人体生理学-细胞的基本功能幻灯片
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三、细胞兴奋后兴奋性的变化
50
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第四节 肌细胞的收缩
一、横纹肌 （一）神经-肌接头兴奋的传递
52
53
（二）横纹肌细胞的微细结构
54
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肌丝的分子组成
56
（三）收缩过程
57
58
59
60
（四）横纹肌的兴奋－收缩耦联
61
（五）影响横纹肌收缩效能的因素 1、概念
等长收缩 等张收缩 前负荷 后负荷 初长度 最适初长度
一定程度的影响
32
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极化的概念
34
二、动作电位 （一）概念：在静息电位的基础上，如果
细胞受到一个适当的刺激，其膜电位就 会发生迅速的一过性的波动，这种膜电 位的波动成为动作电位。 （二）现象：
35
36
(三）产生机制 上升支： Na+内流（达到平衡电位） 下降支： K+外流 后电位：钠－钾泵活动
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3、细胞膜可以看成是蛋白质在脂质双分子 中的二维溶液，具有流动性。但其流动 性受多种因素限制。
9
二、物质的跨膜转运
（一）单纯扩散 1、概念：脂溶性的小分子在细胞膜两侧 由 浓度高的一侧向低的一侧转运的过程。 2、转运对象：脂溶性的小分子 3、特点：高到低，不耗能 4、影响因素：膜两侧浓度、膜的通透性
17
18
K+电位门通道
19
20
3 原发性主动转运 概念：是细胞直接利用代谢产生的能量物
质逆浓度梯度或电位梯度进行跨膜转运 的过程。 对象：带电离子（Na+、K+、Ca2+） 特点： 低到高，耗能， 中介：离子泵
21
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4、继发性主动转运 特点:需耗能、能量来自膜两侧的浓度差 中介体：转运体 分类：同相主动转运、异相主动转运
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12
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2、通道介导的易化扩散 特点：有一定特异性，但没有载体严格;可
以处于开放或关闭的不同功能状态，其 通透性变化快。（门控通道） 区别：①中介不同②速度不同③通道有离 子选择性
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化学门控通道 电压门控通道 机械门控通道 （体内存在不少能感受机械性刺激并引
致细胞功能改变的细胞。如内耳毛细胞顶部的听毛在 受到切和力的作用产生弯曲时，毛细胞会出现暂短的 感受器电位，这也是一种跨膜信号转换，即外来机械 性信号通过某种结构内的过程，引起细胞的跨膜电位 变化。据精细观察，从听毛受力而致听毛根部所在膜 的变形，到该处膜出现跨膜离子移动之间，只有极短 的潜伏期，因而推测可能是膜的局部变形或牵引，直 接激活了附近膜中的机械门控通道。 ）
7
目前对细胞膜结构的认识可归纳如下
1、具有极性头部和非极性尾部的磷脂分子在水 相中具有自发形成封闭的膜系统的性质，以疏 水性非极性尾部相对，极性头部朝向水相的磷 脂双分子层是组成细胞膜的基本成分。
2、蛋白质分子以不同的方式镶嵌在脂质双分子 中或结合在其表面，蛋白的类型，蛋白的分布 的不对称及其与脂分子的协同作用赋予细胞膜 具有各自的特性与功能。
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2、具体的影响因素 ①前负荷 （在一定范围内，前负荷越大，初
长度越长，粗细肌丝的有效重叠越多，肌肉收 缩越强。当肌肉收缩达到最大时所对应的为最 适前负荷和最适初长度。 ） ②后负荷 ③肌肉的收缩能力（肌肉收缩能力决定肌肉收 缩效能的内在特性） ④收缩的总合（刺激频率的影响）
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（二）膜蛋白介导的跨膜转运 1、载体介导的易化扩散 （1）概念：非脂溶性物质或脂溶性很小的物质
在载体蛋白的的帮助下，在细胞膜两侧由浓度 高的一侧向低的一侧转运的过程。 （2）转运对象：非脂溶性物质或脂溶性很小的 物质（葡萄糖、氨基酸） （3）特点：高到低、不耗能、饱和现象、结构 特异性、竞争抑制性
液相入胞
吞饮
受体介导 29
第三节细胞的生物电现象
一、静息电位及其产生机制 （一）概念：细胞在未受刺激时（静息状
态）存在于细胞膜内、外两侧的电位差。 （极化） （二）现象
30
枪乌鰂
31
（三）产生机制 1、细胞内外离子分布不同（离子基础） 2、静息时细胞膜对离子的通透性不同 3、钠－钾泵活动的水平对静息电位也有
5
6
（二）细胞膜的主要作用 1) 脂质双分子层:屏障作用
磷脂： >70% 胆固醇：<30% 鞘脂： 少量 2) 细胞膜蛋白： 与物质、能量和信息的跨膜转运或转化有关 表面蛋白质（peripheral protein） 整合蛋白质（integrated protein） 3) 细胞膜糖类： 单糖排列顺序的特异性，可作为“分子语言” 起识别作用
23
24
（三）、出胞和入胞 对象：大分子物质或团块 出胞：胞质内的大分物质以分泌囊泡的形
式排出细胞的过程。（激素的分 泌、消化液的分泌、神经末梢的递 质释放等）
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26
吞噬
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吞饮 液相入胞 受体介导入胞
28
单纯扩散
被动转运
载体介导
物
质
易化扩散
转
运
原发性
主动转运 继发性
出胞
入胞
通道介导
吞噬
37
（三）动作电位的产生机制
38
膜片钳技术
39
40
（四）产生条件 1、几个概念
兴奋性 ：机体、组织或细胞对刺激发生反应的能力。 刺激： 能为机体、组织或细胞感受到的环境变化。
（包括物理性、化学性、生物性、社会性） 反应 ：机体、组织或细胞接受刺激后所发生的变化。
（兴奋＝动作电位 抑制） 阈强度 ： 引起动作电位的最小刺激强度。（举例） 阈刺激：阈强度的刺激。 阈下刺激 阈上刺激 阈电位
41
2、动作电位产生条件 细胞膜两侧必须达到阈电位。
42
3、动作电位的特点 ①全或无②不衰减传导③一旦产生后，会 沿着细胞膜传导整个细胞，结果使整个 细胞都兴奋。
43
全或无现象
44
4、局部电位的特点 ①非全或无②小范围传导 ③总和（时间、空间）
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5、动作电位传导方式 ①肌纤维或无髓鞘神经 ② 有髓鞘的跳跃式传导
第二章 细胞的基本功能
1
第一节 细胞膜的结构和物质转运功能 第二节 细胞的跨膜信号转导 第三节 细胞的生物电现象 第四节 肌细胞的收缩
2
细 胞 的 整 体 结 构
3
第一节 细胞膜的结构和物质转 运功能
一、细胞膜的结构概述 （一）结构
4
液态镶嵌模型
脂质双分子层 细胞膜的蛋白 细胞膜的糖类
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三、细胞兴奋后兴奋性的变化
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第四节 肌细胞的收缩
一、横纹肌 （一）神经-肌接头兴奋的传递
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（二）横纹肌细胞的微细结构
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肌丝的分子组成
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（三）收缩过程
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（四）横纹肌的兴奋－收缩耦联
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（五）影响横纹肌收缩效能的因素 1、概念
等长收缩 等张收缩 前负荷 后负荷 初长度 最适初长度
一定程度的影响
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极化的概念
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二、动作电位 （一）概念：在静息电位的基础上，如果
细胞受到一个适当的刺激，其膜电位就 会发生迅速的一过性的波动，这种膜电 位的波动成为动作电位。 （二）现象：
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(三）产生机制 上升支： Na+内流（达到平衡电位） 下降支： K+外流 后电位：钠－钾泵活动
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3、细胞膜可以看成是蛋白质在脂质双分子 中的二维溶液，具有流动性。但其流动 性受多种因素限制。
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二、物质的跨膜转运
（一）单纯扩散 1、概念：脂溶性的小分子在细胞膜两侧 由 浓度高的一侧向低的一侧转运的过程。 2、转运对象：脂溶性的小分子 3、特点：高到低，不耗能 4、影响因素：膜两侧浓度、膜的通透性
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K+电位门通道
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3 原发性主动转运 概念：是细胞直接利用代谢产生的能量物
质逆浓度梯度或电位梯度进行跨膜转运 的过程。 对象：带电离子（Na+、K+、Ca2+） 特点： 低到高，耗能， 中介：离子泵
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4、继发性主动转运 特点:需耗能、能量来自膜两侧的浓度差 中介体：转运体 分类：同相主动转运、异相主动转运
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2、通道介导的易化扩散 特点：有一定特异性，但没有载体严格;可
以处于开放或关闭的不同功能状态，其 通透性变化快。（门控通道） 区别：①中介不同②速度不同③通道有离 子选择性
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化学门控通道 电压门控通道 机械门控通道 （体内存在不少能感受机械性刺激并引
致细胞功能改变的细胞。如内耳毛细胞顶部的听毛在 受到切和力的作用产生弯曲时，毛细胞会出现暂短的 感受器电位，这也是一种跨膜信号转换，即外来机械 性信号通过某种结构内的过程，引起细胞的跨膜电位 变化。据精细观察，从听毛受力而致听毛根部所在膜 的变形，到该处膜出现跨膜离子移动之间，只有极短 的潜伏期，因而推测可能是膜的局部变形或牵引，直 接激活了附近膜中的机械门控通道。 ）
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目前对细胞膜结构的认识可归纳如下
1、具有极性头部和非极性尾部的磷脂分子在水 相中具有自发形成封闭的膜系统的性质，以疏 水性非极性尾部相对，极性头部朝向水相的磷 脂双分子层是组成细胞膜的基本成分。
2、蛋白质分子以不同的方式镶嵌在脂质双分子 中或结合在其表面，蛋白的类型，蛋白的分布 的不对称及其与脂分子的协同作用赋予细胞膜 具有各自的特性与功能。
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2、具体的影响因素 ①前负荷 （在一定范围内，前负荷越大，初
长度越长，粗细肌丝的有效重叠越多，肌肉收 缩越强。当肌肉收缩达到最大时所对应的为最 适前负荷和最适初长度。 ） ②后负荷 ③肌肉的收缩能力（肌肉收缩能力决定肌肉收 缩效能的内在特性） ④收缩的总合（刺激频率的影响）
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（二）膜蛋白介导的跨膜转运 1、载体介导的易化扩散 （1）概念：非脂溶性物质或脂溶性很小的物质
在载体蛋白的的帮助下，在细胞膜两侧由浓度 高的一侧向低的一侧转运的过程。 （2）转运对象：非脂溶性物质或脂溶性很小的 物质（葡萄糖、氨基酸） （3）特点：高到低、不耗能、饱和现象、结构 特异性、竞争抑制性
液相入胞
吞饮
受体介导 29
第三节细胞的生物电现象
一、静息电位及其产生机制 （一）概念：细胞在未受刺激时（静息状
态）存在于细胞膜内、外两侧的电位差。 （极化） （二）现象
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枪乌鰂
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（三）产生机制 1、细胞内外离子分布不同（离子基础） 2、静息时细胞膜对离子的通透性不同 3、钠－钾泵活动的水平对静息电位也有
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（二）细胞膜的主要作用 1) 脂质双分子层:屏障作用
磷脂： >70% 胆固醇：<30% 鞘脂： 少量 2) 细胞膜蛋白： 与物质、能量和信息的跨膜转运或转化有关 表面蛋白质（peripheral protein） 整合蛋白质（integrated protein） 3) 细胞膜糖类： 单糖排列顺序的特异性，可作为“分子语言” 起识别作用
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（三）、出胞和入胞 对象：大分子物质或团块 出胞：胞质内的大分物质以分泌囊泡的形
式排出细胞的过程。（激素的分 泌、消化液的分泌、神经末梢的递 质释放等）
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吞噬
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吞饮 液相入胞 受体介导入胞
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单纯扩散
被动转运
载体介导
物
质
易化扩散
转
运
原发性
主动转运 继发性
出胞
入胞
通道介导
吞噬
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（三）动作电位的产生机制
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膜片钳技术
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（四）产生条件 1、几个概念
兴奋性 ：机体、组织或细胞对刺激发生反应的能力。 刺激： 能为机体、组织或细胞感受到的环境变化。
（包括物理性、化学性、生物性、社会性） 反应 ：机体、组织或细胞接受刺激后所发生的变化。
（兴奋＝动作电位 抑制） 阈强度 ： 引起动作电位的最小刺激强度。（举例） 阈刺激：阈强度的刺激。 阈下刺激 阈上刺激 阈电位
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2、动作电位产生条件 细胞膜两侧必须达到阈电位。
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3、动作电位的特点 ①全或无②不衰减传导③一旦产生后，会 沿着细胞膜传导整个细胞，结果使整个 细胞都兴奋。
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全或无现象
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4、局部电位的特点 ①非全或无②小范围传导 ③总和（时间、空间）
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5、动作电位传导方式 ①肌纤维或无髓鞘神经 ② 有髓鞘的跳跃式传导
第二章 细胞的基本功能
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第一节 细胞膜的结构和物质转运功能 第二节 细胞的跨膜信号转导 第三节 细胞的生物电现象 第四节 肌细胞的收缩
2
细 胞 的 整 体 结 构
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第一节 细胞膜的结构和物质转 运功能
一、细胞膜的结构概述 （一）结构
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液态镶嵌模型
脂质双分子层 细胞膜的蛋白 细胞膜的糖类