激引起的低于阈电位的去极化称局部电位.特点:①不具有"全或无"现象.其幅值可随刺激强度的增加而增大;②衰减式传导;③具有总和效应:时间性和空间性总和第四节肌细胞的收缩功能<一>收缩形式1.单收缩和强直收缩<1>.单收缩:肌肉受到一次刺激,引起一次收缩和舒张的过程称为单收缩.<2>.复合收缩①不完全强直收缩:新刺激落在前一次收缩的舒张期内②完全强直收缩:新刺激落在前一次收缩的缩短期内2.等长收缩与等张收缩• 等长收缩:肌肉收缩时,只有张力增加而长度不变的收缩,称为等长收缩.当负荷等于或大于肌张力时,出现等长收缩等张收缩:肌肉收缩时,只有长度缩短而张力不变的收缩,称为等张收缩.当负荷小于肌张力时,出现等张收缩<二>影响收缩因素外在因素:前负荷和后负荷内在因素:肌肉的收缩能力1.前负荷或肌肉初长度:前负荷<preload>:肌肉在收缩之前所承载的负荷肌肉初长度<initial length>:前负荷使肌肉被拉长到某一长度可以用肌肉初长度表示前负荷的大小在一定范围内,随着前负荷↑,粗细肌丝重叠↑,肌缩速度、幅度和张力↑.反之亦然2.后负荷<after load>:肌肉收缩时遇到的负荷和阻力后负荷过大,虽肌缩张力↑,但肌缩速度、幅度↓,不利作功;后负荷过小,虽肌缩速度、幅度↑,但肌缩张力↓,也不利作功.3.肌肉收缩能力:指与负荷无关、决定肌肉收缩效应的内在特性.肌缩能力↑→肌缩速度、幅度和张力↑肌缩能力↓→肌缩速度、幅度和张力↓第二章小结练习• 1. Na+-K+-ATP酶每分解1分子A TP可将__个Na+移出胞外,同时将__个K+移入胞内.• 2. 在肌肉兴奋-收缩偶联过程中,起关键作用的物质是____.• 3. 细胞内外正常Na+、K+浓度的形成和维持是由于_______的作用• 4. 有机磷农药中毒时,可使〔〕A、乙酰胆碱释放增加B、乙酰胆碱释放减少C、胆碱酯酶活性增加D、胆碱酯酶活性降低E、骨骼肌终板处的乙酰胆碱受体功能障碍案例Case 1.A 43-year-old man presents to the physician’s clinic with plaints of epigastric pai n. After a thorough workup, the patient is diagnosed with peptic ulcer disease. He is started on a medication that inhibits the "proton pump" of the stomach.QUESTIONS:•What is the "proton pump" that is referred to above?•What type of cell membrane transport would this medication be blocking?•What are four other types of transport across a cell membrane?ANSWERS TO CASE 1: MEMBRANE PHYSIOLOGY•◆Proton pump: H+-K+-ATPase <adenosine triphosphatase> pump.•◆Type of cell membrane transport: Primary active transport.•◆Other types of transport: Simple diffusion, facilitated diffusion, secondary active transport <cotransport and countertransport [exchange]>, endocytosis and exocytosis.Case 2.某男性患者,16岁,近来运动后感到极度无力,尤其是在进食大量淀粉类食物后加重.门诊检查血清钾正常〔4.5 mmol/L〕,但运动后血清钾明显降低〔2.2 mmol/L〕,经补钾治疗后症状缓解.1.为什么低血钾会引起极度肌肉无力?2.为什么在进食大量淀粉后症状加重?3.血钾增高时对肌肉收缩有何影响?为什么?。
生理学 细胞的基本功能

生理学细胞的基本功能●大纲●1. 跨细胞膜的物质转运:单纯扩散、易化扩散、主动转运和膜泡运输。
●2. 细胞的信号转导:离子通道型受体、G蛋白偶联受体、酶联型受体和核受体介导的信号转导。
●3. 细胞的电活动:静息电位,动作电位,兴奋性及其变化,局部电位。
●4. 肌细胞的收缩:骨骼肌神经-肌接头处的兴奋传递,横纹肌兴奋-收缩偶联及其收缩机制,影响横纹肌收缩效能的因素。
●细胞膜的化学组成及其分子排列形式●概述●概念●也称质膜,是分隔细胞质与细胞周围环境的一层膜结构,厚7~8nm●化学组成●细胞膜和细胞内各种细胞器的膜结构及其化学组成是基本相同的,主要由脂质和蛋白质组成,还有少量糖类物质其中,蛋白质和脂质的比例在不同种类的细胞可相差很大。
一般而言,在功能活跃的细胞,膜蛋白含量较高;而在功能简单的细胞,膜蛋白含量相对较低。
例如,膜蛋白与膜脂质在小肠黏膜上皮细胞膜中的重量比可高达4.6:1,而在构成神经纤维髓鞘的施万细胞膜中的重量比仅为0.25:1。
●液态镶嵌模型●液态脂质双层构成膜的基架,不同结构和功能的蛋白质镶嵌于其中,糖类分子与脂质、蛋白质结合后附在膜的外表面液态脂质分子亲水部分向胞外或胞内疏水部分在膜内部所以物质想要入胞或出胞必须亲脂亲脂越高穿膜速度越快●细胞膜的组成成分●(一)细胞膜的脂质在多数细胞中虽然膜蛋白总重量大于膜脂质但由于蛋白质的分子量远大于脂质所以膜脂质的分子数却远多于蛋白质。
因而,脂质成为细胞膜的基本构架,连续包被在整个细胞的表面。
●成分●磷脂(70%以上)●是一类含有磷酸的脂类●组成成分●含量最高的是磷脂酰胆碱●其次是磷脂酰丝氨酸和磷脂酰乙醇胺●含量最低的是磷脂酰肌醇●磷脂的分布●各种膜脂质在膜中的分布是不对称的●大部分磷脂酰胆碱和全部糖脂都分布在膜外层●含氨基酸的磷脂主要分布在膜的内层●磷脂酰丝氨酸●磷脂酰乙醇胺●磷脂酰肌醇●含量虽低,但可作为细胞内第二信使三磷酸肌醇(IP3)和二酰甘油(DG)的供体,因而在跨膜信号转导中有重要作用●胆固醇(不超过30%)●少量糖脂(不超过10%)●特性●脂质分子都是双嗜性分子●磷脂分子中含有磷酸和碱基的头端具有亲水性,含有较长脂肪酸的尾端具有疏水性●胆固醇分子中的羟基以及糖脂分子中的糖链具有亲水性,分子的另一端则具有疏水性●脂质分子的双嗜特性使之在质膜中以脂质双层的形式存在●两层脂质分子的亲水端分别朝向细胞外液或胞质,疏水的脂肪酸烃链则彼此相对,形成膜内部的疏水区疏水区是水以及水溶性物质如葡萄糖和各种带电离子的天然屏障,但脂溶性物质如氧气、二氧化碳以及乙醇等则很容易穿透。
医学基础知识:生理学名词解释-细胞的基本功能

医学基础知识:生理学名词解释-细胞的基本功能我们对医学基础知识里生理学各章节涉及到的重要名词解释进行整理,今天我们总结细胞的基本功能这一章节的名词解释,具体内容如下:继发性主动转运:依赖离子泵转运而储备的势能从而完成其他物质的逆浓度的跨膜转运,称为继发性主动转运,或简称联合转运。
出胞:某些大分子物质或物质团块以分泌囊泡的形式由细胞排出的过程,称为出胞。
如内分泌细胞分泌激素、神经细胞分泌递质等。
静息电位:指细胞未受到刺激时(安静状态)存在于细胞膜内外两侧的电位差。
静息电位现为膜内较膜外为负。
动作电位:指细胞受到一个阈或阈上刺激时,在膜的静息电位基础上发生的一次膜两侧电位的快速而可逆的倒转和复原。
局部兴奋:当细胞受到阈下刺激时,在受刺激的局部出现一个较小的膜的去极化,由于距阈电位近,因而再接受刺激时容易产生兴奋,其兴奋性升高,称为局部兴奋全或无现象:阈下刺激不能引起动作电位;刺激强度达到阈值后,动作电位的幅度不再随刺激强度的增加而增高,也不随传导距离的延长而衰减,称为全或无现象阈电位:在一段膜上能够诱发去极化和Na+通道开放之间出现再生性循环的膜内去极化的临界值,称为阈电位,这是用膜本身去极化的临界值来描述动作电位产生阈强度(阈值):指能引起组织兴奋所必需的最小刺激强度,称为阈值。
它能近似地反映组织奋性高低。
阈值愈小,该组织兴奋性愈高;反之,阈值愈大,则兴奋性愈低。
兴奋-收缩耦联:指在以膜的电变化为特征的兴奋过程和以肌丝的滑行为基础的收缩过程之间存在着某种中介性过程把二者联系起来,这一过程就叫做兴奋-•收缩耦联。
初长度:前负荷使肌肉在收缩前就处于某种被拉长的状态,使其具有一定的长度,称为初长度。
等长收缩:肌肉收缩时只有张力的增加而无长度的缩短,称为等长收缩。
等张收缩:肌肉收缩时只有长度的缩短而张力保持不变,称为等张收缩。
生理学 细胞的基本功能

阻断剂: 河豚毒素、局麻药
后电位
后去极化:快速K+外流堆积,复极化减慢 后超极化:钾通道开放时间长,过多钾外流
动作电位的特点: a.“全或无”现象:动作电位一旦产生
就达到最大值,其幅度不会因刺激强度的 加强而增大。 b.不衰减传导 c.脉冲式,不会重合
4 .经载体介导的易化扩散(图) 转运的物质:GS、AA进入一般细胞 共同特点:① 结构特异性 ② 饱和现象 ③ 竞争性抑制
被动转运:单纯扩散 易化扩散 主动转运: 1.定义:指细胞膜将物质分子(或离子)
逆浓度差和电位差转运的过程 2.生物泵:实质就是ATP酶
如“钠-钾泵”、“质子泵”等 ▲钠泵: 钠-钾泵或Na+- K+ -ATP酶(图)
d.不同细胞,AP的幅度和持续时间不同 (图)
4、动作电位的引起和阈电位
阈电位和锋电位的引起 刺激阈电位AP
1、阈电位 TP: 是一种膜电位的临界值,能触发AP, 是引起钠通道大量开放的膜电位值, 即钠内流形成正反馈的膜电位值。
RP和TP的差值大,细胞兴奋性低; 差值小,兴奋性高。 2、阈强度:使细胞膜去极化到阈电位的最小
概念: AP是膜两侧电位在RP基础上发生
的一次可扩布的快速而可逆的倒转和复原。 图
去极相 去极化
超射
锋电位
复极相:复极化初期
后电位 复极化后期(负后电位)
后超极化(正后电位)
(二)动作电位的产生机制
1、电化学驱动力; 2、动作电位期间膜电导的变化; 3、膜电导与离子通道(膜片钳技术) 锋电位
•上升支:去极相 由Na+内流形成,是Na+的平衡电位 有效刺激→部分Na+通道开放→少量Na+→膜去极 化→阈电位→大量Na+通道开放→大量Na+内流→膜 内负电位消失,出现正电位
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刺激强度
阈刺激或阈上刺激
开放的钠通道数量
大量
电位变化与刺激 强度关系
去极化达阈电位水平,“全 或无”,阈或阈上刺激产生 动作电位幅度相同。
不应期
有
总和效应
无
传播特点 以局部电流方式不衰减性传播
局部反应
阈下刺激引起的小幅度去极 化反应 。
阈下刺激 少量
在阈电位以下波动,反应等级性, 随阈下刺激增加而增大。
吞噬:细胞摄取颗粒物质
--精品--
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 第一信使与胞膜受体结合
激活G蛋白
腺苷酸环化酶激活或抑制
磷脂酶C激活或抑制
ATP c-AMP增多或减少 蛋白激酶A激活或抑制
IP3增多或减少 胞浆钙浓度增 高或下降
DG增多或减少 蛋白激酶C激活 或抑制
功能变化
--精品--
负后电位 Na+泵生电作用
正后电位
电压门控 Na+ 通道开放
大量 Na+ 快速内流
快速去极化,反极化
--精品--
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 与动作电位的对应关系 兴奋性 持续时间(ms) 机制
绝对不应期
锋电位
降至0
0.3-0.4
钠通道失活
相对不应期 超常期 低常期
负后电位前期 负后电位后期 正后电位
无
时间和空间性总和
电紧张性扩布,衰减性传播
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动作电位(AP)产生机制
去极化相
刺激作用于胞膜 少量Na+ 通道开放,少量 Na+ 内流 更多Na+ 通道开放,更多 Na+ 内流
膜去极化达阈电位水平
复极化相 Na+ 关闭, 更多K+ 通道开放 更多 K+ 外流
快速复极化
后极化相 K+ 外流减慢
度或电位差的跨膜转运,需消耗能
量(ATP)。
在伴随Na+转运的同时转运其他物质,小肠、肾小管上皮细胞吸收
由钠泵消耗能量。
葡萄糖和氨基酸
细胞内物质通过膜上暂时出现的裂 内分泌细胞分泌激素,神经
孔而被排出细胞的过程。
末梢释放递质
大分子颗粒或团块物质通过膜的变 胞饮:细胞摄取液体物质
形活动而被摄入细胞的过程。
↓
横桥与结合位点结合 激活ATP酶作用,分解ATP
↓
横桥摆动
↓
牵拉细肌丝朝肌节中央滑行
↓
肌节缩短
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舒张过程: 无动作电位传来时
↓
终池膜钙泵摄入Ca2+
↓
Ca2+与肌钙蛋白分离 引起肌钙Байду номын сангаас白的构型复原
↓
原肌凝蛋白重新掩盖肌动 蛋白上结合位点
↓
横桥与细肌丝分离
↓
细肌丝回位
↓
肌节延长
跨膜扩散。
成正比,与物质的脂溶性
成正比,与分子量成反比。
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跨膜 扩散。
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。
顺浓度差,高度特异性, 饱和现象,竞争性抑制
顺相对特异性,按门控机制 可分电压门控通道、化学门 控通道、机械门控通道
物质在通道蛋白质的帮助下,逆浓 Na+-K+-ATP酶(钠泵)
主要的细胞的信号转导机制
2.通道耦连受体信号转导途径 3.酶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
受体胞内区域酶激活或抑制
离子流入或流出增多或减少 胞内蛋白质磷酸化增强或受抑
膜电位改变
功能变化
功能变化
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静息电位(RP)概念
细胞安静时存在于膜 内外两侧的电位差。
RP产生机制
浓度梯度 + 较高的膜通透性
K+外流, 蛋白质- 滞留膜内
极化状态(内负外正)
随着K+外流,膜内正电场力渐增
促K+外流浓度驱动力 =正电场阻力
K+ 净移动 = 0
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RP 稳定在某一水平
局部反应与动作电位的比较
项目
动作电位
概念
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。
逐渐恢复 高于正常 低于正常
3.0
钠通道部分复活
12.0 钠通道大部分复活, 且膜电位靠近阈电位
70.0 钠泵活动使膜超极 化,膜电位与阈电 位距离加大
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神经-肌肉接头兴奋传递
当神经冲动传到轴突末梢
膜Ca2+通道开放,Ca2+内流 接头前膜ACh释放
ACh与终板膜上的N2受体结合 终板膜对Na+、K+ (尤其是Na+)通透性↑ 终板膜去极化(Na+内流为主,少量K+外流)
第二章 细胞的基本功能
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细胞膜的物质转运功能
转运形式
概念
特点或举例
被动转 单纯扩散
运(物
质顺电-
浓 度运度动梯,散 不耗能)
易 化
扩
载体转运 通道转运
主动过 程(物 质逆电浓度梯 度运动, 耗能)
原发性主动转运 继发性主动转运 出胞
耗能 入胞
脂溶性物质从高浓度侧向低浓度侧的 扩散速率与膜两侧浓度差
终板电位(局部电位)
邻近膜去极化达到阈电位, 爆发肌细胞膜动作电位
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骨骼肌兴奋-收缩耦联(肌丝滑行)
收缩过程: 肌膜动作电位沿横管膜传至三联管
↓
终池膜上的钙通道开放 终池内Ca2+进入肌浆
↓
Ca2+与肌钙蛋白结合 引起肌钙蛋白的构型改变
↓
原肌凝蛋白发生位移 暴露出肌动蛋白上与横桥结合位点