第二章 细胞
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细胞的结构 普通光学显微镜下：细胞由细胞膜、 细胞质和细胞核三部分组成。 高倍电子显微镜下：细胞的结构分为 膜相结构和非膜相结构。
（一）细胞膜
细胞膜又称质膜、单位膜、生物膜。 化学成分为脂质、 蛋白质、糖。 （1）脂质 70%磷脂、30%胆固醇、少量鞘脂均为双嗜 性分子，形成双分子层，体温条件下呈液态。
2、动作电位的特点
3）动作电位具有“全或无”的现象。
“无”指刺激强度达不到阈值时，就无动作电位产 生。 “全”即在刺激达到阈值以后，动作电位就始终保 持它某种固有的大小，不随刺激强度的增大而增 大。
当细胞受到刺激 细胞膜上Na+通道激活而开放 Na+顺电化学差和膜内负电位的吸引→内流 膜内负电位减小到零并变为正电位（AP上升支） Na+通道关→Na+内流停+同时K+通道激活而开放 K＋顺浓度差→K＋迅速外流 膜内电位迅速下降，恢复到RP水平（AP下降支） ∵ [Na+]i↑、[K+]O↑→激活Na+－K+泵 Na+泵出、K+泵回，离子恢复到兴奋前水平
经载体的易化扩散
转运的物质：葡萄糖、氨基酸等小分子亲水物质
经通道的易化扩散
转运的物质:各种带电离子
易化扩散特点:
①需依靠特殊膜蛋白质的“帮助”•
②顺浓度差或电位差移动，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竟争性抑制（∵经同一特殊膜蛋白质转运）
（3）主动转运
A 原发性主动转运:是指离子泵在耗能的条件下， 将离子逆浓度差或电位差（逆电-化学梯度）进行 跨膜转运的过程。•
特点: ①需要消耗能量,能量由分解ATP来提供。 ②依靠特殊膜蛋白质(泵)的“帮助”• 。 ③是逆电-化学梯度进行的。例如:Na+、K+ 、 Ca2+、H+、 I-、Cl-、葡萄糖、氨基酸。最重要且研究较充分的是Na+、 K+ 的转运，依靠钠泵（ Na+、K+依赖式ATP酶）进行。
静息电位实验
2.静息电位的产生机制
静息状态下细胞膜对离子的通透性具有选择性： 通透性：K+ ＞ Cl- ＞ Na+ ＞ A-
2.静息电位的产生机制
[K＋]i顺浓度差向膜外扩散 [A-]i不能向膜外扩散 [K+]i↓、[A-]i↑→膜内电位↓(负电场) • [K+]o↑→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
Fra Baidu bibliotek
B
）
A. 细胞膜是一个具有特殊结构和功能的半透膜 B. 水溶性物质一般能自由通过细胞膜，而脂溶性物质 则不能 C. 细胞膜是细胞和它所处环境之间物质交换的必经场 所 D. 细胞膜的结构是以脂质双分子层为基架，其中镶嵌 着具有不同生理功能的蛋白质
7、粗面内质网的功能是（ B ） A．传导兴奋 B．合成和运输蛋白质 C．合成多糖 D．加工和浓缩蛋白质
2）动作电位在神经纤维上的传导
动作电位在有髓神经纤维上的传导 —— 跳跃式传导 因为有髓神经纤维的轴突外面包着较厚的不导电的 不允许离子通过的髓鞘，只有在郎飞结处的轴突膜 才能形成局部电流。
（三）局部电位
概念： 阈下刺激引 起的低于阈电 位的局部细胞 膜出现的阈电 位水平以下的 去极化，称局 部反应或局部 电位。
（3）主动转运
B 继发性主动转运：是指不直接消耗细胞代 谢产生的能量，而是利用另一物质的主动转 运形成的势能贮备而实现的跨膜转运过程。
（4）出胞和入胞
• 出胞：指细胞把成块的内容物由细 胞内排出的过程。主要见于细胞的 分泌过程：如激素、神经递质消化 液的分泌。 • 入胞：指细胞外的大分子物质或团 块进入细胞的过程。分为：吞噬= 转运物质为固体; 吞饮=转运物质为 液体。
钠泵
又称钠钾泵或钠-钾依赖式 ATP酶
钠泵每分解1个ATP， 能使3个Na+移到细胞 外，同时使2个K+移入 细胞内。 使细胞膜内保 持高K+ ，膜外保持高 Na+的不均匀分布。
钠钾泵的生理意义:
①[k+]in高是细胞生物电现象的必要条件。 ②建立势能贮备：生物电，能量来源。
③细胞内高钾是许多代谢反应的必要条件。
人体解剖生理学
（human anatomy and physiology）
第二章
细胞 （cell ）
人体最大的细胞是什么，最小的细胞又是 什么? 细胞的形状又有那些？
卵细胞直 径120 um
小淋巴细胞直径6 um
第一节
细胞的基本结构
细胞是人体和其它生物体形态结构和生 命活动的基本单位。
动作电位一旦在细胞膜上某点产生， 就会迅速沿细胞膜向周围扩布，直到传遍 整个细胞为止。动作电位在同一细胞上的 扩布过程称为传导。沿着神经纤维传导的 动作电位，称为神经冲动。
1）动作电位在神经纤维上的传导
动作电位在无髓神经纤维上的传导 —— 局部电流学 说
局部电流：神经纤维兴奋段膜内正外负，相邻段膜 内负外正，在兴奋段与未兴奋段之间存在电位差，发 生电荷移动，称为局部电流。
(二）动作电位（AP）
1、概念：一切可兴奋细胞受有效刺激后，在静息 电位的基础上发生一次短暂地、可扩布性的电位变 化过程，称为动作电位。
2、动作电位的特点
1）不衰减性传导
细胞膜某一部位产生的动作电位，可以沿着细 胞膜不衰减地传导至整个细胞膜，而且其幅度和 波形在传播过程中始终不变。
2）脉冲式传导 动作电位在发生后的一段时间内，对任何强大 的刺激都不再发生反应，这段时称为绝对不应期。 因此，动作电位不发生总和而呈脉冲式。
结论:RP的产生主要是K＋向膜外扩散的结果。
∴RP=K+的平衡电位
3、概念
极 化 静息电位存在时膜两侧保持的内负外正的状态。 去极化 静息电位减小甚至消失的过程。 反极化 膜内电位由零变为正值的过程。
超射值 膜内电位由零到反极化顶点的数值。
复极化 去极化、反极化后恢复到极化的过程。
超极化 静息电位增大的过程。
特点：• ①具有等级性
•②呈衰减性传导
•③可发生总和。
复习重点
1、细胞、细胞膜的基本结构。细胞器的 功能。 2、细胞膜的物质运转方式。 3、静息电位和动作电位的产生机制。 4、动作电位的特点。
The end Tanks you
课堂作业
10min
完成
单选题：
1、关于钠泵生理作用的描述，下列哪项是错的（D ） A．钠泵能逆着浓度差将进入细胞内的Na+移出胞外 B．钠泵的活动造成细胞内高K+，使许多反应得以进行 C．钠泵的活动可造成膜两侧的离子势能储备 D．钠泵能顺着浓度差使细胞外的K+移入胞内 2、与单纯扩散比较易化扩散的特点是（D ） A．顺浓度差转运 B．不消耗生物能
C．是脂溶性物质跨膜转运的主要方式
D．需要膜上通道或载体的帮助
3、机体中细胞生活的内环境是指（ B ） A．细胞内液 B．细胞外液 液 D．组织液 C．脑脊
4、以下物质跨膜转运过程中, 需要细胞提供结 构和能量支持的是（D ） A．CO2 B．O2 C．N2 D． Na+
5、关于细胞膜结构和功能的叙述，错误的是（
（三）细胞核
1、核膜 2、核仁 3、染色质和染色体
（三）细胞核
染色质和染色体的功能：
①储藏、复制和传递信息。
②控制细胞内蛋白质的合成。
第二节 细胞的基本功能
一、细胞膜的跨膜物质转运功能
（1）单纯扩散
脂溶性小分子物质从浓度高一侧向低浓度一侧跨膜 转运的过程。
单纯扩散特点:
①扩散速率高 ②无饱和 ③不依靠特殊膜蛋白质的“帮助” ④不需另外消耗能量 ⑤影响单纯扩散的因素主要有两个：膜两侧 的浓度差（动力来源）； 细胞膜的通透性（通过的难易程度）。
（二）细胞质
（二）细胞质
1、细胞质基质 2、内质网： 粗面内质网： 类糖原、激素、脂类的合成 滑面内质网：合成和运输蛋白质
（二）细胞质
3、高尔基体：蛋白质及脂类加工、分类、包 装；多糖、糖脂、糖蛋白合成和运输。 4、线粒体：为细胞提供能量的动力工厂。 5、溶酶体 6、过氧化物酶体 7、中心体
（2）蛋白质 镶嵌蛋白：以螺旋或球形结构镶嵌在脂质 双分子层（表面蛋白、结合蛋白）可作为载体、通道、 离子泵、受体、酶、免疫蛋白等。外在蛋白 （3）糖 为寡糖和多糖，形成糖脂和糖蛋白，是细胞的 特异性标志。如：红细胞膜A、B凝集原的
差别在于糖链中一个糖基的差别。
根据液态镶嵌模型学说， 膜是以液态脂质双分 子层为基架，其中镶嵌着具有不同分子结构和功 能的蛋白质。 1、流动的脂质分子排列成双层，脂质分子的极性端 向外，非极性端向内，构成生物膜的基本骨架； 2、蛋白质分子以不同的方式镶嵌或结合于脂质双层 中； 3、膜的两侧结构是不对称的； 4、构成生物膜的膜脂和膜蛋白具有一定的流动性。
出胞
入胞
主动转运与被动转运的区别
主动转运 被动转运
需由细胞提供能量
逆电-化学势差
不需外部能量
顺电-化学势差
使膜两侧浓度差更大 使膜两侧浓度差更小
细胞膜的受体功能
配体
特异性
受体 饱和性
可逆性
第三节
细胞的生物电现象
（一）静息电位（RP）
1.静息电位现象
1) 细胞在静息状态时存在于细胞膜两侧的电位差， 称为静息电位。 2)－10～－100mV之间：骨骼肌细胞为－90mV。 3)细胞在安静状态下膜两侧保持稳定的“内负外正” 的状态称为极化。极化是细胞处于静息电位的标 志。
3 、 动 作 电 位 的 产 生 机 制
4、动作电位的引起
当刺激的持续时间恒定和足够时，能引起组织 兴奋反应的最小刺激强度称为阈强度，简称阈 值。它的大小反应组织兴奋性的高低。
兴奋性高者阈强度低，兴奋性低则阈强度 高。
4. 阈下刺激不能引起兴奋或动作电位，但并非对组 织细胞不产生任何影响。
5、动作电位的传导
（2）易化扩散
概念: 非脂溶性或脂溶性很小的小分子物质或离子， 在细胞膜上特殊蛋白质的“帮助”下顺浓度差或电位 差跨细胞膜转运的过程。 分类: ① 经载体的易化扩散
特点：a ) 特异性高（结构特异性） b ) 饱和现象 c ) 竞争性抑制
② 经通道的易化扩散
1、电压门控通道：决定于电压差 2、化学门控通道：决定于化学物质
（一）细胞膜
细胞膜又称质膜、单位膜、生物膜。 化学成分为脂质、 蛋白质、糖。 （1）脂质 70%磷脂、30%胆固醇、少量鞘脂均为双嗜 性分子，形成双分子层，体温条件下呈液态。
2、动作电位的特点
3）动作电位具有“全或无”的现象。
“无”指刺激强度达不到阈值时，就无动作电位产 生。 “全”即在刺激达到阈值以后，动作电位就始终保 持它某种固有的大小，不随刺激强度的增大而增 大。
当细胞受到刺激 细胞膜上Na+通道激活而开放 Na+顺电化学差和膜内负电位的吸引→内流 膜内负电位减小到零并变为正电位（AP上升支） Na+通道关→Na+内流停+同时K+通道激活而开放 K＋顺浓度差→K＋迅速外流 膜内电位迅速下降，恢复到RP水平（AP下降支） ∵ [Na+]i↑、[K+]O↑→激活Na+－K+泵 Na+泵出、K+泵回，离子恢复到兴奋前水平
经载体的易化扩散
转运的物质：葡萄糖、氨基酸等小分子亲水物质
经通道的易化扩散
转运的物质:各种带电离子
易化扩散特点:
①需依靠特殊膜蛋白质的“帮助”•
②顺浓度差或电位差移动，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竟争性抑制（∵经同一特殊膜蛋白质转运）
（3）主动转运
A 原发性主动转运:是指离子泵在耗能的条件下， 将离子逆浓度差或电位差（逆电-化学梯度）进行 跨膜转运的过程。•
特点: ①需要消耗能量,能量由分解ATP来提供。 ②依靠特殊膜蛋白质(泵)的“帮助”• 。 ③是逆电-化学梯度进行的。例如:Na+、K+ 、 Ca2+、H+、 I-、Cl-、葡萄糖、氨基酸。最重要且研究较充分的是Na+、 K+ 的转运，依靠钠泵（ Na+、K+依赖式ATP酶）进行。
静息电位实验
2.静息电位的产生机制
静息状态下细胞膜对离子的通透性具有选择性： 通透性：K+ ＞ Cl- ＞ Na+ ＞ A-
2.静息电位的产生机制
[K＋]i顺浓度差向膜外扩散 [A-]i不能向膜外扩散 [K+]i↓、[A-]i↑→膜内电位↓(负电场) • [K+]o↑→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
Fra Baidu bibliotek
B
）
A. 细胞膜是一个具有特殊结构和功能的半透膜 B. 水溶性物质一般能自由通过细胞膜，而脂溶性物质 则不能 C. 细胞膜是细胞和它所处环境之间物质交换的必经场 所 D. 细胞膜的结构是以脂质双分子层为基架，其中镶嵌 着具有不同生理功能的蛋白质
7、粗面内质网的功能是（ B ） A．传导兴奋 B．合成和运输蛋白质 C．合成多糖 D．加工和浓缩蛋白质
2）动作电位在神经纤维上的传导
动作电位在有髓神经纤维上的传导 —— 跳跃式传导 因为有髓神经纤维的轴突外面包着较厚的不导电的 不允许离子通过的髓鞘，只有在郎飞结处的轴突膜 才能形成局部电流。
（三）局部电位
概念： 阈下刺激引 起的低于阈电 位的局部细胞 膜出现的阈电 位水平以下的 去极化，称局 部反应或局部 电位。
（3）主动转运
B 继发性主动转运：是指不直接消耗细胞代 谢产生的能量，而是利用另一物质的主动转 运形成的势能贮备而实现的跨膜转运过程。
（4）出胞和入胞
• 出胞：指细胞把成块的内容物由细 胞内排出的过程。主要见于细胞的 分泌过程：如激素、神经递质消化 液的分泌。 • 入胞：指细胞外的大分子物质或团 块进入细胞的过程。分为：吞噬= 转运物质为固体; 吞饮=转运物质为 液体。
钠泵
又称钠钾泵或钠-钾依赖式 ATP酶
钠泵每分解1个ATP， 能使3个Na+移到细胞 外，同时使2个K+移入 细胞内。 使细胞膜内保 持高K+ ，膜外保持高 Na+的不均匀分布。
钠钾泵的生理意义:
①[k+]in高是细胞生物电现象的必要条件。 ②建立势能贮备：生物电，能量来源。
③细胞内高钾是许多代谢反应的必要条件。
人体解剖生理学
（human anatomy and physiology）
第二章
细胞 （cell ）
人体最大的细胞是什么，最小的细胞又是 什么? 细胞的形状又有那些？
卵细胞直 径120 um
小淋巴细胞直径6 um
第一节
细胞的基本结构
细胞是人体和其它生物体形态结构和生 命活动的基本单位。
动作电位一旦在细胞膜上某点产生， 就会迅速沿细胞膜向周围扩布，直到传遍 整个细胞为止。动作电位在同一细胞上的 扩布过程称为传导。沿着神经纤维传导的 动作电位，称为神经冲动。
1）动作电位在神经纤维上的传导
动作电位在无髓神经纤维上的传导 —— 局部电流学 说
局部电流：神经纤维兴奋段膜内正外负，相邻段膜 内负外正，在兴奋段与未兴奋段之间存在电位差，发 生电荷移动，称为局部电流。
(二）动作电位（AP）
1、概念：一切可兴奋细胞受有效刺激后，在静息 电位的基础上发生一次短暂地、可扩布性的电位变 化过程，称为动作电位。
2、动作电位的特点
1）不衰减性传导
细胞膜某一部位产生的动作电位，可以沿着细 胞膜不衰减地传导至整个细胞膜，而且其幅度和 波形在传播过程中始终不变。
2）脉冲式传导 动作电位在发生后的一段时间内，对任何强大 的刺激都不再发生反应，这段时称为绝对不应期。 因此，动作电位不发生总和而呈脉冲式。
结论:RP的产生主要是K＋向膜外扩散的结果。
∴RP=K+的平衡电位
3、概念
极 化 静息电位存在时膜两侧保持的内负外正的状态。 去极化 静息电位减小甚至消失的过程。 反极化 膜内电位由零变为正值的过程。
超射值 膜内电位由零到反极化顶点的数值。
复极化 去极化、反极化后恢复到极化的过程。
超极化 静息电位增大的过程。
特点：• ①具有等级性
•②呈衰减性传导
•③可发生总和。
复习重点
1、细胞、细胞膜的基本结构。细胞器的 功能。 2、细胞膜的物质运转方式。 3、静息电位和动作电位的产生机制。 4、动作电位的特点。
The end Tanks you
课堂作业
10min
完成
单选题：
1、关于钠泵生理作用的描述，下列哪项是错的（D ） A．钠泵能逆着浓度差将进入细胞内的Na+移出胞外 B．钠泵的活动造成细胞内高K+，使许多反应得以进行 C．钠泵的活动可造成膜两侧的离子势能储备 D．钠泵能顺着浓度差使细胞外的K+移入胞内 2、与单纯扩散比较易化扩散的特点是（D ） A．顺浓度差转运 B．不消耗生物能
C．是脂溶性物质跨膜转运的主要方式
D．需要膜上通道或载体的帮助
3、机体中细胞生活的内环境是指（ B ） A．细胞内液 B．细胞外液 液 D．组织液 C．脑脊
4、以下物质跨膜转运过程中, 需要细胞提供结 构和能量支持的是（D ） A．CO2 B．O2 C．N2 D． Na+
5、关于细胞膜结构和功能的叙述，错误的是（
（三）细胞核
1、核膜 2、核仁 3、染色质和染色体
（三）细胞核
染色质和染色体的功能：
①储藏、复制和传递信息。
②控制细胞内蛋白质的合成。
第二节 细胞的基本功能
一、细胞膜的跨膜物质转运功能
（1）单纯扩散
脂溶性小分子物质从浓度高一侧向低浓度一侧跨膜 转运的过程。
单纯扩散特点:
①扩散速率高 ②无饱和 ③不依靠特殊膜蛋白质的“帮助” ④不需另外消耗能量 ⑤影响单纯扩散的因素主要有两个：膜两侧 的浓度差（动力来源）； 细胞膜的通透性（通过的难易程度）。
（二）细胞质
（二）细胞质
1、细胞质基质 2、内质网： 粗面内质网： 类糖原、激素、脂类的合成 滑面内质网：合成和运输蛋白质
（二）细胞质
3、高尔基体：蛋白质及脂类加工、分类、包 装；多糖、糖脂、糖蛋白合成和运输。 4、线粒体：为细胞提供能量的动力工厂。 5、溶酶体 6、过氧化物酶体 7、中心体
（2）蛋白质 镶嵌蛋白：以螺旋或球形结构镶嵌在脂质 双分子层（表面蛋白、结合蛋白）可作为载体、通道、 离子泵、受体、酶、免疫蛋白等。外在蛋白 （3）糖 为寡糖和多糖，形成糖脂和糖蛋白，是细胞的 特异性标志。如：红细胞膜A、B凝集原的
差别在于糖链中一个糖基的差别。
根据液态镶嵌模型学说， 膜是以液态脂质双分 子层为基架，其中镶嵌着具有不同分子结构和功 能的蛋白质。 1、流动的脂质分子排列成双层，脂质分子的极性端 向外，非极性端向内，构成生物膜的基本骨架； 2、蛋白质分子以不同的方式镶嵌或结合于脂质双层 中； 3、膜的两侧结构是不对称的； 4、构成生物膜的膜脂和膜蛋白具有一定的流动性。
出胞
入胞
主动转运与被动转运的区别
主动转运 被动转运
需由细胞提供能量
逆电-化学势差
不需外部能量
顺电-化学势差
使膜两侧浓度差更大 使膜两侧浓度差更小
细胞膜的受体功能
配体
特异性
受体 饱和性
可逆性
第三节
细胞的生物电现象
（一）静息电位（RP）
1.静息电位现象
1) 细胞在静息状态时存在于细胞膜两侧的电位差， 称为静息电位。 2)－10～－100mV之间：骨骼肌细胞为－90mV。 3)细胞在安静状态下膜两侧保持稳定的“内负外正” 的状态称为极化。极化是细胞处于静息电位的标 志。
3 、 动 作 电 位 的 产 生 机 制
4、动作电位的引起
当刺激的持续时间恒定和足够时，能引起组织 兴奋反应的最小刺激强度称为阈强度，简称阈 值。它的大小反应组织兴奋性的高低。
兴奋性高者阈强度低，兴奋性低则阈强度 高。
4. 阈下刺激不能引起兴奋或动作电位，但并非对组 织细胞不产生任何影响。
5、动作电位的传导
（2）易化扩散
概念: 非脂溶性或脂溶性很小的小分子物质或离子， 在细胞膜上特殊蛋白质的“帮助”下顺浓度差或电位 差跨细胞膜转运的过程。 分类: ① 经载体的易化扩散
特点：a ) 特异性高（结构特异性） b ) 饱和现象 c ) 竞争性抑制
② 经通道的易化扩散
1、电压门控通道：决定于电压差 2、化学门控通道：决定于化学物质