生理学细胞基本功能
生理学第二章_细胞的基本功能
出胞(exocytosis)
胞质内的大分子物质以分泌囊泡的形式排出细胞的过程。 例如
外分泌腺细胞排放酶原颗粒和粘液 内分泌腺细胞分泌激素 神经纤维末梢神经递质的释放。 形式 持续性出胞：安静自发 Байду номын сангаас调节性出胞：诱导释放
效应器酶：催化生成第二信使 腺苷酸环化酶 (AC)、磷脂酶C (PLC)、 磷脂酶A2 (PLA2)、鸟苷酸环化酶 (GC)
离子通道 转运蛋白
第二信使 （second messenger）
环磷酸腺苷(cAMP)、三磷酸肌醇(IP3)、二酰甘油(DG)、环磷 酸鸟苷(cGMP)、Ca2+
作用：使靶蛋白（蛋白激酶、离子通道）磷酸化、构象变化
Ca2+信号系统 Ca2+
总结：G蛋白偶联受体介导的信号转导过程
第一信使
G蛋白耦联 受体
G蛋白 α α
G蛋白 GT
GDβγ
PP
细胞 功能 改变
…
…
效应器酶 第二信使
蛋白激酶 或通道
三、酶联型受体介导的信号转导
酶联型受体： 自身具有酶的活性或能与酶结合的膜受体 结构特征：
仅一个跨膜区段 胞外结构域含有可结合配体的部位 胞内结构域则具有酶的活性或含能与酶结合的位点
本质：载体或转运体（transporter）:贯穿脂质双层整合蛋白 对象：水溶性小分子（如葡萄糖、氨基酸、核苷酸等） 特点：
（1）结构特异性 （2）饱和现象 （3）竞争性抑制 （4）顺浓差或电位差 机制： 载体蛋白分子内部的变构
（三）主动转运 (active transport)
《生理学》第二章细胞的基本功能
细胞膜在新陈代谢过程中所需的营养物质，以及细胞产生的代谢产物，都必须跨越细胞膜这 一屏障才能转到相应的部位，即物质转运。常见的细胞膜物质转运方式有以下几种。
第一节 细胞膜的物质转运功能
一、单纯扩散
第5 页
单纯扩散是指脂溶性小分子物质从高浓度一侧向低浓度一侧跨细胞膜转运的过程。单
纯扩散是一种简单的物理现象。一般来说，只有脂溶性的小分子物质才能通过脂质分子的间隙进
103～105个）。离子扩散速率的
大小除取决于膜两侧离子的浓度 差外，还受膜两侧电位差的影响。 浓度差和电位差合称为电化学梯 度。电化学梯度越大，驱动力就 越大。
每种通道只对一种或几种 离子有较大的通透性，其他离子 则不易或不能通过。根据离子选
择性，通道可分为Na+通道、K+ 通道、Ca2+通道和Cl－通道等。
哺乳动物细胞膜上普遍存在着钠-钾 泵，简称钠泵。钠泵是镶嵌在脂质双分 子层中的具有ATP酶活性的一种特殊蛋白 质，它能因细胞内Na+浓度升高和细胞外
K+浓度升高而激活，因此又称为Na+-K+依
赖式ATP酶。
第一节 细胞膜的物质转运功能
三、主动转运
第 12 页
（一）原发性主动转运
正常细胞膜外Na+浓度远高于细胞内， K+浓度远低于细胞内，当细胞受到有效刺激后，导致细胞 内Na+浓度升高（仍低于膜外）或细胞外K+浓度升高（仍低于膜内）时，钠泵被激活，分解ATP，释放 能量，将Na+从细胞内泵出，同时将细胞外的K+泵入。通常每分解1个ATP分子，可将3个Na+泵出膜外， 同时将2个K+泵入膜内（图2-3）。但这种化学定比关系在不同情况下可以改变。
生理学 第二章 细胞的基本功能 名词解释
生理学第二章细胞的基本功能名词解释1.单纯扩散：脂溶性的小分子物质顺浓度差通过细胞膜的跨膜转运过程，称为单纯扩散。
2.易化扩散：是指一些非脂溶性或脂溶性低的物质在膜转运蛋白（载体或通道）的帮助下，顺化学和电位梯度的跨膜转运过程，称为易化扩散。
3.原发性主动转运：是指物质依靠细胞膜上的离子泵，逆浓度梯度或电位梯度通过细胞膜的过程。
这个过程需要消耗能量。
4.继发性主动转运：是指某一物质的逆浓度差转运需要依赖另一物质的浓度差所造成的势能而实现的主动转运过程。
5.钠钾泵:也称为Na-K-ATP酶,简称钠泵。
是细胞膜上的一种具有ATP活性的特殊蛋白质分子,它能使ATP分解释放能量,并利用此能量进行Na和K的逆浓度差主动转运。
6.G蛋白:即鸟苷酸结合蛋白,它是耦联膜受体与下游效应器的膜蛋白,存在于质膜的胞质面,通常由a、β、Y三个亚单位形成。
7.刺激:能引起活组织或机体发生反应的内外环境变化。
8.静息电位:活细胞处于安静状态时存在于细胞膜两侧的电位差,称为静息电位9.极化:指在大多数细胞中把静息电位存在时细胞膜电位呈稳定的内负外正的状态称为极化。
10.超极化:指静息电位的数值向膜内负值加大的方向变化的过程。
11.去极化:指静息电位的数值向膜内负值减小的方向变化的过程。
12.反极化:细胞膜由外正内负的极化状态变为内正外负的极化反转过程。
13.超射:指去极化至零电位后膜电位进一步变为正值,我们把膜电位高于零电位的部分称为超射。
14.复极化:指细胞膜去极化后再向静息电位方向恢复的过程。
15.动作电位:可兴奋细胞受到刺激而兴奋时,细胞膜在静息电位的基础上产生的一次迅速、可逆、可扩布性的电位变化,称为动作电位。
它由锋电位和后电位两部分组成。
它是可兴奋细胞兴奋的标志。
16.阈电位:是指细胞膜上某种离子通道大量开放、离子迅速内流而爆发动作电位时所需的临界膜电位值。
它的绝对值通常比静息电位的绝对值小10~20mV。
17.后电位:是指锋电位在其完全恢复到静息水平之前所经历的一些微小而缓慢的波动,称为后电位。
专升本生理学第2章细胞的基本功能
第二章细胞的基本功能一、名词解释1.单纯扩散2.易化扩散3.经载体的易化扩散4.经通道的易化扩散5.被动转运6.主动转运7.受体8.静息电位9.极化10.去极化11.超级化12.复极化13.动作电位14.阈电位15.局部兴奋16.绝对不应期17.终板电位18.兴奋--收缩耦联19.前负荷20.后负荷21.等长收缩22.等张收缩23.单收缩24.强直收缩答案： 1.单纯扩散是指脂溶性小分子物质从高浓度一侧向低浓度一侧跨细胞膜转运的过程。
2.易化扩散是指某些非脂溶性或脂溶性很小的物质，在膜蛋白的帮助下顺浓度差的跨膜转运。
3.经载体的易化扩散是指一些亲水性小分子物质经载体蛋白的介导，顺浓度梯度的跨膜转运。
4.经通道的易化扩散是指各种带电离子经通道蛋白的介导，顺浓度梯度或电位梯度的跨膜转运。
5.被动转运是指物质顺浓度梯度和(或)电位梯度进行的跨膜转运，不需消耗能量。
包括单纯扩散和易化扩散。
6.主动转运是指某些物质在膜蛋白的帮助下由细胞代谢提供能量而实现的逆电-化学梯度的跨膜转运。
7.受体是指存在于细胞膜上或细胞内，能识别并结合特异性化学信息，进而引起细胞产生特定生物学效应的特殊蛋白质。
8.静息电位是指静息时细胞膜两侧存在的电位差。
9.极化是指静息电位存在时细胞膜所处的“外正内负”的稳定状态。
10.去极化是指静息电位的减小即细胞内负值的减小。
11.超极化是指静息电位的增大即细胞内负值的增大。
12.复极化是指细胞膜去极化后再向静息电位方向的恢复。
13.动作电位是指在静息电位基础上，给细胞一个有效的刺激，可触发其产生可传播的膜电位波动。
它是细胞产生兴奋的标志。
14.阈电位是指能触发动作电位的膜电位临界值。
15.局部兴奋是指细胞受到阈下刺激时产生的较小的、只限于膜局部的去极化。
16.绝对不应期是指组织细胞在兴奋后最初的一段时间，无论给予多大的刺激也不能使它再次兴奋。
17.终板电位是指神经-骨骼肌接头处的终板膜产生的去极化电位。
生理学第二章细胞的基本功能
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2.肌丝滑行
终池膜上的钙通道开放 终池内的Ca2+进入肌浆
Ca2+与肌钙蛋白结合 肌钙蛋白的构型改变 原肌球蛋白位移， 暴露细肌丝上的结合位点 横桥与结合位点结合， 分解ATP释放能量
横桥摆动 牵拉细肌丝朝肌节中央滑行
肌节2缩021/短4/21=肌细胞收缩
按任意键 飞入横桥摆动动画
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四、骨骼肌收缩的形式
（一）等长收缩与等张收缩 等长收缩:收缩时,只有张力增加而长度不
变的收缩,称为等长收缩。
等张收缩:收缩时,只有长度缩短而张力不
变的收缩,称为等张收缩。
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（二）单收缩与强直收缩
Na+-K+泵又称Na+-K+-ATP酶，简称钠泵。
当膜内钠离 子↑ 或膜外 钾离子↑时， 都被激活， ATP 分 解 产 生能量，将 胞 内 3 个 Na+ 移至胞外和 将胞外2个 K+ 移 入 胞 内 。
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钠泵活动的意义：
•生物电产生的基础； •是其它物质继发主动转运的动力 •细胞内高钾是胞浆内许多代谢反应所必需的 •防止细胞内水肿
转运的物质：氧气、二氧化碳、脂类等
决定扩散速度的因素：浓度差；膜的通透性
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2.易化扩散
概念：非脂溶性或脂溶性小的小分子、离子物 质在膜蛋白的帮助下，由高浓度一侧向 低浓度一侧移动通过细胞膜的方式
转运的物质：葡萄糖；氨基酸；无机盐
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。
生理学：细胞的基本功能(填空题)
二.填空题33．人体和其它生物体的最基本的功能单位是细胞。
34．机体的每个细胞都被一层薄膜所包被，称为细胞膜(质膜)。
35. 细胞膜主要有脂质、蛋白质和少量糖等组成;从重量上看：膜中蛋白质与脂质在膜内的比例大约在4：1～1：4之间；功能活跃的膜，膜中蛋白质比例较高。
36. 液态镶嵌模型的基本内容是：以液态脂质的双分子层为基架，其中镶嵌着具有不同分子结构、因而也具有不同生理功能的蛋白质。
37. 脂质双分子层在热力学上的稳定性，和它的流动性,使细胞膜可以承受相当大的张力和外形改变而不致破裂，而且即使膜结构有时发生一些较小的断裂，也可以自动融合而修复。
38. 体内靠单纯扩散，进出细胞膜的物质较少，比较肯定的是氧和二氧化碳等气体分子;它们进出的量主要受该气体在膜两侧的浓度差（分压差）影响。
39.根据参与的膜蛋白的不同，易化扩散可分为：由通道和由载体介导的易化扩散。
40.人体最重要的物质转运形式是原发性主动转运，；在其物质转运过程中，是逆电-化学梯度进行的。
41. 钠泵能分解A TP使之释放能量，在消耗代谢能的情况下逆着浓度差把细胞内的Na+移出膜外，同时把细胞外的K+ 移入膜内，因而形成和保持了不均衡离子分布。
42. 继发性主动转运可分为同向转运和反向转运（交换）两种形式；与其相应的转运体，称之为同向转运体和反向转运体（交换体）。
43. G蛋白的共同特点是其中的α亚单位同时具有结合GTP或GDP的能力和GTP酶活性。
44. 膜学说认为生物电现象的各种表现，主要是由于细胞内外离子分布不均匀和在不同状态下，细胞膜对不同离子的通透性不同。
45.静息电位是由K+外流,Na+快速内流形成的,峰电位的上升支是形成的。
46. 在刺激的持续时间以及刺激强度对时间的变化率不变的情况下，刚能引起细胞兴奋或产生动作电位的最小刺激强度，称为阈强度；也就是能够使膜的静息电位去极化达到阈电位的外加刺激的强度。
47. 动作电位的幅度决定于细胞内外的Na+ 浓度差，当用河豚毒阻断Na+通道后,则动作电位不能产生。
生理学 细胞的基本功能A(12)
生理学细胞的基本功能A（1/2）1.在细胞膜脂质双分子层中，脂质分子的疏水端 [单选题] *A均朝向细胞膜的内表面B均朝向细胞膜的外表面C均在细胞膜的内外表面D排列杂乱无章E面对面地朝向双分子层的中央(正确答案)2.在细胞膜脂质双分子层中，镶嵌蛋白的形式是 [单选题] *A靠近膜的内侧面B位于细胞膜中C靠近膜的外侧面D横贯整个脂质双分子层E以上各种形式均有(正确答案)3.几乎全部分布在细胞膜的靠胞浆侧的物质是 [单选题] *A磷酸酰乙醇胺B磷脂酰胆碱C磷脂酰丝氨酸D磷脂酰肌醇(正确答案)E含胆碱的鞘脂类答案解析：磷脂酰肌醇通常分布在细胞膜的胞浆侧，在磷脂酶C的催化作用下，水解生成第二信使物质IP3和DG。
4.G蛋白是下列何种物质的简称？ [单选题] *A鸟苷酸结合蛋白(正确答案)B腺苷酸结合蛋白C转录调节因子D三磷酸肌醇(IP3)E鸟苷酸环化酶蛋白5.膜结构中，促使磷脂酰二磷酸肌醇分解生成F和二酰甘油（DG)的物质是 [单选题] *A. G蛋白B. 磷脂酶C(正确答案)C. 蛋白激酶CD. 腺苷酸环化酶E. 鸟苷酸环化酶6.与单纯扩散相比较，易化扩散最主要的特点是中 [单选题] *A顺浓度差转运B不消耗生物能C是离子扩散的主要方式D需要膜蛋白的帮助(正确答案)E是脂溶性物质跨膜扩散的主要方式7.离子被动跨膜扩散转运的动力是 [单选题] *A电位梯度B浓度梯度C自由运动D钠泵供能E电-化学梯度(正确答案)8.下列各种跨膜转运中，没有饱和现象的是 [单选题] * A原发性主动转运B易化扩散C单纯扩散(正确答案)D继发性主动转运E Na+-Ca2+交换9.下列关于Na+-K+泵的描述，错误的是 [单选题] *A仅分布在可兴奋细胞的细胞膜上(正确答案)B是一种镶嵌在细胞膜上的蛋白质C具有分解ATP而获能的功能D能将Na+移出细胞外，将K+移入细胞内E对生物电的产生具有重要意义10.产生生物电的跨膜离子移动主要属于 [单选题] *A单纯扩散B入胞C出胞D通道中介的易化扩散干由身(正确答案)E载体中介的易化扩散11.运动神经纤维末梢释放ACh属于 [单选题] *A单纯扩散B易化扩散C主动转运D出胞作用(正确答案)E入胞作用12.受体的化学本质是 [单选题] *A脂质的B蛋白质(正确答案)C糖类D核酸E肽类13.细胞外液的K+浓度明显降低时，将引起神经细胞 [单选题] *A膜电位负值减小B膜的K+电导增大C钠泵活动增强D K+平衡电位负值减小E Na+内流的驱动力增大(正确答案)答案解析：当细胞外K+浓度降低时，神经细胞膜内、外K+浓度差增大，K+外流增强而使膜内静息电位负值增大，因而在动作电位期间，Na+内流的驱动力增大。
生理学 细胞的基本功能
阻断剂： 河豚毒素、局麻药
后电位
后去极化：快速K+外流堆积，复极化减慢 后超极化：钾通道开放时间长，过多钾外流
动作电位的特点： a．“全或无”现象：动作电位一旦产生
就达到最大值，其幅度不会因刺激强度的 加强而增大。 b．不衰减传导 c．脉冲式，不会重合
4 ．经载体介导的易化扩散（图） 转运的物质：GS、AA进入一般细胞 共同特点：① 结构特异性 ② 饱和现象 ③ 竞争性抑制
被动转运：单纯扩散 易化扩散 主动转运: 1．定义：指细胞膜将物质分子（或离子）
逆浓度差和电位差转运的过程 2．生物泵：实质就是ATP酶
如“钠-钾泵”、“质子泵”等 ▲钠泵: 钠-钾泵或Na+- K+ -ATP酶（图）
d．不同细胞，AP的幅度和持续时间不同 （图）
4、动作电位的引起和阈电位
阈电位和锋电位的引起 刺激阈电位AP
1、阈电位 TP： 是一种膜电位的临界值，能触发AP， 是引起钠通道大量开放的膜电位值， 即钠内流形成正反馈的膜电位值。
RP和TP的差值大，细胞兴奋性低； 差值小，兴奋性高。 2、阈强度：使细胞膜去极化到阈电位的最小
概念： AP是膜两侧电位在RP基础上发生
的一次可扩布的快速而可逆的倒转和复原。 图
去极相 去极化
超射
锋电位
复极相：复极化初期
后电位 复极化后期（负后电位）
后超极化（正后电位）
（二）动作电位的产生机制
1、电化学驱动力； 2、动作电位期间膜电导的变化； 3、膜电导与离子通道（膜片钳技术） 锋电位
•上升支：去极相 由Na+内流形成，是Na+的平衡电位 有效刺激→部分Na+通道开放→少量Na+→膜去极 化→阈电位→大量Na+通道开放→大量Na+内流→膜 内负电位消失，出现正电位
生理学：细胞的基本功能(名词解释)
1液态镶嵌模型（fluid mosaic model）是关于膜的分子结构的假说，其基本内容是：以液态的脂质双分子层为基架，其中镶嵌着具有不同分子结构、因而也具有不同生理功能的蛋白质。
2单纯扩散（simple diffusion）脂溶性物质通过脂质双分子层由高浓度一侧向低浓度一侧转运的过程，称为单纯扩散。
3经通道易化扩散（facilitated diffusion via ion channel）溶液中的带电离子，借助于通道蛋白的介导，顺浓度梯度或电位梯度的跨膜扩散，称为经通道易化扩散。
4原发性主动转运(primary active transport) 细胞直接利用代谢产生的能量将物质（通常是带电离子）逆浓度梯度或电位梯度进行跨膜转运的过程，称为原发性主动转运，是人体最重要的物质转运形式。
5继发性主动转运（secondary active transport）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，称为继发性主动转运。
6出胞（exocytosis）胞质内的大分子物质以分泌囊泡的形式排出细胞的过程，称为出胞，如内分泌细胞分泌激素、神经细胞分泌递质等。
7入胞（endocytosis）大分子物质或物质的团块（细菌、细胞碎片等）借助于与细胞膜形成吞噬泡或吞饮泡的方式进入细胞的过程,称为入胞，如上皮细胞、免疫细胞吞噬异物等。
8兴奋性（excitability）细胞受到刺激时产生动作电位的能力，称为兴奋性。
9静息电位（resting potential）细胞处于安静状态（未受刺激）时存在于细胞膜内外两侧的电位差，称为跨膜静息电位，简称静息电位。
10动作电位（action potential）在静息电位的基础上，如果细胞受到一个适当的刺激，其膜电位会发生迅速的一过性的波动，这种膜电位的波动称为动作电位。
生理学 细胞的基本功能
[Na+]o ＞ [Na+]i
[K+]i ＞[K+]o
转运的物质:各种带电离子
（2）经载体的易化扩散
转运的物质：葡萄糖(GL)、氨基酸(AA)等小分子亲水物质
(3)特点:
①需依靠特殊膜蛋白质的“帮助” 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竟争性（∵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）
二、主动转运
概念：指物质逆浓度梯度或电位梯度的转运过程。
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。
分类:
①原发性主动转运（简称：泵转运）； 如:Na+-K+泵、Ca2+-Mg2+泵、H+-K+泵等
②继发性主动转运（简称：联合转运）；
一、被动转运(passive transport)
概念：物质顺电位或化学梯度的转运过程。 特点：
①不耗能（转运动力依赖物质的电-化学梯度所贮 存的势能）
②依靠或不依靠特殊膜蛋白质的“帮助” ③顺电-化学梯度进行 分类： ①单纯扩散 ②易化扩散
（一）单纯扩散
(1)概念:一些脂溶性物质由膜的高浓度一侧向低浓度一侧 移动的过程。
活动进行的,亦可属于主动转运过程。 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。
出胞：
粗面内质网合成蛋白性分泌物 高尔基复合体
生理学--细胞的基本功能
一条肽链，10个跨膜螺旋，N、C端及活性位点
都位于胞内。
转运机制：胞内[Ca2+]↑→ Ca2+-钙调蛋白
（calmodulin,CaM）复合物+ C端/钙泵，并激活
钙泵→转运Ca2+出细胞（或进入肌质网）。
分解1分子ATP，转出1个Ca2+.
钙泵转运的意义：
维持细胞内原有低钙水平，防止钙超载（指 胞质内[Ca2+]长时间、不可逆升高）→维持细胞 正常的兴奋/收缩能力。
（二）继发性主动转运 ----secondary active transport， SAT；联合转运，cotransport）
概念：指利用原发性主动转运建立的膜电-化学势 能完成的物质逆浓度梯度跨膜转运。 例：小肠腔、肾小管腔内Glucose和AA的转运，
甲状腺细胞的聚碘。
1.Na+-葡萄糖同向转运体（Na+-glucose symporter） 以小肠上皮细胞为例：
② 膜内、外正常[Na+]差→维持胞内渗透压和细胞容 积正常稳定。
③ 膜内、外正常[Na+]差→维持Na+-H+交换的动力→ 维持胞内pH的正常稳定。
④ 对Na+、K+的不对等转运（、、、）→膜外正电 荷↑（生电作用）。
2. 钙泵（calcium pump）
——Ca2+-ATP酶(Ca2+-ATPase)
（chemically-gated ion channel）
——快速的跨膜信号转导方式.
通道与受体并存, 例： N2型乙酰胆碱受体(肌细胞) A型-氨基丁酸（GABAA）受体 甘氨酸受体 促离子型谷氨酸受体等（神经元胞体）
生理学细胞的基本功能教案
平衡电位
通道 阻断剂 电荷分布
状态 特点
EK
四乙胺
极化
稳定直 流电位
ENa
EK
河豚毒度超极
反极化)
RP
化
快速、可扩布的电位变化
（四）动作电位的产生条件
¤ 阈 刺 激 、 阈 上 刺 激 → 较 少 Na+ 通 道 开 放 ， 少量Na+内流→轻度去极化→阈电位→爆发 动作电位
（二）肌细胞收缩—肌丝滑行
肌浆Ca2+ 浓度升高→ 肌钙蛋白与Ca2+ 结合 →原肌凝蛋白变构、移位 →暴露肌动蛋白结合位点 →横桥与肌动蛋白结合 →ATP酶活性增加 →ATP分解释能 → 横桥扭动→ 细肌丝向M线滑行 →肌小节缩短→肌肉收缩
（三）骨骼肌的收缩形式
等长收缩
按肌肉是否缩短
等张收缩
单收缩
超常期 负后电位后期
高于正常
低常期
正后电位
低于正常
动作电位的特点
1.“全或无” 现象 2.不衰减性传导 3.脉冲式
（三）动作电位产生的机制
去极相：膜外Na+浓度高于膜内，安静时膜内 电位低于膜外。刺激→Na+ 通道少量开放，少 量Na+内流→阈电位→ Na+通道大量开放， Na+迅速内流，→膜内电位升高，达Na+的平衡 电位。
Ach被胆碱酯酶灭活。
（三）神经肌肉接头处兴奋传递的特点
1.单向传递 2.时间延搁 3.易受环境变化的影响
①递质释放： Ca2+ ②递质与受体结合：箭毒 ③递质灭活：有机磷农药
二、肌细胞的兴奋收缩耦连
概念：把肌细胞的兴奋和肌细胞的收缩连 接起来的中介过程。 （细胞膜AP→肌丝滑行）
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2.经通道的易化扩散 (1)转运过程：通道蛋白分子中央的贯通膜内外的亲水性 孔道开放→相应的带电离子经通道顺差（顺浓度梯度或电位 梯度）跨膜快速移动。
(2)被转运的物质：主要为带电离子(如：Na+、K+、Ca2+ 等)，某些细胞膜上存在水通道蛋白,允许水分子通过。
(3)经通道易化扩散的特征 ①离子选择性：每种通道只允许某种或某几种离子通过。 ②离子转运速度快； ③门控特性: 大多数通道具有闸门，可受某种因素的控 制开放或关闭。(少数通道为非门控通道，经常处于开放状态）
生理学细胞基本功能
1.门控通道的类型：一般根据控制闸门开闭的因素，可分为： (1)电压门控通道：受膜两侧的电位差控制开闭的通道。
如：神经轴突膜上的某些Na+通道； (2)化学门控通道：受膜两侧某种化学物质控制开闭的通道。
如：骨骼肌细胞终板膜上的N2-乙酰胆碱受体阳离子通道； (3)机械门控通道：受某种机械刺激控制开闭的通道。
主动转运──细胞通过本身的某种耗能过程, 将物质逆浓度梯 度或逆电位梯度跨膜转运。包括原发性主动转运(primary active transport)和继发性主动转运(secondary active transport)。
主动转运与被动转运之间的区别： 主动转运：将某种物质逆差 转运，细胞将为转运提供能量。 被动转运：物质分子或离子由于分子的运动而顺差移动，因此 不需细胞为转运提供能量，包括单纯扩散和易化扩散。
生理学细胞基本功能
2.继发性主动转运 继发性主动转运——驱动力并不直接来自ATP分解，而是来自
另一物质原发性主动转运所形成的浓度梯度而进行的逆差转运。
(二)易化扩散(facilitated diffቤተ መጻሕፍቲ ባይዱsion)
易化扩散——非脂溶性物质在膜结构中某些蛋白质分 子的“协助”下，顺差（浓度差或电场力差）的跨膜移动。
易化扩散量的大小主要取决于以下两个方面： (1)细胞膜两侧物质的浓度梯度，若是所转运的物质是 带电的电解质，扩散量还受膜两侧电位梯度的影响。浓度 梯度（电位梯度）愈大，扩散速率愈大。 (2)细胞膜对所转运物质的通透性：通透性愈大，转运 速率愈大。
第二章 细胞的基本功能
第一节 细胞膜的结构和物质转运功能 第二节 细胞的信号转导 第三节 细胞的生物电现象 第四节 肌细胞的收缩功能
相关链接： 细胞的结构 生理学细胞基本功能
第一节 细胞膜的结构和物质转运功能
第一节学习要求 1.复习膜的结构； 2.掌握易化扩散和主动转运； 3.熟悉单纯扩散、出胞和入胞。
1.单纯扩散——没有生物学转运机制参与, 物质 (主要是脂溶性 小分子和极小分子)仅顺其浓度差穿越细胞膜的过程。
2.人体内以单纯扩散转运的重要物质：
O2和CO2（脂溶性分子)，水分子(分子极小)。 3.影响单纯扩散的因素: (1)浓度势能：正相关； (2)通透性：正相关。
相关链接： 扩散
生理学细胞基本功能
生理学细胞基本功能
1.经载体的易化扩散 (1)转运过程：在高浓度侧膜载体蛋白与被转运物质结合→ 载体蛋白分子变构→将被转运的物质转移到膜低浓度侧→被转 运物与载体蛋白分离，进入该侧。 (2)载体转运的特征： ①结构特异性：每种载体蛋白只能转运某一种或某几种特 定的物质。 ②饱和现象：当被转运物的浓度升高至一定浓度后，对该 物的转运量将不再随该物浓度的升高而增大，即达到极限。 ③竞争性抑制。
2.电压门控通道的功能状态：
(1)静息状态（又称为备用状态）：通道关闭，能被激活开放。
(2)激活状态：通道开放，允许相应离子顺差跨膜移动。
(3)失活状态：通道关闭并不能被激活。
刺激
静息状态
激活状态
时间依从性
失活状态
电压依从性（随膜电位复极化进程）
生理学细胞基本功能
(三)主动转运 (active transport)
脂质双分子层中。 (三)糖类：形成糖蛋白或糖脂。
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二、细胞膜的物质转运功能
细胞在新陈代谢过程中，细胞内、外的营养物质和代谢 产物不断地进行交换，细胞膜是细胞内、外物质交换的唯一 途径。 (一)单纯扩散 (二)易化扩散 (三)主动转运 (四)出胞和入胞
生理学细胞基本功能
(一)单纯扩散(simple diffusion)
Na+泵出细胞，同时将 2个K+泵入细胞，结果使跨膜 电位差增大。
+ 钠泵
钠泵
生理学细胞基本功能
★细胞膜上钠泵活动的结果: 建立和保持Na+、K+在细胞膜两侧的不均衡分布： Na+外高内低，K+外低内高。
★细胞膜上钠泵活动的生理意义： ① 胞内高钾, 利于胞质内的某些代谢反应; ② 维持细胞正常的渗透压和形态：将胞质内的钠离子泵出细 胞，避免细胞内钠浓度升高，从而降低胞质渗透压，从而 防止过多水分进入细胞内，维持正常的渗透压和形态； ③ 建立起一种生理性势能储备，为生物电产生、某些物质的 (如：葡萄糖、氨基酸、氯离子、氢离子等)继发性主动转 运等功能活动提供能量。
胞的肌浆网膜上。 H+-K+泵：逆差转运氢离子和钾离子(反方向)，主要分布于 胃黏膜泌酸腺的壁细胞的顶膜上，又称为质子泵。
生理学细胞基本功能
★细胞膜上钠泵的活动: 分解ATP获得能量，将Na+泵出 细胞，同时将K+泵入细胞。
*当[Na+]内↑或[K+]外↑时,钠泵的活动增强。 *钠泵的生电性作用：钠泵每分解1个ATP分子，将 3个
生理学细胞基本功能
一、膜的化学组成和分子结构
液态镶嵌模型(fluid mosaic model)——以液态脂质双 分子层为基 架, 其中镶嵌着具有不同生理功能的蛋白质。
(一)脂质 磷脂(占70%)、胆固醇(占30%)等。为双嗜性分子。 (二)蛋白质 1.表面蛋白: 附着于膜表面; 2.整合蛋白: 以-螺旋结构镶嵌于
生理学细胞基本功能
1.原发性主动转运 原发性主动转运──细胞利用直接分解ATP获得的能量，将
物质逆差(浓度梯度或电位梯度)跨膜转运。
膜上分解ATP获能并进行主动转运的膜蛋白,称为泵蛋白。 几种 重要的泵蛋白： 钠-钾泵(简称钠泵)：逆差转运钠离子和钾离子(反方向)，主
要分布于细胞膜上。 钙泵：逆差转运钙离子，主要分布于骨骼肌细胞和心肌细