生理學(xué)-細(xì)胞的基本功能

生理學(xué)Physiology第8版第二章細(xì)胞的基本功能細(xì)胞是人體的結(jié)構(gòu)和生命活動(dòng)的基本單位

細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞器（線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等）細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核基本結(jié)構(gòu)：考查內(nèi)容1、細(xì)胞的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)：?jiǎn)渭償U(kuò)散、經(jīng)載體和經(jīng)通道易化擴(kuò)散、原發(fā)性和繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)、出胞和入胞。2、細(xì)胞的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)：由G蛋白偶聯(lián)受體、離子通道受體和酶偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。3、神經(jīng)和骨骼肌細(xì)胞的靜息電位和動(dòng)作電位及其簡(jiǎn)要的產(chǎn)生機(jī)制。4、刺激和閾刺激，可興奮細(xì)胞(或組織)，組織的興奮，興奮性及興奮后興奮性的變化。電緊張電位和局部電位。5、動(dòng)作電位(或興奮)的引起和它在同一細(xì)胞上的傳導(dǎo)。6、神經(jīng)-骨骼肌接頭處的興奮傳遞。7、橫紋肌的收縮機(jī)制、興奮-收縮偶聯(lián)和影響收縮效能的因素。細(xì)胞的基本功能

第一節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能第二節(jié)細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)第三節(jié)細(xì)胞的電活動(dòng)第四節(jié)肌細(xì)胞的收縮第一節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和

物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能1、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)概述2、物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)第一節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能細(xì)胞膜的基本結(jié)構(gòu)組成：脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和糖類結(jié)構(gòu)：液態(tài)鑲嵌模型■以流動(dòng)的液態(tài)脂質(zhì)雙分子層為基架■其中鑲嵌著生理功能不同的蛋白質(zhì)第一節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)單純擴(kuò)散（Simplediffusion）易化擴(kuò)散（Faciliateddiffusion）主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)（Activetransport）入胞和出胞作用（EndocytosisandExocytosis）第一節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能靠這種方式進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)較少，例如：二氧化碳、氧氣、NH3、乙醇、尿素、甘油條件細(xì)胞膜兩側(cè)存在物質(zhì)的濃度差或電位差；細(xì)胞膜對(duì)該物質(zhì)有通透性。單純擴(kuò)散

指一些小的脂溶性物質(zhì)依靠分子運(yùn)動(dòng)從濃度高的

一側(cè)通過細(xì)胞膜的脂質(zhì)雙分子層向濃度低的一側(cè)

擴(kuò)散的方式。特點(diǎn)：順濃度擴(kuò)散，不需外力幫助，細(xì)胞不耗能。第一節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能易化擴(kuò)散定義：不溶于脂質(zhì)或脂溶性很小的物質(zhì)，在特殊膜蛋白的幫助下，由高濃度一側(cè)通過細(xì)胞膜向低濃度一側(cè)的擴(kuò)散現(xiàn)象。特點(diǎn)：物質(zhì)分子移動(dòng)的動(dòng)力是膜兩側(cè)存在的濃度差（或電位差）所含的勢(shì)能，不需要細(xì)胞另外提供能量，因此也將它們稱為被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)。載體轉(zhuǎn)運(yùn)、通道轉(zhuǎn)運(yùn)第一節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能以通道（channel）為中介的易化擴(kuò)散。channel的分類：電壓門控的；化學(xué)門控；機(jī)械門控的離子通道channel介導(dǎo)的易化擴(kuò)散的特點(diǎn)：高速度；通道有閘門；對(duì)通過的離子有選擇性舉例：靜息狀態(tài)K+外流，動(dòng)作電位去極化Na+內(nèi)流，復(fù)極化K+外流易化擴(kuò)散第一節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能舉例：靜息狀態(tài)K+外流，動(dòng)作電位去極化Na+內(nèi)流，復(fù)極化K+外流易化擴(kuò)散第一節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能以載體（carrier）為中介的易化擴(kuò)散定義：指小分子物質(zhì)經(jīng)載體介導(dǎo)順濃度梯度（或）電位梯度進(jìn)行的被動(dòng)跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。特點(diǎn)：高度的結(jié)構(gòu)特異性飽和現(xiàn)象競(jìng)爭(zhēng)性抑制舉例：葡萄糖及氨基酸進(jìn)出一般細(xì)胞膜易化擴(kuò)散第一節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能易化擴(kuò)散以載體蛋白為中介以通道蛋白為中介主要轉(zhuǎn)運(yùn)如葡萄糖、氨基酸、維生素等小分子物質(zhì)；特點(diǎn)：特異性高、有飽和現(xiàn)象、有競(jìng)爭(zhēng)性抑制。主要轉(zhuǎn)運(yùn)如Na+、K+、Cl-、Ca2+等

離子物質(zhì)（故又稱離子通道）特點(diǎn)：有一定特異性、無飽和現(xiàn)象、高速度。第一節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能人體的NH3通過細(xì)胞膜的方式是A、單純擴(kuò)散B、易化擴(kuò)散C、原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)D、繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)A葡萄糖從細(xì)胞外液進(jìn)入紅細(xì)胞內(nèi)屬于A、單純擴(kuò)散B、通道介導(dǎo)的易化擴(kuò)散C、載體介導(dǎo)的易化擴(kuò)散D、主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)E、入胞作用C第一節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)定義：在膜蛋白的參與下細(xì)胞依靠本身的耗能過程，將某種物質(zhì)由膜的低濃度或低電位一側(cè)移到高濃度或高電位一側(cè)的過程。特點(diǎn)：耗能逆濃度差、電位差（從低→高）腸上皮細(xì)胞/腎小管上皮細(xì)胞吸收葡萄糖細(xì)胞內(nèi)外各種離子濃度差的維持第一節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能離子泵利用分解ATP產(chǎn)生的能量將離子逆濃度梯度和（或）電位梯度進(jìn)行跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的過程。鈉—鉀泵（鈉泵，Na+-K+-ATP酶）是鑲嵌在細(xì)胞膜中，對(duì)Na+和K+進(jìn)行跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的特殊蛋白質(zhì)。每分解一分子ATP，可將3個(gè)Na+移出膜外，2個(gè)K+移入膜內(nèi)。K+胞內(nèi)濃度約為細(xì)胞外液中的30倍，Na+細(xì)胞外液中濃度約為胞內(nèi)10倍，鈉泵消耗能量占哺乳動(dòng)物細(xì)胞代謝產(chǎn)能的20%-30%原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)第一節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能鈉泵（Na+-K+-ATP酶）概述：K+濃度細(xì)胞內(nèi)液>細(xì)胞外液Na+濃度細(xì)胞外液>細(xì)胞內(nèi)液鈉泵，Na+-K+泵，Na+內(nèi)→外（3）K+外→內(nèi)（2）分解ATP釋放能量（1）第一節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能意義：鈉泵活動(dòng)造成的細(xì)胞內(nèi)高K+為胞質(zhì)內(nèi)許多代謝反應(yīng)所必需維持細(xì)胞內(nèi)外Na+、K+濃度梯度（產(chǎn)生動(dòng)作電位的基礎(chǔ)），從而完成正常代謝與功能維持細(xì)胞內(nèi)滲透壓和細(xì)胞容積造成勢(shì)能儲(chǔ)備，促使某些其它物質(zhì)進(jìn)行逆濃度差的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)，繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)哇巴因，鈉泵特異性抑制劑鈉泵（Na+-K+-ATP酶）第一節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能鈣泵（Ca2+-ATP酶）主要分布于質(zhì)膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或肌質(zhì)網(wǎng)膜上；質(zhì)膜鈣泵每分解一分子ATP，可將1個(gè)Ca2+轉(zhuǎn)運(yùn)至胞外；肌質(zhì)網(wǎng)或內(nèi)質(zhì)網(wǎng)鈣泵每分解一分子ATP，可將2個(gè)Ca2+從胞質(zhì)內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)至肌質(zhì)網(wǎng)或內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)。第一節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)不直接消耗能量，而是依靠另一物質(zhì)濃度梯度的勢(shì)能儲(chǔ)備而實(shí)現(xiàn)的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)。此物質(zhì)的勢(shì)能儲(chǔ)備需要ATP提供能量舉例：葡萄糖和氨基酸在小腸和腎小管上皮細(xì)胞的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)；甲狀腺上皮細(xì)胞聚碘；Na+-H+交換第一節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能細(xì)胞膜內(nèi)外正常Na+和K+濃度差的形成和維持是由于：

A、膜安靜時(shí)K+通透性大B、膜興奮時(shí)Na+通透性增加

C、Na+易化擴(kuò)散的結(jié)果D、膜上Na+泵的作用E.膜上Ca2+泵的作用

DX下述哪些過程需要細(xì)胞本身耗能：

A、維持正常的靜息電位B、膜去極化閾電位時(shí)的大量Na+內(nèi)流

C、動(dòng)作電位復(fù)極相中的K+外流D、骨骼肌細(xì)胞胞漿中，Ca2+向肌漿網(wǎng)內(nèi)部的聚集

AD第一節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能與腸黏膜細(xì)胞吸收葡萄糖關(guān)系密切的轉(zhuǎn)運(yùn)過程是：A、HCO3-的被動(dòng)吸收B、Na+的主動(dòng)吸C、K+的主動(dòng)吸收D、C1-的被動(dòng)吸收E、Ca2+的主動(dòng)吸收

B第一節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能在細(xì)胞膜的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)中，Na+跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的方式是：A、單純擴(kuò)散和易化擴(kuò)散B、單純擴(kuò)散和主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)C、易化擴(kuò)散和主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)D、易化擴(kuò)散和出胞或入胞E、單純擴(kuò)散、易化擴(kuò)散和主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)C第一節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能27葡萄糖在腎小管管腔面被重吸收的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)方式是

A.繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)

B.經(jīng)通道易化擴(kuò)散

C.原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)

D.入胞作用A總結(jié)濃度梯度是否耗能是否借助蛋白載體舉例單純擴(kuò)散由高到低否否O2，CO2易化擴(kuò)散由高到低否載體中介通道中介葡萄糖，Na+，K+

主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)由低到高是是腸、腎小管上皮攝取葡萄糖第一節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能

某些物質(zhì)與細(xì)胞膜接觸，導(dǎo)致接觸部位的質(zhì)膜內(nèi)陷,以包被該物質(zhì)，然后出現(xiàn)膜結(jié)構(gòu)融合和斷裂，使該物質(zhì)連同包被它的質(zhì)膜一起進(jìn)入胞漿的過程，含吞飲和吞噬。入胞作用（Endocytosis）：入胞和出胞第一節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能出胞作用（Exocytosis）：

出胞與入胞相反，指某些大分子物質(zhì)或顆粒從細(xì)胞排出的過程，主要見于細(xì)胞的分泌活動(dòng)等。入胞和出胞第一節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能入胞細(xì)胞外大分子或團(tuán)塊物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的過程。侵入體內(nèi)的細(xì)菌、病毒、異物或大分子營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。吞噬：物質(zhì)顆粒、團(tuán)塊→吞噬→吞噬泡吞飲：液相入胞細(xì)胞外液及其所含溶質(zhì)→吞飲泡

受體介導(dǎo)入胞LDL、肽類激素第一節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能第一節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能細(xì)胞把大分子或團(tuán)塊物質(zhì)由細(xì)胞內(nèi)排出的過程激素、酶類、神經(jīng)遞質(zhì)等物質(zhì)運(yùn)出細(xì)胞的方式出胞①分泌物由粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成。②在向高爾基體轉(zhuǎn)移過程中形成囊泡，并貯存在胞漿中。③當(dāng)細(xì)胞分泌時(shí)，引起局部膜中的Ca2+通道開放，Ca2+內(nèi)流。

④誘發(fā)小泡被運(yùn)送到細(xì)胞膜的內(nèi)側(cè)面，與細(xì)胞膜融合后胞裂外排將內(nèi)容物一次性排出。

⑤囊泡膜變成細(xì)胞膜的一部分。第一節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能運(yùn)動(dòng)神經(jīng)纖維末稍釋放ACh屬于：A、單純擴(kuò)散B、易化擴(kuò)散C、主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)D、出胞作用E、入胞作用

D第一節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的方式易化擴(kuò)散被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)（不耗能）小分子物質(zhì)離子、氣體等原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)（耗能）細(xì)胞膜的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能脂溶性：?jiǎn)渭償U(kuò)散非脂溶性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)大分子物質(zhì)：入胞、出胞團(tuán)塊第一節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能單純擴(kuò)散、易化擴(kuò)散、主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)與入、出胞的比較單純擴(kuò)散易化擴(kuò)散主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)大分子物質(zhì)載體通道入胞出胞分子大小小分子小分子離子小分子大分子、團(tuán)塊物質(zhì)性質(zhì)脂溶性非脂溶性非脂溶性均可均可濃度梯度高→低高→低高→低低→高進(jìn)入細(xì)胞排出細(xì)胞是否耗能順勢(shì)不耗能順勢(shì)不耗能順勢(shì)不耗能逆勢(shì)耗能膜動(dòng)耗能蛋白幫助不需需要載體蛋白需要通道蛋白需要“泵”蛋白細(xì)胞膜運(yùn)動(dòng)舉例O2、CO2葡萄糖、氨基酸K+、Na+Ca2+Na+-K+泵吞噬吸收釋放分泌第一節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能DX與發(fā)生細(xì)胞生物電有關(guān)的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)形式有：A、經(jīng)載體易化擴(kuò)散B、經(jīng)化學(xué)門控通道易化擴(kuò)散C、經(jīng)電壓門控通道易化擴(kuò)散D、原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)BCD葡萄糖從腸道進(jìn)入腸上皮細(xì)胞的方式是：A、入胞B、單純擴(kuò)散C、易化擴(kuò)散D、主動(dòng)轉(zhuǎn)云第一節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能第二節(jié)細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)第一信使：激素、神經(jīng)遞質(zhì)和細(xì)胞因子各種化學(xué)物質(zhì)以及非化學(xué)性的外界刺激信號(hào)，大多數(shù)作用到細(xì)胞膜上，通過通過跨膜信號(hào)，引起細(xì)胞功能活動(dòng)的改變。第二節(jié)細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)

根據(jù)膜受體的結(jié)構(gòu)和功能特性，跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的路徑可分為以下三大類：二、G蛋白耦聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)三、酶聯(lián)型受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)一、離子通道型受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)第二節(jié)細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子是一種同時(shí)具有受體和離子通道功能的蛋白質(zhì)分子，屬于化學(xué)門控通道。接受的化學(xué)信號(hào)絕大多數(shù)是神經(jīng)遞質(zhì)，也稱遞質(zhì)門控通道。激活后可引起離子的跨膜流動(dòng)，又稱促離子型受體。骨骼肌終板膜上N2型Ach受體激活后Na+內(nèi)流神經(jīng)元膜上A型γ-氨基丁酸受體激活后Cl-內(nèi)流一、離子通道型受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)第二節(jié)細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)G蛋白耦聯(lián)受體介導(dǎo)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的主要步驟二、G蛋白耦聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)配體+受體G蛋白G蛋白效應(yīng)器第二信使第二信使效應(yīng)器腺苷酸環(huán)化酶依賴于cGMP的磷酸二酯酶磷酯酶CCa2+或K+通道蛋白激酶A（PKA）蛋白激酶C（PKC）Na+、K+和Ca2+通道蛋白環(huán)磷酸腺苷（cAMP）環(huán)磷酸鳥苷（cGMP）三磷酸酰肌醇（IP3）二酰甘油（DG）鈣離子和NO等兒茶酚胺、5-羥色胺、Ach、氨基酸類遞質(zhì)以及多肽和蛋白質(zhì)類遞質(zhì)和激素（鈉尿肽家族除外）第二節(jié)細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)主要的G蛋白耦聯(lián)受體信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑1.受體-G蛋白-AC途徑神經(jīng)遞質(zhì)、激素等興奮性G蛋白(GS)激活腺苷酸環(huán)化酶(AC)ATPcAMP細(xì)胞內(nèi)生物效應(yīng)激活蛋白激酶A結(jié)合G蛋白偶聯(lián)受體激活G蛋白第二節(jié)細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)主要的G蛋白耦聯(lián)受體信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑1.受體-G蛋白-AC途徑第二節(jié)細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)2.受體-G蛋白-PLC途徑Gq蛋白激活磷脂酶C(PLC)PIP2激活蛋白激酶C內(nèi)質(zhì)網(wǎng)釋放Ca2+激活G蛋白生物效應(yīng)結(jié)合G蛋白偶聯(lián)受體激素（第一信使）(第二信使）IP3