细胞的基本功能
人体的细胞结构和功能
人体的细胞结构和功能细胞是生物体的基本结构和功能单位，人体也不例外。
人体由数万亿个细胞组成，它们通过各种方式相互作用，共同维持人体的生命活动。
以下是人体细胞的一些基本结构和功能：1.细胞膜：细胞膜是细胞的外层结构，由脂质和蛋白质组成。
它具有选择性通透性，可以控制物质的进出。
细胞膜还有许多重要的蛋白质，如受体、通道和泵，它们参与信号传导和物质运输。
2.细胞质：细胞质是细胞膜内的液体部分，包含了细胞内的许多器官和结构。
细胞质内有各种细胞器，如线粒体、内质网、高尔基体、溶酶体等，它们各自有不同的功能。
3.线粒体：线粒体是细胞的能量工厂，负责产生能量。
它通过呼吸作用将有机物氧化，释放出能量供细胞使用。
线粒体内有呼吸链和ATP合酶等复杂的酶系统。
4.内质网：内质网是细胞内的蛋白质合成和加工的地方。
它分为粗糙内质网和光滑内质网，粗糙内质网上附着有核糖体，用于合成蛋白质，光滑内质网则参与脂质合成和代谢。
5.高尔基体：高尔基体是细胞内的物质加工和分泌的地方。
它接收来自内质网的蛋白质，进行加工、排序和包装，然后将其分泌到细胞外或运送到其他细胞器。
6.溶酶体：溶酶体是细胞内的消化器官，内含有各种水解酶。
它能够分解细胞内的废弃物、外来物质和侵入细胞的病毒或细菌。
7.核糖体：核糖体是细胞内的蛋白质合成机器，由RNA和蛋白质组成。
它们附着在粗糙内质网上或自由存在于细胞质中，根据mRNA的指令合成蛋白质。
8.细胞核：细胞核是细胞的控制中心，包含有遗传物质DNA。
细胞核内还有核仁和染色质。
核仁参与核糖体的合成，染色质则包含有基因，负责遗传信息的存储和传递。
9.细胞骨架：细胞骨架是细胞内的支架结构，由微管、中间纤维和微丝组成。
它们参与细胞的形态维持、细胞内物质的运输和细胞的分裂等过程。
10.细胞间质：细胞间质是细胞外的基质，由胶原纤维、弹性纤维和基质分子组成。
它们为细胞提供支持和保护，同时也参与细胞间的信号传导。
以上是人体细胞的一些基本结构和功能，这些知识点符合中学生的发展，可以作为对人体细胞结构功能的基本了解。
简述细胞的结构和功能
简述细胞的结构和功能
细胞是生命的基本单位，其结构和功能各不相同，但都具有一定的共性。
一、细胞的结构
细胞由细胞膜、细胞质、细胞核和细胞器等组成。
细胞膜是细胞的外壳，由磷脂双层和蛋白质组成，具有选择性通透性。
细胞质是细胞内液体，含有各种有机物和无机物，包括细胞器。
细胞核是控制细胞生命活动的中心，由核膜、染色体和核仁组成。
细胞器包括内质网、高尔基体、粒线体、叶绿体、溶酶体等，分别具有不同的生物学功能。
二、细胞的功能
细胞的主要功能有营养摄取、代谢、生长和分裂等。
其中，营养摄取是维持细胞生命活动的基础，通过细胞膜的选择性通透性，将必需的物质吸收进细胞内。
代谢是指细胞对物质的转化和利用，包括合成有机物和分解有机物两种过程。
生长是指细胞体积和质量的增加，可以通过细胞分裂实现。
细胞分裂是指一个细胞分裂成两个细胞的过程，也是生物体生长和发育的基础。
细胞是生命的基本单位，其结构和功能的复杂性令人惊叹。
通过对细胞的研究，可以更好地理解生命现象的本质，推动生物学和医学领域的发展。
第二章 细胞的基本功能
一、G蛋白耦联受体介导的信号转导 （一）信号分子
1. G蛋白
2. G蛋白耦联受体
3. G蛋白效应器
4. 第二信使
5. 蛋白激酶
1. G蛋白
即鸟苷酸结合蛋白，是 耦联细胞膜受体和蛋白效 应器的膜蛋白。
结构特征： ① 由α、β和γ三个亚单位组成，α亚单位 起催化作用； ② 有鸟苷酸结合位点；与受体及效应蛋白的 作用位点； ③ 有GTP酶活性； ④ 两种存在形式：与GDP结合的非活性形 式；与 GTP结合活性形式。
2. G蛋白耦联受体
受体：细胞膜上或细胞内能特异识别生物活性分子（配体） 并与之结合，进而引起生物学效应的特殊蛋白质 。 其中一类受体需在G蛋白介导作用下才能完成其信号 转导功能，称为G蛋白耦联受体。 结构：一条多肽链，7个跨膜α-螺旋，膜外N末端，膜内C末端 作用：与配体结合后能结合并激活G蛋白
5. 蛋白激酶
能催化蛋白质磷酸化的一类酶。按作用底物分为：
①丝/苏氨酸蛋白激酶；（主要）②酪氨酸蛋白激酶。
蛋白质磷酸化的作用：
① 使酶活性改变→代谢改变； ② 通道开放→膜电位改变→兴奋性改变；
细胞的基本功能
细胞的基本功能
细胞是生命的基本单位，具有以下基本功能：
1. 新陈代谢：细胞通过代谢反应从外部环境中获取营养物质和能量，并利用这些物质和能量维持生命活动和生长。
2. 储存遗传信息：细胞内包含着遗传信息，这些信息决定了细胞的结构和功能，并且可以被遗传到下一代细胞。
3. 复制：细胞可以通过细胞分裂的过程进行复制，使得一个细胞可以变成两个完整的细胞。
4. 传递信号：细胞可以通过细胞膜和内部信号传导通路来感知和响应外部环境的变化，从而调节其内部的生命活动。
5. 调节物质的运输和交换：细胞通过细胞膜和细胞器来调节物质的运输和交换，保持细胞内部环境的稳定和适应外部环境的需要。
6. 保持形态和结构：细胞具有不同的形态和结构，可以根据不同的功能需求改变自己的形态和结构，从而适应不同的环境和任务。
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生理学课件 第二章 细胞的基本功能
原发性主动转运
主动转运
继发性主动转运
扩展
扩展
四、入胞和出胞
概念：一些大分子物质或团块通过细胞膜变形活动进出细胞的过程，需细 胞消耗能量 入胞 吞噬 吞饮 出胞
二、易化扩散
概念：水溶性或脂溶性很小的物质，在特殊膜蛋白的帮助下，由高浓度一 侧通过细胞膜向低浓度一侧扩散的现象。 特点：①顺浓度差：不需细胞消耗能量 ②需要特殊膜蛋白的帮助 载体转运 分类： 通道转运
1.载体转运
物质：葡萄糖、氨基酸等
特点：① 高度的特异性：一种载体一般只能第二章 细胞的基本功能
第一节 细胞膜的物质转运功能
细胞膜的结构：脂质双分子层液态镶嵌结构
一、单纯扩散
概念：是指脂溶性的小分子物质从细胞膜的高浓度一侧向低浓度一侧转 运的过程。 特点：顺浓度差；不需细胞消耗能量 物质：CO2、O2、NH3、乙醇等 注：某种物质能否通过单纯扩散方式过膜，除了取决于膜两侧浓度差， 还取决于细胞膜的通透性。
③ 竞争性抑制：一种载体同时转运两种或两种以上结构相似的物质 时，一种物质的增加，将减弱对另一物质的转运。
CONTENTS
2.通道转运
物质：无机离子、水 特点：通道的开或关 受化学因素的调控——化学门控通道 受电压因素的调控——电压门控通道
三、主动转运
概念：借助细胞膜泵蛋白的作用，将物质由低浓度一侧转运到高浓度一侧
一、骨骼肌的收缩原理
滑行学说——肌肉的缩短是通过肌小节中细肌丝与粗肌丝相互滑行的结 果（其间肌丝本身的长度不变）。
细胞的基本功能-医学生理学-课件1-02
钠离子
钾离子
2. 电压门控通道 (voltage-gated ion channel)
电压门控通道跨膜信号 转导过程：
跨膜电位的改变； 结构域中精氨酸或赖 氨酸产生位移； 诱发通道“闸门”的 开放； 细胞膜出现新的电变 化。
钠离子 钾离子
上海第二医科大学生理教研室
3.机械门控通道（mechanically- gated channel） 触发因素是机械性刺激： 如内耳毛细胞听毛 受基底膜振动。
又称Ca2+-ATP酶 分布在细胞膜、肌浆网和内质网 分解一个ATP 胞浆 胞外 1Ca++ 1Ca++ 机制 作用是维持细胞内外的钙离子浓度梯度
4.继发性主动转运
（secondary active transport）
定义
—许多物质在进行逆浓度梯度或
电位梯度的跨膜转运时，所 需的能量并不直接来自ATP 的分解，而是来自Na+在膜两 侧的浓度势能差，后者是钠 泵利用分解ATP释放的能量建立 的。这种间接利用ATP能量的主 动转运过程称为~。
第二章 细胞的基本功能
细胞—人体的最基本的功能单位
本章内容： 细胞膜的物质转运功能 细胞膜的生物电现象 细胞的信号转导功能 肌细胞的收缩功能
第一节
细胞膜的结构和物质转运功能
细胞膜的作用： 细胞膜是细胞和环境之间的屏障； 细胞膜有物质转运功能； 细胞膜还有跨膜信息传递功能。
一、膜的化学组成和分子结构
钠-钾泵的作用
维持细胞膜两侧 Na+、K+的不均衡 分布； 其活动是生电性的
3 2
二、细胞的动作电位
（一）细胞的动作电位
定义：细胞膜受到阈刺激或阈上刺
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。
细胞的基本功能 ppt课件
通道转运与钠-钾泵转运模式图
钠-钾泵：当[Na+]i↑/[K+]o↑激活
分解ATP产生能量
2K+泵至细胞内;3Na+泵至细胞外
维持[Na+]o高、[K+]i高 原先的不均匀分布状态 钠-钾泵的这种活动还为其它一些物质转运 提供了动力(如葡萄糖、氨基酸的吸收：以Na+-载
②不需另外消耗能量； ③选择性(∵特殊膜蛋白质本身有结构特异性)； ④饱和性(∵结合位点是有限的)； ⑤竞争性(∵经同一特殊膜蛋白质转运)； ⑥浓度和电压依从性(∵特殊膜蛋白质的变构是有条件的，
如化学门控通道、电压门控通道)。
(三)主动转运(active transport)
概念：指物质逆浓度梯度或电位梯度的转运过程。
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
第一节 细胞膜的物质转运功能
一、细胞膜的分子结构
(一)细胞膜的脂质
以液态的脂质 双分子层为基架， 具有稳定性和流动 性。
低浓度一侧移动的过程。
(2)分类： ①通道介导的易化扩散 ②载体介导的易化扩散
1.通道介导的易化扩散
[Na+]o ＞ [Na+]i
[K+]i ＞[K+]o 转运的物质：各种带电离子
2.载体介导的易化扩散
转运的物质：葡萄糖(GL)、氨基酸(AA)等小分子亲水物质
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第二章细胞的基本功能
一、单项选择题
1、葡萄糖或氨基酸逆浓度梯度跨膜转运的方式属于
A、继发性主动转运
B、经载体易化扩散
C、经通道易化扩散
D、原发性主动转运
2、载体扩散的饱和现象是因为
A、跨膜梯度小
B、疲劳
C、能量匮乏
D、载体数量决定的转运极限
3、每分解一分子ATP，Na+-K+泵就
A、排出2 个K+移入3 个Na+
B、排出3 个K+移入2 个Na+
C、排出3 个Na+移入2 个K+
D、排出2 个Na+移入3 个K+
4、细胞膜内外正常的Na+浓度差和K+浓度差的形成与维持是由于
A、安静时膜对K+通透性增加
B、兴奋时膜对Na+通透性增加
C、Na+、K+易化扩散的结果
D、膜上钠-钾泵的作用
5、下列哪一项属于主动转运
A、安静时K+由细胞内向细胞外转运
B、兴奋时Na+由细胞外进入细胞内
C、葡萄糖由细胞外液进入一般细胞
D、Na+由细胞内向细胞外转运
6、K+从膜外进入膜内的转运方式是
A、单纯扩散
B、载体扩散
C、通道扩散
D、主动转运
7、小肠上皮细胞由肠腔吸收葡萄糖或氨基酸入血的过程属于
A、单纯扩散
B、载体转运
C、继发性主动性转运
D、原发性主动转运
8、带电离子被动跨膜转运的动力是
A、电位梯度
B、浓度梯度
C、电-化学梯度
D、钠泵功能
9、单纯扩散、易化扩散和主动转运的共同特点是
A、要消耗能量
B、顺浓度梯度
C、需要膜蛋白帮助
D、转运的物质都是小分子
10、锋电位由顶点向静息电位水平方向变化的过程叫做
A、去极化
B、超级化
C、复极化
D、反极化
11、人为增加离体神经纤维浸浴液中的K+浓度，静息电位的绝对值将
A、不变
B、增大
C、减小
D、先增大后减小
12、静息电位的实测值小于K+平衡电位的理论值，主要是由于静息时膜对
B、Ca2+有小量的通透性
C、Mg2+有小量的通透性
D、Cl-有小量的通透性
13、细胞膜对Na+通透性增加时，静息电位将
A、增大
B、减小
C、不变
D、先增大后减小
14、可兴奋组织受刺激后产生兴奋的共同表现形式是出现
A、动作电位
B、局部电位
C、收缩
D、分泌
15、膜去极化达到什么水平时，膜上钠通道大量开放A、动作电位水平
B、静息电位水平
C、阈电位水平
D、0 电位水平
16、神经纤维动作电位上升支产生机理是由于
A、K+迅速外流
B、Cl-迅速内流
C、Ca2+迅速内流
D、Na+迅速内流
17、动作电位沿细胞膜扩布的特点是
A、锋电位幅度不因传播距离增大而衰减
B、传播越远去极化速度越慢
C、原兴奋部位动作电位幅值越高传播越远
D、传播距离不受离子分布的影响
18、下列哪项不是动作电位的特征
B、去极化过程中膜电位可以逆转
C、幅度不会随传导距离而衰减
D、Na+通道和K+通道同时开放
19、低温、缺氧或代谢抑制剂影响细胞的Na+-K+泵活动时，将导致
A、静息电位增大，动作电位幅度减小
B、静息电位减小，动作电位幅度增大
C、静息电位增大，动作电位幅度增大
D、静息电位减小，动作电位幅度减小
20、局部反应的时间总和是指
A、同一部位连续的阈下刺激引起的去极化反应的叠加
B、同一部位连续的阈上刺激引起的去极化反应的叠加
C、同一时间不同部位的阈下刺激引起的去极化反应的叠加
D、同一时间不同部位的阈上刺激引起的去极化反应的叠加
21、具有局部兴奋特征的电信号是
A、神经纤维的AP
B、神经干的AP
C、锋电位
D、终板电位
22、横纹肌神经-肌接头处传递兴奋的神经递质是
A、肾上腺素
B、多巴胺
C、5-羟色胺
D、乙酰胆碱
23、关于神经-肌肉接头处兴奋传递的特点，下列哪一项是错误的
A、易疲劳
B、单向传递
C、时间延搁
D、化学性传递
24、骨骼肌神经-肌接头兴奋传递的阻断剂是
B、筒箭毒碱
C、四乙基铵
D、六烃季铵
25、有机磷农药中毒时，可使
A、乙酰胆碱释放减少
B、胆碱酯酶活性降低
C、胆碱酯酶活性升高
D、乙酰胆碱释放增多
26、关于终板电位的特点，错误的是
A、只有去极化，不出现反极化
B、EPP 大小与ACh 释放量有关
C、
存在时间性、空间性总和作用D、
由K+内流导致
27、骨骼肌收缩和舒张的基本单位是
A、肌纤维
B、肌原纤维
C、肌丝
D、肌节
28、在横纹肌，引起肌丝滑行的始动步骤是
A、肌质中Ca2+与肌钙蛋白结合
B、横桥ATP 酶活性增高，使ATP 分解
C、肌凝蛋白与肌动蛋白结合
D、横桥与肌动蛋白结合
29、骨骼肌细胞在静息时，阻碍肌球蛋白的横桥与肌动蛋白结合的物质是A、肌球蛋白
B、肌动蛋白
C、肌钙蛋白
D、原肌球蛋白
30、肌肉初长度取决于
B、肌肉收缩性能
C、前负荷与后负荷之和
D、前负荷
31、肌肉收缩时张力保持不变而只发生肌肉缩短，称作
A、等长收缩
B、等张收缩
C、完全强直收缩
D、不完全强直收缩
二、多项选择题
1、关于细胞静息电位的叙述，正确的是
A、细胞膜处于极化状态
B、静息电位主要是由K+内流形成的
C、静息状态下细胞膜对K+通透性高
D、细胞在静息状态时处于外正内负的状态
E、静息电位与膜Na+-K+泵的活动有关
2、下列能作为第二信使发挥作用的物质是
A、cAMP
B、Ca2+
C、IP3
D、cGMP
E、PDE
3、根据Nernst 公式，K+平衡电位与细胞内、外K+浓度比值有关。
在实验中，会影响静息电位大小的神经细胞外液中改变是
A、K+浓度
B、Cl-浓度
C、pH
D、温度
E、缺氧
A、由电压门控通道开放引起
B、产生全或无
C、幅度不会随传导距离而衰减
D、Na+通道和K+通道同时开放
E、脉冲式
三、填空题
1、细胞膜的跨膜物质转运的形式可分为、、、和
等4 种。
2、CO2和O2等脂溶性物质进入细胞内是通过转运形式进行的。
3、从能量消耗的角度看，细胞膜对物质的转运形式有和两种。
4、当膜内外电位差变小或消失，即膜内负电位变小成为零的现象称为。
5、静息电位是外流形成的电-化学平衡电位，静息电位绝对值称超极化。
6、动作电位去极化过程中Na+的内流属于膜转运方式中的。
7、在同一细胞上动作电位的传导机制是通过兴奋部位与部位之间产生的
作用的结果。
8、冲动达到神经-肌肉接头处使接头前膜释放，使终板膜主要对通透性增加。
9、在骨骼肌细胞中，每一横管和来自两侧肌小节的纵管终末池构成的结构称，它是骨骼肌过程的关键部位。
10、骨骼肌兴奋-收缩耦联的耦联因子是。
11、使肌肉在收缩前处于被拉长状态的负荷称为。
12、影响骨骼肌收缩活动的主要因素有、和。
四、名词解释
1、静息电位
2、去极化
3、复极化
4、动作电位
5、阈电位
五、简答题
1、简述影响静息电位的因素。
2、比较局部电位与动作电位的主要区别。
3、兴奋如何通过神经—肌接头进行传递？有机磷农药中毒时，对该处的兴奋传递有何影响？。