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1、第二章 细胞的基本功能,第一节 细胞膜结构及物质转运功能,一. 细胞膜的化学组成和分子结构 (The molecular composition and structure of cell membrane),二. 细胞膜的物质转运功能(Transport across cell membrane),一. 膜的化学组成和分子结构 (（2)细胞的基本功能.pptF),组成：脂质、蛋白质、糖类,结构：液态镶嵌模型 以液态脂质双分子层为基架，其中镶嵌着具不同结构和功能的蛋白质,（一）脂质双分子层 磷脂（70%）、胆固醇（30%）,由磷酸和碱基构成的亲水性极性基团 由两条较长的脂酸烃链构成的疏水性非极
2、性基团,脂质特点：熔点低、体温下为液态 具有某种流动性和稳定性,（二）细胞膜蛋白质决定细胞的功能 表面蛋白：附着在膜表面 整和蛋白：贯穿膜的脂质双分子层,（三）细胞膜糖类 量少，寡糖（糖蛋白或糖脂形式）,意义：作为细胞或所结合蛋白质的“标志”,（一） 单纯扩散（simple diffusion） 脂溶性物质由膜的高浓度一侧移到膜的低浓度一侧,决定扩散方向和速度的因素：浓度差，通透性,通透性：物质通过膜的难易程度 转运的物质： O2、CO2、NH3 、N2 、尿素、乙醚、乙醇、类固醇类激素 等,二. 细胞膜的物质转运功能,（二） 易化扩散（facilitated diffusion） 在膜上特殊
3、蛋白介导下，物质由膜的高浓度一侧向膜的低浓度一侧的转运,特点：特异性、饱和性、竞争性抑制 转运物质：GS，AA 等。,单纯和易化扩散均为被动转运： 顺梯度（动力），不耗能 (F),转运物质：离子（K+、Ca2+、 Na+）,（三）主动转运（active transport） 通过耗能过程，逆浓度梯度将物质由低浓度一侧转运到膜的高浓度一侧,1.原发性主动转运（离子泵）,意 义 建立势能贮备 提供能量 造成细胞内外离子的不均衡分布 生物电产生的基础,2.继发性主动转运(secondary active transport),(四）出胞与入胞（exocytosis and endocytosis）
4、大分子物质或物质团块借助于细胞膜的运动进出细胞的过程。,2入胞：吞噬（固体），吞饮（液体）(F),1出胞：分泌囊泡形式,间接利用ATP能量的主动转运过程。,同向转运 (F) 逆向转运,第二节 细胞的跨膜信号转导功能,二. 离子通道受体介导的跨膜信号转导,一. G蛋白耦联受体介导的跨膜信号转导,三. 酶耦联受体介导的跨膜信号转导,2.G-蛋白（鸟苷酸结合蛋白）,G蛋白耦联受体介导的跨膜信号转导 （一）组成,（1）是受体与效应器间具有信息传导功能的蛋白（F）,（2）分激活型G-蛋白（Gs）、抑制型G-蛋白（Gi）,1.G蛋白耦联受体 （receptor） 7次跨膜受体。,（二）跨膜传递过程,（三）
5、主要途径 1.受体-G-蛋白-AC途径,H-R G蛋白 G蛋白效应器酶 第二信使 蛋白激酶或 通道 底物蛋白磷酸化 细胞生物效应,4.第二信使：(second messenger) cAMP、cGMP、IP3、DG、Ca2+,3.膜效应器酶 （腺苷酸环化酶、磷脂酶C、磷脂酶A2）被激活（抑制）后导致膜内第二信使增多（减少）,化学信号 + 受 体,2.受体- G蛋白- PLC途径,二.离子通道受体介导的跨膜信号转导 离子通道受体（促离子型受体）(F),1化学门控通道（ chemically-gated channel）,2电压门控通道（voltage-gated channel）,3机械门控通道
6、（mechanically-gated channel）,直接激活膜内肽段,三. 酶耦联受体介导的跨膜信号转导,（一）酪氨酸激酶受体（TKR） 只有一个跨膜螺旋和一个较短的膜内片段,直接激活GC,（二）鸟苷酸环化酶受体（GC） 只有一个跨膜螺旋，膜外侧有配体结合位点和膜内侧有GC结构域，可激活GC,第三节 细胞的生物电,一. 静息电位,二. 动作电位,三.组织的兴奋和兴奋性,生物电(Bioelectricity) 生物细胞在安静或活动状态存在的电活动。,分类,一. 静息电位（resting potential，RP）,（一）概念(F) 细胞在安静（未受刺激）时，存在于细胞内 外两侧的电位差,特
7、点：内负外正、相对恒定,大小：哺乳类动物神经细胞和肌细胞 （-70 -90mv）,（二）产生机制,结论：K+外流，形成内负外正的Rp,1.静息电位的产生条件(F),(1)有动力：细胞膜内、外离子分布不匀,(2)有通透性：静息状态下细胞膜对K+的通透性高,带电离子的跨膜转运,2.静息电位的产生过程(f) (F),二. 动作电位（active potential，AP ）,细胞受刺激后，在静息电位的基础上，膜两侧出现快速、可逆、可扩布的电位变化。,（一）Ap 的概念(F),1“全或无”现象,（二）Ap的特点,2不衰减性传导,3脉冲式 因绝对不应期的存在，动作电位不可能融合,Ap去极化至+30mv时
8、（超射值）Na+平衡 电位,（三）产生机制 (F),1.去极相：Na+内流,2.复极相： K+外流 (F),（四）Ap的引起,可兴奋组织（Rp） 阈电位 Ap,1阈电位(Threshold potential)（F）,引发膜上Na+通道大量开放（引发Ap）的临界膜电 位称为阈电位。,2. 局部反应（局部兴奋）,阈下刺激少量Na内流产生低于阈电位的去极化局部反应（F）,（1）非“全或无”式：其大小随刺激强度的变 化而变化,（2）电紧张扩布,（3）总和：时间总和及空间总和,定义：,特点：,（五）Ap的传导,局部电流（细胞膜依次产生Ap的结果）,1兴奋性(Excitability) 可兴奋细胞或组织
9、受刺激后产生Ap的能力。,三.组织的兴奋和兴奋性,（一）兴奋和可兴奋细胞,（二）组织的兴奋性和与阈刺激,2刺激(Stimulus) 刺激：细胞所处环境因素的变化,刺激三要素： 刺激强度、时间、强度-时间变化率,阈刺激：刺激强度等于阈值的刺激。,阈上刺激：刺激强度大于阈值的刺激。 阈下刺激：刺激强度小于阈值的刺激。,阈强度(阈值，Threshold intensity)：把刺激 的持续时间和强度-时间变化率固 定，能使组织发生兴奋的最小刺激强度。,（三）细胞兴奋后兴奋性的变化（F),绝对不应期的意义： 决定两次兴奋的最小间隔时间,1.绝对不应期,2.相对不应期,3.超常期,4.低常期,第四节 肌
10、细胞的收缩功能,一. 神经-肌肉接头处兴奋传递,四. 骨骼肌的兴奋收缩耦联,三. 骨骼肌的收缩机制,二. 骨骼肌的微细结构,五. 影响骨骼肌收缩效能的因素,骨骼肌细胞兴奋、收缩过程：（F）,一. 神经-肌肉接头处兴奋传递,（一）N-M接头结构（F）,接头间隙：充满细胞外液,接头后膜（终板膜）：有Ach R、Na+、K+通道等,神经纤维上Ap 前膜前膜上Ca通道开放，Ca2+内流大量Ach释放至间隙结合于Ach-R，构型改变终板膜上离子通道开放Na内流 终板电位总和达到肌细胞的阈电位邻近肌膜产生Ap（兴奋）(F),（二）兴奋传递过程,电（神经纤维上Ap）化学(Ach)电（骨骼肌上Ap）传递（F）
11、,（三）影响兴奋传递的因素,（1）阻断ACh受体：筒箭毒和银环蛇 毒-肌松剂。 （2）破坏ACh受体：重症肌无力 （3）接头前膜Ach释放：肉毒杆菌中毒 （4）胆碱酯酶失活：有机磷农药，新斯 的明,二.骨骼肌的微细结构（F）,（一）肌原纤维和肌小节（F),肌小节：暗带+ 2个1/2的明带,（二）肌管系统(F),1.横管：传递电信号,2.纵管（肌质网）：末端称终池,三. 骨骼肌收缩的机制（滑行理论 ）,（一） 肌丝的分子组成(F),2细肌丝：由三种蛋白组成（F）,1）肌纤蛋白：存在与横桥结合位点,2）原肌凝蛋白：隔离横桥与肌纤蛋白,3）肌钙蛋白：可与Ca2+结合,（三）滑行过程（F）,肌浆中Ca
12、2+ Ca2+与亚基结合亚基传递信息原肌凝蛋白变构暴露横桥与肌动蛋白结合位点横桥与肌动蛋白结合拖动细肌丝向M线方向滑行肌肉收缩,（二）滑行学说,肌肉收缩时，无肌丝缩短和卷曲， 是细肌丝在粗肌丝间滑行的结果 (F),兴奋-收缩耦联过程 ：(F),肌膜Ap沿横管膜传导三联体的信息传递终池Ca2+释放 肌浆中Ca2+ 肌丝滑行收缩 Ca2+被肌质网上的钙泵回收，引起肌细胞的舒张,四.骨骼肌的兴奋收缩耦联,将肌细胞兴奋与肌纤维收缩连接起来的中介过程,五.影响骨骼肌收缩的因素,1前负荷（初长度）（Preload)（F）,1）定义： 肌肉收缩前承受的负荷。,2）长度-张力曲线： 反映初长度与肌肉收缩张力关系的曲线,2后负荷(Afterload) (F),3肌肉收缩力(Contractility),肌肉收缩过程中所遇到的负荷,张力-速度曲线 ： 反映后负荷与肌肉缩短速度关系的曲线,与负荷无关的，肌肉内部功能状态改变,主要取决于：胞浆内的Ca2+水平和肌凝蛋白的ATP 酶活性,4.收缩的总和(F),1. 单收缩： 1次刺激1次Ap 1次收缩， 潜伏期、收缩期和舒张期,P1,P3,P4,P3,P5,P3,P8,A-,CL-,P16,P19,P20,P22,