《生理学》细胞
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》复习题 细胞的基本功能(含答案)
生理学复习题及答案——细胞的基本功能一、名词解释1.易化扩散2.阈强度3.阈电位4.局部反应二、填空题1.物质跨越细胞膜被动转运的主要方式有_______和_______.2.一些无机盐离子在细胞膜上_______的帮助下，顺电化学梯度进行跨膜转动。
3.单纯扩散时，随浓度差增加，扩散速度_______.4.通过单纯扩散方式进行转动的物质可溶于_______.5.影响离子通过细胞膜进行被动转运的因素有_______，_______和_______.6.协同转运的特点是伴随_______的转运而转运其他物质，两者共同用同一个_______.7.易化扩散必须依靠一个中间物即_______的帮助，它与主动转运的不同在于它只能浓度梯度扩散。
8.蛋白质、脂肪等大分子物质进出细胞的转动方式是_______和_______.9.O2和CO2通过红细胞膜的方式是_______；神经末梢释放递质的过程属于_______.10.正常状态下细胞内K＋浓度_______细胞外，细胞外Na＋浓度_______细胞内。
11.刺激作用可兴奋细胞，如神经纤维，使之细胞膜去极化达_______水平，继而出现细胞膜上_______的爆发性开放，形成动作电位的_______.12.人为减少可兴奋细胞外液中_______的浓度，将导致动作电位上升幅度减少。
13.可兴奋细胞安静时细胞膜对_______的通透性较大，此时细胞膜上相关的_______处于开放状态。
14.单一细胞上动作电位的特点表现为_______和_______.15.衡量组织兴奋性常用的指标是阈值，阈值越高则表示兴奋性_______.16.细胞膜上的钠离子通道蛋白具有三种功能状态，即_______，_______和_______.17.神经纤维上动作电位扩布的机制是通过_______实现的。
18.骨骼肌进行收缩和舒张的基本功能单位是_______.当骨骼肌细胞收缩时，暗带长度，明带长度_______，H带_______.19.横桥与_______结合是引起肌丝滑行的必要条件。
《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》细胞的基本功能练习题
《生理学》细胞的基本功能练习题一、名词解释1．单纯扩散 2．易化扩散 3．主动转运 4．受体 5．静息电位6．动作电位 7．极化 8．去极化 9．超极化10．兴奋-收缩耦联 11．等长收缩 12．等张收缩二、填空题1．细胞膜的物质转运形式有、、、四种。
2．在细胞膜的物质转运形式中，不耗能的有和，耗能的有、和。
3．C02和02等脂溶性物质进出细胞是通过___ 转运形式进行的。
4．易化扩散是指一些不溶于脂质或在脂质中溶解度很少的物质，借助于膜上的帮助出入细胞的过程。
5．参与易化扩散的蛋白质有两种，一种是，另一种是。
6．主动转运与被动转运不同之处在于前者是逆梯度和能量的转运过程。
7．从生物电角度看，兴奋表现为细胞膜的，抑制表现为细胞膜的。
8．从生物电现象看，兴奋的标志是产生；细胞生理静息状态的标志是。
9.在静息状态下，膜对____有较大的通透性，所以静息电位又称____的平衡电位。
10.当神经细胞受刺激，局部产生去极化达到____ 水平时，膜对____的通透性突然增大，从而引起动作电位的产生。
11.动作电位上升支（去极化）的出现是由于膜对____的通透性突然增大，而下降支（复极化）则与随后出现的通透性的增大有关。
12.在同一细胞上动作电位的传导机制是通过兴奋部位与安静部位之间产生的____ 的结果。
13.骨骼肌收缩和舒张的基本单位是。
14.骨骼肌细胞兴奋-收缩耦联的结构是，耦联因子是。
15.神经-骨骼肌接头处释放的递质是。
16.肌肉收缩按其刺激频率表现为____ 收缩和____ 收缩。
17．强直收缩分为、。
18.正常体内骨骼肌收缩绝大多数属于强直收缩，这是因为运动神经传出的通常是一连串的。
19.在有后负荷存在的条件下肌肉收缩之初总是先有收缩，然后才有收缩。
三、选择题A1型题1．O2、CO2进出细胞过程属于：A．单纯扩散 B．易化扩散 C．主动转运 D．入胞 E．出胞2．静息电位产生的机制是：A．Na+内流 B．Na+外流 C．K+内流 D．K+外流 E．Ca2+内流3．物质在特殊膜蛋白的帮助下，顺电-化学梯度通过细胞膜的过程属于：A．单纯扩散 B．易化扩散 c．主动转运 D．出胞 E．入胞4．离子被动跨膜转运的动力是：A．电位差 B．浓度差 C．电-化学梯度 D．钠泵供能 E．自由运动5．安静时K+由细胞内流向细胞外属于：A．单纯扩散 B．通道转运 C．载体转运D．主动转 E．出胞6．关于钠泵的论述，不正确的是：A．又称为Na+-K+ ATP酶B．排出K+摄入Na+C．对细胞膜内Na+、膜外K+浓度变化敏感D．一次转运排出3个Na+，摄人2个K+E．转运N a+ - K+过程是耦联过程7．细胞膜的主动转运是借助于膜上：A．载体蛋白的耗能过程 B．通道蛋白的耗能过程C．泵蛋白的耗能过程 D．受体蛋白的耗能过程E．泵蛋白的非耗能过程8．被动转运和主动转运的共同特点是：A．消耗能量 B．顺浓度梯度 C．借助膜蛋白帮助D．转运的物质都是小分子E．转运的物质都是脂溶性9．细胞膜上的泵、通道和载体的共同点是：A．转运脂溶性物质 B．均消耗能量C．均是化学门控D．均是电压门控 E．转运小分子物质或离子10．中性粒细胞的吞噬过程属于:A．出胞 B．入胞 C．主动转运D．单纯扩散 E．易化扩散11．静息状态的标志是:A．极化 B．抑制 C．阈值 D．动作电位 E．兴奋12．动作电位去极化产生的离子基础是:A．Na+内流 B．Na+外流 C．K+外流D．K+内流 E．Ca2+内流13．引起肌细胞收缩的直接动因是:A．Ca2+的释放 B．Ca2+的回收 C．Na+的释放D．Cl-的释放 E．Mg2+的释放14．后负荷无限大时，肌肉的收缩形式是:A．单收缩 B．等长收缩 C．等张收缩D．全强直收缩 E．完全强直收缩15．可兴奋细胞受到阈刺激后将产生:A．静息电位 B．动作电位 C．阈电位D．局部电位 E．上述电位都可能16．当静息电位的数值向膜内负值加大的方向变化时，称为:A．极化 B．去极化 C．复极化 D．反极化 E．超极化17．肌肉开始收缩时，表现为张力增加而长度不变。
《生理学》各章知识点总结
《生理学》各章知识点总结生理学是研究生物体生命活动的科学，是医学专业和生物学专业中的重要学科之一、生理学主要研究生物体的器官、组织和细胞等机能活动，以及这些活动的调节和控制机制。
第一章：绪论这一章主要介绍了生理学的基本概念和研究方法，包括生理学的定义、历史发展和分类等内容。
同时还介绍了生物体内部环境的概念和稳态调节原理。
第二章：细胞生理学这一章主要介绍了细胞的基本结构和功能，包括细胞膜的结构和功能、细胞器的结构和功能等内容。
同时还介绍了细胞内信号转导的机制和细胞运动的原理。
第三章：神经生理学这一章主要介绍了神经系统的组成和功能。
包括神经元的结构和功能、神经传递的机制、神经递质的种类和作用等内容。
同时还介绍了感觉器官的基本原理和神经系统对外界刺激的处理过程。
第四章：心血管生理学这一章主要介绍了心血管系统的结构、功能和调节机制。
包括心脏的结构和功能、血管的结构和功能、血液循环的原理和调节机制等内容。
同时还介绍了血压的调节和心血管疾病的生理学基础。
第五章：呼吸生理学这一章主要介绍了呼吸系统的结构、功能和调节机制。
包括呼吸器官的结构和功能、呼吸过程的物理原理、呼吸的神经调节和化学调节等内容。
同时还介绍了呼吸系统的疾病和调节异常的生理学基础。
第六章：血液生理学这一章主要介绍了血液的组成、功能和调节机制。
包括血液成分的组成和功能、血液凝固的生理机制、免疫系统的功能和调节等内容。
同时还介绍了血液相关疾病的生理学基础。
第七章：消化生理学这一章主要介绍了消化系统的结构、功能和调节机制。
包括消化器官的结构和功能、消化酶的分类和作用等内容。
同时还介绍了消化系统对食物的消化和吸收过程，以及胃酸的分泌和胃肠动力的调节机制。
第八章：生殖生理学这一章主要介绍了生殖系统的结构、功能和调节机制。
包括生殖器官的结构和功能、生殖细胞的形成和发育过程等内容。
同时还介绍了雄性和雌性激素的合成和作用，以及生殖周期和孕育过程的生理学基础。
第九章：内分泌学这一章主要介绍了内分泌系统的结构、功能和调节机制。
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。
生理学 第2章细胞
传播，但随着传播距离的增加，其电位变化幅度减
小最后消失故不能在膜上作远距离的传播； （3）可以总和 ①空间性总和 ②时间性总和
01:04
小结：局部反应与动作电位之比较
项 目 局 部 反 阈下刺激 较少 小（在阈电位以下波动） 有（时间或空间总和） 无 呈电紧张性扩布，随时间 和距离的延长迅速衰减， 不能连续向远处传播 应 动 作 电 多 大（达阈电位以上） 无 有 能以局部电流的形式 连续而不衰减地向远 处传播 位
01:04
（三）产生机制
产生条件主要有两个： • ①细胞内外各种离子的浓度分布不均（外Na+内K+状态）， 即存在浓度差； • ②在不同状态下，细胞膜对各种离子的通透性不同。 安静状态时，细胞膜主要对K+通透，K+顺浓度差外流， 随着K+外流，膜内外K+浓度差（化学驱动力）↓ ， K+外 流引起的由细胞外向细胞内的电场力（阻力）↑，当动 力和阻力相等时，K+净移动为0，此时膜两侧的电位差 也稳定于某一数值，称为K+平衡电位。
01:04
受体是指细胞膜或细胞内一些能与某些化学物质特异 性结合并产生特定生理效应的蛋白质。可分为膜受体和胞 内受体，通常指膜受体。 受体基本功能： 1.能识别和结合体液中的特殊物质，具有高度特异性，
保证信息传递准确、可靠。
2.能转导各种化学信号，激发细胞内产生相应的生理 效应。
01:04
第三节 细胞的生物电现象
门控离子通道分为三类： 1) 电压门控通道：在膜去极化到一定电位时开放，如神经 元上的Na+ 通道；K+ 通道等。
《生理学》各章知识点总结
《生理学》各章知识点总结生理学是研究生物体内部生理过程和功能的科学，它涵盖了人体各个方面的知识。
下面是生理学各章节的知识点总结：1.细胞生理学：-细胞的结构和功能，包括细胞膜、核糖体、线粒体等。
-细胞内部的物质运输和代谢过程。
-细胞的分裂和增殖。
2.神经生理学：-神经元的结构、功能和类型。
-神经传递和细胞之间的相互作用。
-神经递质的合成、释放和作用机制。
3.肌肉生理学：-肌肉组织的结构和组成。
-肌肉收缩和运动的机制。
-肌肉疲劳和补充能量的过程。
4.循环生理学：-心血管系统的结构和功能。
-血液的组成与循环。
-心脏的起搏和传导系统。
5.呼吸生理学：-呼吸系统的结构和功能。
-呼吸的机制和调节。
-气体交换和酸碱平衡。
6.消化生理学：-消化系统的结构和功能。
-消化器官的分泌和吸收。
-食物消化和能量代谢。
7.代谢生理学：-能量代谢和物质转化的过程。
-激素的合成和调节作用。
-营养物质的吸收、利用和储存。
8.生殖生理学：-生殖系统的结构和功能。
-生殖器官的发育和成熟。
-生殖细胞的形成和生殖过程。
9.泌尿生理学：-泌尿系统的结构和功能。
-肾脏的滤过、吸收和分泌。
-尿液的形成和调节。
10.免疫生理学：-免疫系统的结构和功能。
-免疫细胞的识别和杀伤机制。
-免疫的调节和记忆作用。
以上是生理学各章节的知识点总结，每个章节涵盖了特定的生理功能和机制。
通过深入学习和理解这些知识点，可以更好地理解人体的生理过程和功能。
生理学第二章细胞
微电极（单一神经纤维）
电压钳技术（细胞膜上的离子通道）
膜片钳技术（单一离子通道）
膜片钳技术：可记录细胞膜结构中单一离子通道的电流 和电导。生物电现象的观察分析进入分子水平的新阶段。
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静息电位(resting potential)及其产生原理
（一）静息电位(resting potential RP) 细胞安静状态时，存在于细胞膜内外两侧的电位差。
2.RP实验现象：
40
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证明RP的实验：
（甲）当A、B电极都位
性质：
于细胞膜外，无电位改变，内负外正（极化）
证明膜外无电位差。
（乙）当A电极位于细胞 膜外， B电极插入膜内时， 有电位改变，证明膜内、 外间有电位差。
（丙）当A、B电极都位
于细胞膜内，无电位改变，
证明膜内无电位差。
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➢ 膜电位变化中的几种状态
a⑧f①t正eR⑥r后e-Ksp电+to从it位ne细gn（pt胞oiptao内elsn)i转ttii移avle到细胞 a化ft③e外r膜-液p去o使t极e细n化t胞i达a复l阈)极:电超化位级水平，
电⑤④压N去门a②+极通控阈化道N刺a：关+激通N闭a道+，迅开K速放+通进。道入 Na开细+进放胞入细胞。
复极化(repolarization) : depolarization→ polarization
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（二）静息电位(RP)的产生机制
1. 细胞膜内外离子分布及膜对离子的通透性
(1) 细胞膜内、外离子分布不匀 [Na+] o ＞[Na+] i ≈ 10∶1, [K+]i＞[K+]o≈30∶1 [Cl-] o ＞[Cl-] i ≈ 14∶1, [A-]i＞[A-]o≈ 4∶1
生理学 细胞的基本功能(二)2024
生理学细胞的基本功能（二）引言概述：细胞是生物体内最基本的结构和功能单位，它们承载着一系列基本的生理学功能。
本文将深入探讨细胞的基本功能，并从五个大点详细阐述这些功能。
这些大点包括细胞的物质交换过程、细胞的能量转化、细胞的运动性、细胞的感知与响应、以及细胞的生殖和增殖。
正文：1. 物质交换过程a. 细胞膜的渗透与透析：细胞膜通过渗透作用实现对物质的选择性吸收和排出。
b. 细胞内部产生与利用的物质：细胞通过代谢过程产生必需的分子，并以此维持生命活动。
c. 基因传递：细胞通过DNA和RNA，将遗传信息传递给新细胞。
2. 能量转化a. 细胞呼吸：细胞通过将有机物氧化分解为CO2和H2O来释放能量。
b. 光合作用：植物和一些原核生物通过吸收光能将二氧化碳和水转化为有机物，并放出氧气。
c. ATP合成：细胞利用酶将化学能转化为ATP，并以ATP作为能量载体。
3. 运动性a. 细胞骨架：细胞内的微丝、中间丝和微管系统可支持细胞的形态维持和运动。
b. 肌原纤维收缩：肌原纤维通过肌动蛋白和肌间蛋白的结合，实现肌肉收缩和运动。
c. 鞭毛和纤毛运动：细胞表面的纤毛和鞭毛通过节律性摆动，推动细胞或周围液体的运动。
4. 感知与响应a. 受体与转导：细胞表面的受体感知外界信号，并通过信号转导途径传递到细胞内。
b. 细胞间通讯和信号传递：细胞通过细胞间连接和细胞外化学信号传递，实现信息的共享和协作。
c. 反应性调节：细胞根据外界和内部刺激作出相应反应，如分泌物质或改变细胞膜的通透性。
5. 生殖和增殖a. 有丝分裂和无丝分裂：细胞通过有丝分裂和无丝分裂两种方式进行增殖和生殖。
b. 细胞周期：细胞按照一定的顺序进行分裂和生长，即细胞周期。
c. 分化和特化：细胞在生长过程中经历分化和特化过程，形成各类器官和组织。
总结：细胞作为生物体最基本的单位，具有多样的功能。
本文从物质交换过程、能量转化、运动性、感知与响应，以及生殖和增殖等五个大点详细阐述了细胞的基本功能。
生理学第二章细胞的基本功能
2021/4/21
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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
生理学课件 第二章 细胞的基本功能
原发性主动转运
主动转运
继发性主动转运
扩展
扩展
四、入胞和出胞
概念：一些大分子物质或团块通过细胞膜变形活动进出细胞的过程，需细 胞消耗能量 入胞 吞噬 吞饮 出胞
二、易化扩散
概念：水溶性或脂溶性很小的物质，在特殊膜蛋白的帮助下，由高浓度一 侧通过细胞膜向低浓度一侧扩散的现象。 特点：①顺浓度差：不需细胞消耗能量 ②需要特殊膜蛋白的帮助 载体转运 分类： 通道转运
1.载体转运
物质：葡萄糖、氨基酸等
特点：① 高度的特异性：一种载体一般只能第二章 细胞的基本功能
第一节 细胞膜的物质转运功能
细胞膜的结构：脂质双分子层液态镶嵌结构
一、单纯扩散
概念：是指脂溶性的小分子物质从细胞膜的高浓度一侧向低浓度一侧转 运的过程。 特点：顺浓度差；不需细胞消耗能量 物质：CO2、O2、NH3、乙醇等 注：某种物质能否通过单纯扩散方式过膜，除了取决于膜两侧浓度差， 还取决于细胞膜的通透性。
③ 竞争性抑制：一种载体同时转运两种或两种以上结构相似的物质 时，一种物质的增加，将减弱对另一物质的转运。
CONTENTS
2.通道转运
物质：无机离子、水 特点：通道的开或关 受化学因素的调控——化学门控通道 受电压因素的调控——电压门控通道
三、主动转运
概念：借助细胞膜泵蛋白的作用，将物质由低浓度一侧转运到高浓度一侧
一、骨骼肌的收缩原理
滑行学说——肌肉的缩短是通过肌小节中细肌丝与粗肌丝相互滑行的结 果（其间肌丝本身的长度不变）。
《生理学》第二章
突触可塑性
突触传递效能可发生改变， 是学习和记忆等生理功能 的结构基础。
神经递质、受体与信号转导途径
神经递质
包括乙酰胆碱、去甲肾上 腺素、多巴胺等，参与调 节神经系统功能。
受体
位于细胞膜或细胞内，与 神经递质结合后引发一系 列生理效应。
信号转导途径
神经递质与受体结合后， 通过第二信使等信号分子 将信号转导至细胞内，引 发细胞生理反应。
生物电现象包括静息电位、动 作电位等，是细胞生命活动的 重要表现。
离子泵、离子通道和离子交换 器等在生物电现象中发挥关键 作用。
细胞增殖、分化及凋亡过程
01
02
03
04
细胞增殖是细胞数量的增加， 包括有丝分裂和减数分裂两种
方式。
细胞分化是细胞类型和功能多 样性的基础，由基因选择性表
达所决定。
细胞凋亡是细胞程序性死亡， 对维持机体内环境稳态具有重
《生理学》第二章
目录
• 细胞基本功能与生理概述 • 神经系统与肌肉组织生理功能 • 心血管系统生理功能与调节 • 呼吸系统生理功能与调节 • 消化系统生理功能与调节 • 泌尿系统生理功能与调节
01 细胞基本功能与 生理概述
细胞膜结构与物质转运功能
细胞膜主要由脂质和 蛋白质组成，具有流 动性。
细胞膜具有选择透过 性，可以控制物质进 出细胞。
肌肉组织类型、收缩原理及力学特性
肌肉组织类型
包括骨骼肌、心肌和平滑肌等， 具有不同的结构和生理功能。
收缩原理
肌肉收缩是由肌原纤维内粗细肌丝 相互滑动引起的，需要ATP提供能 量。
力学特性
肌肉具有弹性、粘滞性和收缩性等 力学特性，是机体运动的基础。
神经系统对肌肉活动调控机制
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）
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1、分类 1）表面蛋白（peripheral protein) 2）整合蛋白(integral protein)
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2、功能
1)物质转运功能： 如通道蛋白，载体蛋白，泵蛋白 2)辨认，接受和传递信息： 如受体蛋白 3)起细胞标志作用： 如抗原 4)其他： 尚不清楚
1)概念: 一些非脂溶性或脂溶解度甚小的物质,需特殊膜蛋 白质的“帮助”下,顺梯度进行扩散的方式。
2)分类: ①经通道的易化扩散 ②经载体的易化扩散
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1、经载体的易化扩散
1）概念： 小分子物质依靠膜上的载体蛋白，顺浓度梯度的跨膜扩散。
如:葡萄糖,氨基酸等
转运的物质：葡萄糖、氨基酸等小分子亲水物质
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（三）细胞膜糖类
细胞膜所含糖类甚少，主要是一些寡糖和多糖链，它们都以 共价键的形式和膜脂质或蛋白质结合，形成糖脂和糖蛋白。
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二、细胞膜的跨膜物质转运功能
被动转运(passive transport)
1、概念：物质顺电位或化学梯度的转运过程。
2、特点： ①不耗能（依赖电-化学梯度的势能）
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2、影响因素
1）膜两侧该物质的浓度梯度： 正变关系 2）膜对该物质的通透性：
该物质通过膜的难易程度，如物质脂溶性的大小。
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3、特点: ①扩散速率高 ②无饱和性 ③不依靠特殊膜蛋白质的“帮助” ④不需另外消耗能量 ⑤扩散量与浓度梯度、温度和膜通透性呈正相关，用扩散通
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①原发性主动转运
介导这一过程的膜蛋白叫离子泵 如：钠-钾泵
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通道转运与钠-钾泵转运模式图
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钠泵的特性：
1）钠泵是镶嵌在膜的脂质双分子层中的一种特殊蛋白质 是一种钠-钾依赖性ATP酶的蛋白质
由α－和β－亚单位组成的二聚体蛋白质。
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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
3、分类： ①单纯扩散
②易化扩散（经通道，经载体）
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被动转运
主动转运
ATP
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（一）单纯扩散(simple diffusion)
1、概念:一些脂溶性物质仅依靠浓度差进行的跨膜扩散。 是单纯的物理扩散。如气体
2）具有ATP酶活性 可以分解ATP使之释放能量，并利用该能量进行离子转运
3）其活性由膜内外两侧Na+,K+浓度差来决定的。
膜外高钠 膜内高钾
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钠-钾泵活动过程:
当[Na+]i↑/[K+]o↑ 膜两侧Na+-K+浓度差↓
钠泵活动↑ 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
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第二章 细胞的基本功能
第一节 细胞的跨膜物质转运功能 第二节 细胞的跨膜信号转导(自学) 第三节 细胞的生物电现象 第四节 肌细胞的收缩功能
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第一节 细胞的跨膜物质转运功能
一、膜的化学组成和结构模型
液体镶嵌模式
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、 不同生理功能的蛋白质，后者主 要以а-螺旋或球形蛋白质的形式 存在。
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③竟争性抑制
如果某一载体对结构类似的A、B两种物质都有转运能力， 当膜对Ｂ物质转运加强, 则它对Ａ物质的转运能力减弱.
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1、经通道易化扩散
1）概念： 小分子物质依靠膜上的通道蛋白，顺浓度梯度的跨膜扩散。
如:离子,水等
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2)转运机制:
目前尚不清楚. 通道是一类贯穿脂质双分子层, 中央带有水性孔道的跨膜蛋白. 转运速度很快.
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（一）脂质双分子层1、成分磷脂酰胆碱 磷脂酰丝氨酸
磷脂（70%） 磷脂酰乙醇胺 磷脂酰肌醇
胆固醇
磷脂酰甘油
鞘脂
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2、特点 1）脂质双分子层在热力学上的稳定性
（膜中脂质呈双分子层形式存在）
磷脂和胆固醇都是双嗜性分子
2）具有一定的流动性
脂质熔点较低
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生电性泵
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(三)主动转运(active transport)
1、概念：细胞通过耗能将物质逆电位或化学梯度的转运过程。
2、特点： ①需要耗能（能量由分解ATP来提供） ②依靠特殊膜蛋白质（泵）的“帮助” ③逆电-化学梯度进行
3、分类： ①原发性主动转运 如:Na+-K+泵、H+-K+泵等 ②继发性主动转运 如：肠对葡萄糖重吸收
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2)转运机制: 目前尚不清楚.
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3)特点:
①结构特异性 ②饱和性 ③竟争性
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①结构特异性
有特定的位点与特定的物质结合. 如浓度相同,右旋葡 萄糖进入细胞量﹥左旋葡萄糖(分子量相同,旋光性不同)
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②饱和性
膜结构中载体数目或载体上结合的位点的数目有限
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②有不同功能状态，且功能状态受因素调控
离子通道有静息,激活,失活等功能状态
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通道的功能状态受不同因素调控---“门控” 通道分类:
1、化学门控通道---由化学物质控制---如终板膜上通道 2、电压门控通道---由膜电位控制-----如钠通道 3、机械门控通道---由机械运动控制---如听毛细胞
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3)特点:
①离子选择性 ②有不同功能状态
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①离子选择性
对于不同的离子的转运，膜上都有结构特异的通道蛋 白质参与，可分别称为Na+通道、K+通道、Ca+通道等
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通道对离子的选择性，决定于通道开放时它的水相孔道 的几何大小和孔道壁的带电情况，因而对离子的选择性 没有载体蛋白那样严格。
量（mol or mol数/min.cm2)表示。
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4、转运的物质：
脂溶性高的小分子物质
如: O2、CO2、NH3 、N2 尿素、乙醚、乙醇、 类固醇类激素 等少数几种。
注：∵膜对H2O具高度通透性， ∴H2O除单纯扩散外，还可通过水通道跨膜转运。
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（二）易化扩散(facilitated diffusion)—膜蛋白介导