第1章 细胞的基本功能 (三)汇总
细胞的基本功能.ppt
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细胞的基本功能
单纯扩散:脂溶性物质由细胞膜的高浓度一侧 向低浓度一侧的转运过程。
转运物质:O2、CO2 特点: 顺浓度差,不消耗能量
影响因素:①物质的浓度差 ②膜的通透性
易化扩散:非脂溶性物质,在膜蛋白的帮助下 由细胞膜的高浓度一侧向低浓度一 侧的扩散过程。
特点:1.由高到低 2.有选择性 3.结构和功能受调控
兴奋性:组织或细胞接受刺激发生反应的能力 兴奋性:细胞在受刺激时产生动作电位的能力
静息电位:
细胞在未受刺 激时,存在于 细胞内外两侧 的电位差。
极化:静息电位存在时,膜内外两侧所保持的 外正内负的状态。
去极化:以静息电位为准,膜内电位向负值减 小的方向变动。
超极化:以静息电位为准,膜内电位向负值增 大的方向变动。
3.机械门控通道:内耳毛细胞、
传导过程: 激素与受体结合→激活G蛋白→激活效应器酶 (腺苷酸环化酶、磷脂酶C等)→生成第二信使 (环磷酸腺苷、三磷酸肌醇、二酰甘油等) → 引发生理效应。
传导过程: 胰岛素(各种细胞因子)与酪氨酸激酶膜外段 结合→激活膜内段蛋白激酶活性→使膜内段蛋 白激酶酪氨酸残基磷酸化或底物酪氨酸残基磷 酸化→引发细胞内功能改变。
在一定范围内, 前负荷越大,肌 肉的初长度越长 ,肌肉的收缩力 量越大——最适 初长度
后负荷减小, 收缩时张力 减小、收缩 速度增大; 后负荷增大, 收缩时张力 增大、收缩 速度减慢。
先是等长收 缩,再是等 张收缩。
载体转运:葡萄糖、氨基酸、
化学门控通道 通道转运:离子、
电压门控通道
主动转运:细胞通过耗能过程,将物质由膜的 低浓度一侧移向高浓度一侧的过程。
特点:逆浓度差或逆电位差,消耗能量。
《细胞的基本功能》课件
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细胞是生命的基本单位,具有多种关键功能。通过本课件,我们将一起探索 细胞的定义、结构和重要功能,以及对科学和实际应用的意义。
细胞的定义
细胞的概念
作为人体中最基本的单位,细胞能够独立进行代谢活动,是所有生物的基本组成单位。
细胞结构
细胞由细胞膜、细胞质和细胞核组成,每个部分在细胞的功能和特征中发挥着重要作用。
细胞的研究和应用对人 类具有重大意义
细胞研究为解决许多医学和生 物技术难题提供了新的方法和 途径。
细胞的意义
科学上的意义
细胞对生物学和医学的研究产生重要影响,对人类健康的理解具有重大意义。
实际应用
细胞培养技术的广泛应用以及细胞治疗的实际运用,为医学和生物技术领域带来巨大潜力。
结论
细胞是生命的基本单位
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ细胞具有多种功能
细胞的多种功能构成了生命的 基础,增进了对生物学的理解。
从营养到遗传,细胞的功能驱 动着生命的各个方面,造就了 生物多样性。
细胞的基本功能
1
细胞的代谢功能
2
细胞经历能量代谢和物质代谢过程,
确保正常运转和维持生命活动所需的
化学反应。
3
细胞的遗传功能
4
细胞能够进行DNA的复制、转录和翻 译等遗传功能,维持和传递遗传信息。
细胞的营养功能
细胞通过摄取、吸收和分解营养物质, 实现对外界营养的获取和利用。
细胞的生物学功能
细胞能进行增殖、发育、分化和修复 等生物学功能,促进个体和群体的生 命发展。
细胞的基本功能PPT课件
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配体与离子通道型受体结合后,引起离子通道的开放或关闭,改变细胞内外离子的浓度, 从而产生生物效应。
胞内受体介导的信号传导途径
胞内受体与配体结合
胞内受体位于细胞内,与进入细胞内的配体结合后,通过改变构象 等方式激活下游信号通路。
激活基因表达
胞内受体与配体结合后,可进入细胞核内,与DNA结合,调节基因 的表达,从而产生长期的生物效应。
专能性分化
细胞只能分化成一种或少数几种细胞类型,如肌肉细胞、神经细 胞。
转分化
已分化的细胞在特定条件下转变为另一种细胞类型,如肿瘤细胞。
衰老过程中生理变化
基因组不稳定性增加
DNA损伤累积,导致基因突变 和染色体异常。
蛋白质稳态失衡
蛋白质合成和降解失衡,导致 错误折叠蛋白累积。
代谢重编程
细胞代谢途径发生改变,如线 粒体功能障碍和氧化应激增加 。
光合作用
绿色植物通过叶绿体,利用光能,把 二氧化碳和水转化成储存能量的有机 物,并且释放出氧气的过程。
呼吸作用与光合作用
呼吸作用类型
包括有氧呼吸和无氧呼吸两种类型,其中有氧呼吸是主要的呼吸 方式。
光合作用过程
包括光反应和暗反应两个阶段,分别在叶绿体的类囊体薄膜和基质 中进行。
呼吸作用与光合作用的联系
参与蛋白质的加工、分类和运 输。
内质网
与蛋白质合成、加工、运输及 脂类代谢等有关。
溶酶体
含有多种水解酶,能分解衰老 、损伤的细胞器。
中心体
与细胞的有丝分裂有关,形成 纺锤丝。
PART 02
物质运输与能量转换
REPORTING
WENKU DESIGN
物质进出细胞方式
-细胞的基本功能ppt课件
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– 结构: Na+-K+依赖式ATP酶 – 作用:排钠摄钾,维持细胞内外 Na+、K+ 的
正常的浓度梯度; 有一定的维持膜电位的作用
• 钙泵(Ca2+) • 负离子泵(Cl-) • H+泵
4. 继发性主动转运
小分子物质跨膜转运的几种形式
5. 出胞作用和入胞作用
• 出胞作用:大分子物质或团块
1). 以“载体”(载体蛋白质)为中介的易化扩散
特点: • 特异性高;(载体蛋白质和它所转运的物质之
间有高度的结构特异性) • 有饱和现象; • 存在可竞争性抑制
2). 以“通道”(通道蛋白质)为中介的易化扩散
通道蛋白质最主要的特性: • 门控特性
它转运某种离子的能力,决定与它所在的 膜的两侧的电位差或膜是否受到某些特殊 化学性信号或机械牵拉的作用 • 离子选择性 转运离子有特异性,但不如载体严格
二. 细胞膜的物质转运功能
扩散 易化扩散
主动转运
1.简单扩散
• 物质分子从高浓度向低浓度处扩散,扩散方向 和通量与浓度梯度有关,有时还受电场的影响。
• 在细胞中,首先只有脂溶性物质才能扩散, 扩散通量决定与①膜两侧该物质的浓度差;
②膜对该物质的通透性(即, 膜允许该物质通过的难易程度) • 通过简单扩散的物质较少:O2, CO2等脂溶性
第二章 细胞的基本功能
第一节 细胞膜的基本结构和物质转运功能 第二节 细胞的生物电现象及其产生机制 第三节 兴奋的引起和传播 第四节 肌细胞的收缩功能
高尔基 复合体 细胞膜
核
线粒体 溶酶体
过氧化物酶体
胞浆 核糖体 内质网
第一节 细胞膜的基本结构和 物质转运功能
八下生物第一章知识点
![八下生物第一章知识点](https://img.taocdn.com/s3/m/3a8a23efc67da26925c52cc58bd63186bceb92cf.png)
八下生物第一章知识点一、细胞的结构与功能1. 细胞的定义:细胞是生物体的基本结构和功能单位,所有生物都是由一个或多个细胞组成的。
2. 细胞的基本结构:- 细胞膜:控制物质进出,保护细胞内部结构。
- 细胞核:包含遗传物质DNA,控制细胞的生长和分裂。
- 细胞质:包含各种细胞器和代谢物质。
- 线粒体:能量转换器,进行有氧呼吸,产生能量。
- 叶绿体:植物细胞特有,进行光合作用,转化光能为化学能。
- 内质网和高尔基体:参与蛋白质的合成和加工。
- 溶酶体:含有消化酶,分解废物和有害物质。
- 细胞骨架:维持细胞形状和提供机械支持。
3. 细胞的功能:- 物质交换:通过细胞膜进行物质的进出。
- 能量转换:线粒体和叶绿体进行能量的合成和释放。
- 遗传信息的传递:DNA的复制和转录。
- 生物的生殖和发育:细胞分裂和分化。
二、细胞的分裂与生长1. 细胞分裂的类型:- 有丝分裂:细胞核先分裂,后细胞质分裂,产生两个遗传信息相同的子细胞。
- 无丝分裂:不涉及染色体的变化,细胞直接分裂成两个子细胞。
2. 细胞分裂的过程:- 间期:DNA复制和有关蛋白质合成。
- 前期:染色体凝聚,核膜和核仁消失。
- 中期:染色体排列在细胞中央,形成纺锤体。
- 后期:染色体分离,向两极移动。
- 末期:核膜和核仁重建,细胞质分裂。
3. 细胞生长:- 细胞生长是细胞体积增大的过程,通过合成新的细胞器和细胞物质实现。
- 细胞生长受到营养供应、激素调节和遗传控制的影响。
三、遗传与变异1. 遗传的分子基础:- DNA是主要的遗传物质,通过碱基序列编码遗传信息。
- 基因是DNA上具有特定遗传信息的片段,控制生物体的性状。
2. 遗传信息的传递:- DNA通过复制将遗传信息传递给子代。
- RNA转录和翻译过程将遗传信息转化为蛋白质。
3. 基因突变:- 基因突变是基因序列发生改变的现象。
- 突变可以是自发的,也可以是外界因素诱导的。
- 突变可能导致生物体性状的改变,有的突变有害,有的突变可能有益。
生理学各章节重点笔记汇总
![生理学各章节重点笔记汇总](https://img.taocdn.com/s3/m/36f2f62e3868011ca300a6c30c2259010202f3b1.png)
生理学各章节重点笔记汇总展开全文生理学各章节重点笔记汇总第一章绪论1、内环境:指细胞外液占体液的1/3,包括组织液,血浆,淋巴液2、稳态:内环境的各种物理的和化学的因素保持相对稳定3、人体的调节机制:神经调节,体液调节,自身调节自身调节:由组织,细胞本身生理特殊性决定的,并不依赖外来的神经或体液因素的作用的反应4、反射弧的组成:感受器,传入神经纤维,反射中枢,传出神经纤维,效应器5、神经调节的特点:迅速,局限,精确;体液调节的特点:缓慢,弥散,持久6、机体控制系统:非自动控制(单向式)自动控制系统包括反馈控制,前馈控制,负反馈:反馈信息的作用是减低控制部分的活动的反馈控制,对保持内环境稳态起着重要作用第二章细胞基本功能1、细胞膜和各种细胞器的质膜的组成:脂质,蛋白质,极少量的糖类2、膜蛋白的分类:细胞骨架蛋白,识别蛋白质,酶,受体蛋白,跨膜转运物质的功能蛋白3、物质的跨膜转运方式:(1)单纯扩散举例:O2,N2,CO2,NH3,尿素,乙醚,乙醇,类固醇(2)易化扩散举例:A经载体介导:葡萄糖,氨基酸特点:饱和现象,结构特异性,竞争性抑制B 经通道介导:Na+,K+,Ca2+,Cl-等特点:A顺浓度或电位梯度的高速度跨膜扩散B门控体制包括电压门控通道和化学门控通道C 对通过的离子有明显的选择性(3)主动转运举例:A原发性主动转运——直接利用ATP:钠-钾泵B继发性主动转运——间接利用ATP:葡萄糖,氨基酸在小肠和肾小管的重吸收(4)出胞和入胞4、细胞的静息电位:指细胞未受刺激,处于安静状态时,膜内外两侧的电位差,等于K+的平衡电位产生机制:K+离子的外排极化:静息时膜的内负外正的状态去极化:静息电位的减少超极化:静息电位的增大复极化:细胞膜由去极化后向静息电位方向恢复的过程5、细胞的动作电位:细胞受到刺激,膜电位发生迅速的一过性的波动,是细胞兴奋的标志产生机制:Na+的内流(去极化),K+的外流(复极化)阈电位:形成Na+通道激活对膜去极化的正反馈过程的临界膜电位6、局部电流的方向;膜外由未兴奋区流向兴奋区,膜内由兴奋区流向未兴奋区特点:全或无定律,不衰减传导7、反应:当环境条件发生变化时,生物体内部的代谢活动及其外部表现将发生相应的改变8、兴奋:指产生动作电位的过程9、兴奋性:指一切活细胞,组织或生物体对刺激发生反应的能力,是衡量细胞受到刺激时产生动作电位的能力10、刺激量的参数:刺激强度,刺激持续时间,刺激强度对时间变化率阈刺激和阈强度:能使组织发生兴奋的最小刺激强度叫阈强度,相当于阈强度的刺激叫阈刺激。
细胞的基本功能版PPT.
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膜蛋白
• 表面蛋白(20%~30%)靠静电或离子键
• 整合蛋白(70%~80%)靠肽链穿越膜脂 质双层
膜糖类(寡糖或多糖链)
• 糖蛋白 • 糖脂
共价键
二、物质的跨膜转运
• 单纯扩散 • 膜蛋白介导的跨膜转运
被动转运(不消耗ATP)
经载体易化扩散 经通道易化扩散
主动转运(消耗ATP)
结构:图2-6
作用:每分解1分子ATP将3个Na+移出外,同 时将2个 K+移入胞内,结果K+胞内是胞外30倍, Na+胞外是胞内10倍左右。
阻断剂:哇巴因 激活条件:细胞内Na+浓度升高或细胞外K+浓度升高
生理意义:
① 建立一种势能贮备,供细胞其他耗能过 程利用(Na + -H +交换,Na+-Ca2+交换, 易化扩散,继发性主动转运等);
1/2V g鸡、鸭、鹅等家禽惊飞、撞笼、不进窝。h鱼儿在水面翻腾跳跃。
max 教师小结,告诉学生正确的方法应该是就近躲藏,(如课桌下、承重墙角墙根下、厕所承重墙角等)。闭眼趴下。等主震过后,在老
师的带领下有秩序的跑出教室找一处空旷地。切记住:不要急忙跑回家,要听从老师的指挥。 这位同学表演的精彩吗?大家回想一下,刚才那位同学为什么会肚子疼? (4)头部摔伤或挫伤,要对局部消毒包扎,并注意观察,一般要送医院进行观察有无并发颅损伤。 首先应明确单位的目标是否有过变化?为了适应这种变化该工作是否作过调整?询问其他部门对该工作的期望,这些期望是否都得到 了满足。 第一印象:我们对别人的第一印象55%来自外表,38%来自讲话方式,措辞只占7%。
研究: 细胞的结构和功能
生理学课件: 细胞的基本功能
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Gerard R.W. Ling G
This experimental arrangement made possible
the invention in 1949 by Ling and Gerard of the
2.易化扩散(facilitated diffusion)
A.定义:在膜蛋白的帮助下,非脂溶性的 小分子物质或带点例子顺浓度梯度/电位梯 度进行的跨膜转运
2.易化扩散
B. 特点: ⑴ 顺浓度/电位梯度,不耗能 ⑵ 需要膜蛋白的帮助
C.分类: *通道转运:依赖膜上的通道蛋白完成 *载体转运:依赖膜上的载体蛋白完成
A.定义:脂溶性 小分子 物质从高浓 度一侧向低浓度一侧移动的过程
B.适用物质:脂溶性小分子物质 C.特点:
⑴ 物理现象(分子热运动的扩散) ⑵ 顺浓度梯度,不耗能(ATP) ⑶ 不需膜蛋白的帮助
1.单纯扩散(simple diffusion)
D.影响因素:扩散通量 ⑴浓度差—动力 ⑵通透性—物质通过细胞膜的难易程度
glass
microelectrode.
1963
EccElecscles
内尔(Neher) (1944-) (德国细胞生理学家)
萨克曼(Sakmann) (1942-)
(德国细胞生理学家)
合作发明了膜片钳技术,并应用这一技术首次证实了细胞膜存 在离子通道。这一成果对于研究细胞功能的调控至关重要,可 揭示神经系统、肌肉系统、心血管系统及糖尿病等多种疾病的 发病机理,并提供治疗的新途径。 二人共获1991年诺贝尔奖。
胃腺壁细胞膜和肾小管闰细胞膜上的H+-K+-ATP酶 各种细胞器膜上的H+-ATP酶
人体解剖生理学:3 细胞的基本功能
![人体解剖生理学:3 细胞的基本功能](https://img.taocdn.com/s3/m/3645987e192e45361066f5ba.png)
第二节 细胞的跨膜信号转导
一、由G蛋白偶联受体介导的跨膜信号转导 二、酪氨酸激酶受体完成的信号转导 三、带离子通道受体介导的跨膜信号转导
一、由G蛋白偶联受体介导的跨膜 信号转导
G蛋白(GTP结合蛋白):与 膜受体与效应器耦联,由α、 β和γ三个亚单位组成,α 亚单位结合鸟苷酸位点和GTP 酶活性。 G蛋白效应蛋白(酶): ⅰ腺苷酸环化酶(AC)、磷脂 酶C(PLC)、磷酸二脂酶(PDE)、 磷脂酶A2等。 ⅱ离子通道
3.静息电位的产生机制 ➢ K+ 依赖细胞内、外浓度梯度向细胞外扩散形成的K+平衡电 位。
Nernst公式
R—通用气体常数(8.31) T—绝对温度(237+摄氏温度) Z— 离子价 F—Faraday常数
一、神经细胞、肌肉细胞的兴奋与兴奋性 1.刺激与兴奋 反应(response):当环境变化时,机体内细胞、组织、器官 或整体的活动状态发生的变化。 刺激(stimulation):引起反应的环境理化因素的变化。 冲动(impulse) :神经、肌肉细胞受到刺激而发生反应时,细胞 膜上产生的一种快速的可沿细胞膜不衰减传导的电位波动。 可兴奋组织(excitable tissue):组织受到刺激而兴奋时表现为产 生冲动的组织。包括神经组织、肌肉组织。 可兴奋组织的兴奋性:可兴奋组织产生冲动的容易程度。
1.腺苷酸环化酶—环一磷酸腺苷—蛋白激酶A途径的过程
腺苷酸环化酶—环一磷酸腺苷—蛋白激酶A途径的过程总结:
神经递质、激素等(第一信使)
结合G蛋白偶联受体
激活G蛋白 兴奋性G蛋白(GS)
激活腺苷酸环化酶(AC)
ATP
cAMP
激活cAMP依赖的蛋白激酶A
细胞的基本功能
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特点: ①转运方向是逆电-化学梯度进行的; ②需要消耗能量; ③依靠特殊膜蛋白质的“帮助” 。
分类: 原发性主动转运:直接由ATP供能 继发性主动转运:间接由ATP供能
(2)原发性主动转运 (primary active transport)
是指离子泵利用分解ATP产生的能量将离子 逆浓度梯度和(或)电位梯度进行跨膜转运的过 程。
离子通道在未激活时是关过程 称为门控过程。
(3)分类:
电压门控通道 受膜电位水平调控 化学门控通道 受膜环境中某些化学物质调控 机械门控通道 受机械刺激调控
(4)离子通道的特点 ①转运速度快 ②离子选择性 ③门控特性
2、载体介导的跨膜转运
特点: ①结构特异性 ②饱和现象 ③竞争性抑制
(1)脂溶性物质;(2)顺浓度梯度
(3)不消耗能量;(4)没有膜蛋白的参与
3、通过单纯扩散跨膜转运的物质 O2、CO2、N2、H2O、乙醇、尿素、甘油等。
4、影响单纯扩散的因素
(1)细胞膜两侧物质浓度差 (2)细胞膜对该物质的通透性:
①物质脂溶性的大小 ②分子大小
(二)膜蛋白介导的跨膜转运
被动转运 主动转运
(二)细胞膜的蛋白
主要存在形式α-螺旋或球形,约占细胞膜重 量的55%。
表面蛋白 按形式分为 整合蛋白
分类
酶蛋白
按功能分为 转运蛋白
受体蛋白
(二)细胞膜的蛋白
主要为a-螺旋蛋白或球形蛋白。
分类
表面蛋白(20~30%)
按存在形式分 整合蛋白(70~80%)
按功能分
酶蛋白 转运蛋白 受体蛋白
(三)细胞膜的糖类
经通道介导的易化扩散
《细胞的基本功能》课件
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总结词:脂质合成
详细描述:内质网还参与脂质的合成 ,如磷脂、胆固醇等。
总结词:钙离子储存与释放
详细描述:内质网具有储存和释放钙 离子的功能,参与细胞信号转导和钙 平衡调节。
高尔基体
总结词
蛋白质运输与分泌
详细描述
高尔基体参与蛋白质的运输与分泌 ,对细胞内外物质的转运起到关键 作用。
能量代谢的意义
能量代谢是细胞维持生命活动的关键,通过呼吸作用获取能量,并利用 这些能量进行各种生理活动,如肌肉收缩、神经传导等。
信息代谢
信息代谢定义
信息代谢是指细胞内信息的传递、处理和储存的过程,是细胞实现各种生理功能的基础。
信息代谢类型
包括信号转导和基因表达。信号转导是指细胞通过一系列生化反应将外界信号传递到内部并引发相应的生理反应;基 因表达则是指细胞根据需要表达或抑制某些基因,从而调控自身的生理功能。
胞吞和胞吐作用
大分子物质或颗粒可通过细胞膜的 内陷或突出形成囊泡,将物质摄入 或排出细胞,如突触小泡的胞吐作 用。
ห้องสมุดไป่ตู้
03 细胞器
CHAPTER
线粒体
在此添加您的文本17字
总结词:能量转换站
在此添加您的文本16字
详细描述:线粒体是细胞内的主要能量转换站,负责将有 机物氧化释放的化学能转化为ATP中的化学能,为细胞活 动提供动力。
《细胞的基本功能》ppt课件
• 细胞概述 • 细胞膜 • 细胞器 • 细胞核 • 细胞的代谢 • 细胞周期与分裂 • 细胞分化与癌变
目录
CONTENTS
01 细胞概述
CHAPTER
细胞定义
细胞是生物体的基本结构和功 能单位,具有自主代谢、繁殖 和遗传的能力。
细胞的基本功能
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细胞的基本功能细胞是构成人体的最基本的结构和功能单位。
每种细胞分布于机体的特定部位,执行特殊的功能。
细胞的基本功能包括:细胞膜的物质转运、细胞的信号转导、细胞膜的生物电现象和肌细胞的收缩。
一、细胞膜的物质转运功能:细胞新陈代谢过程中,需要不断选择性的通过细胞膜摄入和排出某些物质。
物质的跨膜转移途径有:(1)单纯扩散:是一种简单的物理扩散,即脂溶性高和分子量小的物质从膜的高浓度一侧向低浓度一侧跨膜运动。
扩散的方向和速度取决于物质在膜两侧的浓度差和膜对该物质的通透性。
浓度差越大,通透性越高,则单位时间内物质扩散的量就越多。
扩散的最终结果是使该物质在膜两侧浓度达到平衡。
(2)经载体和通道膜蛋白介导的易化扩散:带电离子和水溶性分子的跨膜转运需要膜蛋白的介导,其中经载体和通道蛋白介导的易化扩散属于被动转运,是物质顺浓度梯度或电位梯度进行的跨膜转运,不需要消耗能量。
(3)主动转运:是由离子泵和转运体膜蛋白组介导的消耗能量、逆浓度梯度和/或电位梯度的跨膜转运,分为原发性主动转运和继发性主动转运。
二、细胞的跨膜信号转导调节机体内各种细胞在时间和空间上有序的增值及分化,协调它们的代谢、功能和行为,主要是通过细胞间数百种信号物质实现的。
这些信号物质包括激素、神经递质和细胞因子等,根据细胞膜感受信号物质受体蛋白结构和功能特性,跨膜信号转导的路径大致分为G蛋白耦联受体、离子通道受体介导的信号转导和酶偶联受体介导的信号转导三类。
三、细胞的生物电现象(1)静息电位:静息电位是指细胞在未受到刺激时存在于细胞膜内外侧的电镀电位差。
安静状态下,细胞膜对各种离子的通透性以钾离子为最高,细胞膜中存在持续开放的非门控钾通道,因此静息电位就相当于钾离子平衡电位。
(2)动作电位:在静息电位基础上接受有效刺激后产生的一个迅速的可向远处传播的膜电位波动,称为动作电位。
四、肌细胞的收缩(1)神经-骨骼肌接头的兴奋传递:运动神经末梢与肌细胞特殊分化的动脉膜构成神经—肌接头。
细胞的基本功能 ppt课件
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通道转运与钠-钾泵转运模式图
钠-钾泵:当[Na+]i↑/[K+]o↑激活
分解ATP产生能量
2K+泵至细胞内;3Na+泵至细胞外
维持[Na+]o高、[K+]i高 原先的不均匀分布状态 钠-钾泵的这种活动还为其它一些物质转运 提供了动力(如葡萄糖、氨基酸的吸收:以Na+-载
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竞争性(∵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)。
(三)主动转运(active transport)
概念:指物质逆浓度梯度或电位梯度的转运过程。
• 你所经历的课堂,是讲座式还是讨论式? • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒,也不怕那风雨狂,只怕先生骂我 笨,没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照,花儿对我笑,小鸟说早早早……”
第一节 细胞膜的物质转运功能
一、细胞膜的分子结构
(一)细胞膜的脂质
以液态的脂质 双分子层为基架, 具有稳定性和流动 性。
低浓度一侧移动的过程。
(2)分类: ①通道介导的易化扩散 ②载体介导的易化扩散
1.通道介导的易化扩散
[Na+]o > [Na+]i
[K+]i >[K+]o 转运的物质:各种带电离子
2.载体介导的易化扩散
转运的物质:葡萄糖(GL)、氨基酸(AA)等小分子亲水物质
生理学--细胞的基本功能
![生理学--细胞的基本功能](https://img.taocdn.com/s3/m/2ca96c936137ee06eff918fe.png)
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)
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二 骨骼肌的收缩形式
骨骼肌在体内的功能,就是在它们受到刺激时能产 生收缩,以完成躯体的运动或抵抗某些外力的作用。
表现形式:(一)等长收缩; (二)等张收缩
(一)等长收缩
等长收缩是指肌肉收缩时长度保持不变而只产生张 力。
举例:上肢正在提重物时,虽然上肢的屈肌在用力 收缩做功,但是只能产生张力而不能缩短将重物提起
人体解剖生理学
第一章 细胞的基本功能
第四节 肌细胞的收缩
一.骨骼肌的结构
细胞称纤维; 滑面内质网称肌浆网; 细胞膜称 肌膜; 细胞质称肌浆。
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概 述:
一.骨骼肌的结构
骨骼肌纤维被结缔组织分隔包绕,纤维间无
细胞连接。
1.肌内膜: 包绕单个肌纤维的一层结缔组织。
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2.肌束膜: 包绕若干肌纤维或若干肌纤维束的
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b.细肌丝:固定于Z线,由肌动蛋白,原肌球
蛋白和肌钙蛋白构成。 •肌动蛋白:球状单体连成串珠状纤维双股螺旋链。 •原肌球蛋白:短的双股螺旋多肽链首尾相连而成,嵌 于肌动蛋白链的浅沟内。 •肌原蛋白;由三个球形亚单位TnT,于AI带交界 处向内凹陷形成。 b.横小管在肌浆内分支吻 合,在每个肌节的AI带交 界处包绕每条肌原纤维。 c.横小管能将肌纤维表面 的电冲动迅速传递到肌纤 维内部。
泡a
2
+
受体 +通 道
(一)神经-肌接头的超微结构
运
动
神经-骨骼肌接头由接头前膜、 神
接头后膜和接头间隙三部分组
经
成。 接头前膜是运动神经末梢
嵌入肌细胞膜的部位。 接头后膜是与接头前膜相
突
乙酰胆
触
碱
小C
( Ach )
泡a
2
+
对应是肌细胞膜,又称运动终
板或终板膜。
受体
+通
道
(一)神经-肌接头的超微结构 运动
(二)等张收缩
等张收缩即肌肉收缩时先产生一定的张力以克服阻 力,当产生的 张力足以克服阻力时,肌肉开始缩短,而 张力不再增加 。
举例:上肢提起一个不太重的物体时,上肢的屈肌 收缩做功先产生一定的张力以克服物体的重力,然后开 始缩短,将物体举起。肌肉一旦开始缩短,张力不再增 加,这实际上就是等张收缩。
神经
在接头后膜上有能与乙酰
胆碱特异结合的受体。
接头前膜与接头后膜之间
突触 小泡
有一个充满细胞外液的间隙, Ca
称为接头间隙。
2+
乙酰胆碱 ( Ach )
受体+ 通道
(二)神经-骨骼肌接头处的兴奋传递过程
兴奋由一个细胞传给另一个细胞的过程称为兴奋传 递。当神经冲动沿神经纤维传到轴突末梢时,引起接头 前膜上钙通道开放,Ca+从细胞外液顺电一化学差进入 轴突末梢,触发轴浆中的囊泡向接头前膜方向移动
三、影响骨骼肌收缩的因素
(三)肌肉收缩能力 定义:把不依赖于前、后负荷而影响肌肉收缩效能
的肌肉内在特性,称为肌肉收缩能力。 特点:其他条件不变时,肌肉收缩能力增强,可以
使肌肉收缩的张力增加、收缩的速度加快使它做功效率 增加。
影响因素:机体内许多神经递质、体液物质或疾病 时的病理变化及一些药物等都是通过调节肌肉收缩能力 来影响肌肉收缩效能的。如Ca+、肾上腺素使肌收缩能 力增强,而酸中毒、缺氧则使肌肉收缩能力减弱。
基本结构和功能单位。肌节是相邻Z线之间 的一段肌原纤维。
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(二)骨骼肌纤维的超微结构:
1.肌原纤维无:数条,与肌纤维长轴平行排列。
是肌纤维收缩的物质基础。每条肌原纤维 由上千条粗肌丝和细肌丝构成。
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a.粗肌丝:位于A带,固定在M线上。
粗肌丝由肌球蛋白构成,肌球蛋白由杆和头2部 分构成。头部称横桥,有ATP酶活性。杆部与其 他的肌球蛋白杆部平行排列,集合成束形成粗 肌丝。
(二)神经-骨骼肌接头处的兴奋传递过程
囊泡膜与接头前膜融合、破裂,以出胞方式使乙酰 胆碱释放进入接头间隙,乙酰胆碱扩散到达终板膜时, 立即与终板膜上的乙酰胆碱受体结合,使钠、钾通道开 放,允许Na+、K+通过,但以Na+内流为主,产生终板 膜的去极化,称为终板电位。
(二)神经-骨骼肌接头处的兴奋传递过程
荷。 后负荷是肌收缩的阻力或做功对象。肌肉在有后负
荷的作用下收缩,总是先有张力增加以克服后负荷的阻 力,然后才有长度的缩短。当后负荷为零,肌肉缩短速 度最快,而张力不变。随着后负荷的增加,收缩张力增 加而缩短速度减小,当后负荷增大到一定程度时肌肉产 生最大的张力,而缩短速度为零。
后负荷过小或过大都会降低肌肉做功的效率。适度 的后负荷才能获得肌肉做功的最佳效率。
二、神经-肌接头处兴奋的传递
(一)神经-肌接头的超微结构
神经-骨骼肌接头是运动神经 末梢与骨骼肌细胞之间相互接 触形成的。运动神经末稍接近 骨骼肌细胞时失去髓鞘,末梢 部位膨大。在神经末梢中含有 许多囊泡,称接头小泡,内含 乙酰胆碱 (ACh)递质。
运 动 神 经
突
乙酰胆
触
碱
小C
( Ach )
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3.纵小管(肌浆网):
a.由分支吻合的滑面内织网构成。肌浆网纵向 包绕每条肌原纤维,但被横小管分隔。
b.纵小管在遇到横小管时膨大,形成终池。横 小管和两侧的终池构成三联体。
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(三) 骨骼肌纤维收缩原理—滑动学说
神经兴奋→肌膜→横小管→终池→肌浆网钙 通道开放→肌浆钙浓度升高→肌原蛋白TnC与 钙结合后发生构型改变而位移→肌动蛋白位点 暴露→肌球蛋白头与位点结合,激活ATP酶释 放能量→肌球蛋白屈曲转动将肌动蛋白拉向M 线→细肌丝滑入A带使I带变窄→肌节缩短。
称为肌肉的初长度。 在一定范围内,前负荷增加时,肌肉的初长度增加,
可使肌肉收缩时产生的张力增大。当给予最适宜前负荷 时,肌肉处于最适初长度,可使肌肉产生最大的收缩张 力,收缩所表现的效果最佳。肌肉若不处于最适初长度 时,收缩产生的效果降低。
三、影响骨骼肌收缩的因素
(二)后负荷 定义:肌肉在收缩开始后所遇到的阻力,称为后负
当终板电位达到阈电位时,使附近肌细胞膜上的 Na+通道大量开放而暴发动作电位,引起骨骼肌细胞的 兴奋。
(二)神经-骨骼肌接头处的兴奋传递过程
接头前膜释放到接头间隙中的乙酰胆碱并没有进入 肌细胞,它只起到传递信息的作用,很快就被存在于接 头间隙和终板膜上的胆碱酯酶分解为胆碱和乙酸而失去 活性,这样就保证了一次神经冲动仅能引起肌细胞兴奋 一次。否则释放的乙酰胆碱在接头间隙中积聚起来,将 使骨骼肌细胞持续地兴奋和收缩而发生痉挛
结缔组织。
3.肌外膜: 致密结缔组织包绕整个肌肉,从而构成
一个器官。
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一)骨骼肌纤维的一般结构:
1.长圆柱状,含有大量纵向排列的肌原纤维。 2.含多个细胞核,位于纤维周边,肌膜内面。 3.在其纵断面上,可见明暗相间的横纹。横纹由
明带和暗带构成。
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M线:A带的中线。Z线:I带的中线。 4.肌节: 1/2I带+ A带 + 1/2I带,是肌原纤维的
(二)等张收缩
人体骨骼肌的收缩大多数情况下是混合式的,就是 说既有张力的增加又有长度的缩短,当肌肉开始收缩时, 一般只有张力的增加,当张力等于或超过负荷时,肌肉 才会缩短。所以总是张力增加在前,长度缩短在后。
三、影响骨骼肌收缩的因素
(一)前负荷 定义:肌肉在收缩之前所承受的负荷,称为前负荷。 肌肉的初长度:前负荷通过改变肌肉收缩前的长度,