生理学细胞的基本功能 护理本科 人卫第3版
生理学细胞的基本功能

1、分类 1)表面蛋白(peripheral protein) 2)整合蛋白(integral protein)
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生理学课件
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
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
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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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
生理学 细胞基本功能细胞膜物质转运和受体功能护理课件

受体功能在护理中的应用
受体是细胞表面的一种或多种分子结构,可以识别和结合特定的配体,从而传递信号。受体功能在护理实践中的应用主要涉 及到药物的作用机制和患者的病情监测。
例如,护士需要了解药物的受体作用机制,以便更好地理解药物的作用和副作用。此外,了解受体功能可以帮助护士更好地 监测患者的病情,如心血管疾病中的β受体拮抗剂和α受体激动剂的使用。
生理学细胞基本功能、细胞 膜物质转运和受体功能护理
课件
• 细胞基本功能 • 细胞膜物质转运 • 受体功能 • 护理应用
01
细胞基本功能
细胞的结构与功能
010203 Nhomakorabea细胞膜
细胞膜是细胞表面的薄膜 ,具有物质转运、信息传 递等功能。
细胞核
细胞核是细胞内的主要组 成部分,含有遗传物质 DNA和RNA,控制细胞的 生长、发育和代谢。
04
护理应用
护理中细胞基本功能的实践应用
细胞是生命的基本单位,具有多种基本功能,如代谢、生长、繁殖和应激反应等 。在护理实践中,了解细胞的基本功能有助于更好地理解人体的生理和病理过程 ,从而为患者提供更有效的护理。
例如,护士可以通过观察患者的细胞生长情况来评估患者的营养状况和伤口愈合 情况。此外,了解细胞的应激反应可以帮助护士更好地理解患者对疾病的反应和 耐受能力,从而更好地制定护理计划。
细胞的信号转导
信号分子
信号分子是细胞间传递信息的物质, 可以与受体结合,引发一系列的生理 反应。
受体
信号转导途径
信号转导途径是指信号分子与受体结 合后,通过一系列的化学反应,将信 号传递到细胞内,引起细胞的生理反 应。
受体是细胞表面的蛋白质,可以识别 信号分子并与其结合,引发细胞内的 生理反应。
生理学人卫版

(一)主要的信号蛋白
1、G蛋白耦联受体 2、G蛋白 3、G蛋白效应器 4、第二信使
(二)主要的G蛋白耦联受体信号转导途径
1.受体-G蛋白-AC途径:Gs和Gi家族
2.受体- G蛋白- PLC途径:磷脂酶将二磷酸磷脂酰肌醇水解成 三磷酸肌醇和二酰甘油
? 三、酶耦联受体介导的信号转导(如生长因 子-表皮生长因子、血小板源生长因子、成纤 维细胞生长因子、肝细胞生长因子、胰岛 素)。
膜电位几种状态
? 极 化:安静时存在于膜两 侧的稳定的内负外正的状态。 ? 超极化:膜内负电位增大。 ? 去极化:膜内负电位减小。 ? 复极化:细胞发生去极化后,膜电位恢复到极化状态。
三、动 作 电 位
? (一)酪氨酸激酶受体和酪氨酸激酶结合受 体
? (二)鸟甘酸环化酶受体
第三节 细胞的生物电现象
一、生物电(bioc-lectricity):是指一切活细胞
无论处于静息状态还是活动状态都存在的电 现象。
两种表现形式:安静时具有的静息电位和受
刺激时产生的动作电位。
二、静 息 电 位
静息电位(resting potential ,RP)是指细胞处于静息
章细胞的基本功能
细胞(cell)是构成人体最基本的功能单位。细 胞的基本功能包括细胞的物质跨膜转运功能、 信号转导功能、生物电现象和肌细胞的收缩 功能
本章要求
掌握
1. 单纯扩散、易化扩散的概念、形式和特点; 2. 原发性主动转运的概念和转运机制; 3. 静息电位、动作电位的概念及产生机制; 4. 动作电位、局部反应的特点; 5. 兴奋在同一细胞上传导的形式及特点; 6. 兴奋-收缩耦联的概念及其耦联物质。
简称钠泵,也称Na+-K+依赖式ATP 酶 作用:在消耗代谢能的情况下逆浓浓度差将细胞内的3个
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。
生理学细胞基本功能

(3)竞争性抑制
通道介导的易化扩散
1.通道蛋白 2.代表物:Na+、 K+、 Ca2+ 、Cl-等。
3.通道分类:(1)电压门控通道 (2)化学门控通道
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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
一、细胞膜的结构概述 二、物质的跨膜转运方式
下降支
去极化 反极化
+30mv
0mv
-90mv
复极化
-70
后电位
-90
(mv)
时程(ms)
AP= 锋电位 + 后电位
静息电位
第三节 细胞的生物电现象
动作电位
一、静息电位(Resting Potential, RP) 二、动作电位(Action Potential ,AP) (一)AP概念 (二)AP的组成 (三)AP产生机制
细胞受到有效刺激时,膜电位发生的快速、可逆波动。
静息电位
第三节 细胞的生物电现象
动作电位
一、静息电位(Resting Potential, RP) 二、动作电位(Action Potential ,AP) (一)AP概念 (二)AP的组成
上升支 -90mv
0mv
+30mv
+30
膜 内0
电
位
上升支
神经细胞、骨骼肌细胞的静息电位为-90mv, 红细胞约为-10mv。
静息电位
第三节 细胞的生物电现象
动作电位
一、静息电位(Resting Potential, RP) (一)概念 (二)产生机制
1、前提(1)安静时,[K+]内>>[K+]外 (2)膜只对K+有通透性
生理学细胞的基本功能(一)

生理学细胞的基本功能(一)引言概述:细胞是生命的基本单位,而了解细胞的基本功能对于理解生理学至关重要。
本文将探讨生理学细胞的基本功能,包括细胞的结构、代谢、通信、增殖和分化。
通过深入了解细胞的这些基本功能,我们可以更好地理解生命的运行机制。
一、细胞的结构1. 细胞膜:细胞的外边界,控制物质的进出和细胞内外环境的平衡。
2. 细胞质:包括细胞器、细胞骨架和细胞液等组成,支持细胞的形态和运动。
3. 细胞核:细胞的控制中心,包含遗传物质DNA,指导细胞的生命活动。
二、细胞的代谢1. 能量转换:细胞通过代谢途径将化学能转化为细胞所需的能量。
2. 合成与降解:细胞利用代谢途径合成各种有机物质,并通过降解代谢废物来维持正常运作。
3. 细胞呼吸:细胞利用氧气和有机物质进行呼吸,产生ATP以供能量需求。
三、细胞的通信1. 细胞信号传导:细胞利用信号通路进行内外信息的传递和响应。
2. 细胞因子:细胞释放细胞因子来调节和调解细胞与细胞之间的相互作用。
3. 受体:细胞膜上的受体能够接收外界信号分子,触发细胞内信号传导。
四、细胞的增殖1. 有丝分裂:细胞通过有丝分裂产生两个完全相同的子细胞。
2. 减数分裂:生殖细胞通过减数分裂产生四个具有基因变异的细胞。
3. 细胞周期:细胞的生长和分裂过程按照细胞周期进行。
五、细胞的分化1. 多能细胞:多能细胞具有分化为不同类型细胞的潜能。
2. 分化:细胞通过基因的表达调控,逐渐转变为特定类型细胞。
3. 组织器官形成:细胞分化为不同类型细胞,最终形成特定的组织和器官。
总结:生理学细胞的基本功能包括细胞的结构、代谢、通信、增殖和分化。
细胞的结构决定了细胞的功能和特性,细胞的代谢保证了细胞的生命活动正常进行,细胞的通信实现了细胞之间的相互作用,细胞的增殖和分化维持了生物体的生长和发展。
通过深入了解细胞的基本功能,我们可以更好地理解生命的奥秘。
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第二节 细胞的生物电现象
目前,对健康人和患者进行心电图、脑电图、肌电图, 甚至视网膜电图、胃肠电图的检查,已经成为发现、 诊断和估量疾病进程的重要手段;但人体和各器官的 电现象的产生,是以细胞水平的生物电现象为基础的, 并且在生理学的发展历史上,生物电现象的研究是同 生物组织或细胞的另一重要特性--兴奋性--的研究相伴 随进行。
葡萄糖和氨基酸在小肠黏膜上皮被吸收和在 肾小管上皮被重吸收是典型的继发性主动转 运。
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4.出胞和入胞
定义:大分子物质或物质团块通过细胞 膜的运动进入细胞的过程称为入胞,包 括吞噬和吞饮两种形式。反之,称为出 胞。
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Ach 通过接头
间隙与接头后膜上化学门控通道分子的
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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。
人卫版生理习题-细胞的基本功能.

细胞的基本功能一.名词解释1.液态镶嵌模型(fluid mosaic model)2.单纯扩散(simple diffusion)3.经通道易化扩散(facilitated diffusion via ion channel)4.原发性主动转运(primary active transport)5.继发性主动转运(secondary active transport)6.出胞(exocytosis)7.入胞(endocytosis)8.兴奋性(excitability)9.静息电位(resting potential)10.动作电位(action potential)11.阈强度(threshold? intensity)12.阈电位(threshold membrane potential)13.兴奋-收缩耦联(excitation-contraction coupling)14.等长收缩(isometric contraction)15.等张收缩(isotonic contraction)16.单收缩(single twitch)17.不完全强直收缩(incomplete tetanus)18.完全强直收缩(complete tetanus)19.前负荷(preload)20.初长度(initial length)21.后负荷(afterload)22.肌肉收缩能力(contractility)23.电紧张电位(electrotonic potential)24.终板电位(endplate potential)25.量子释放(quantal release)26.极化(polarization)27.超极化(hyperpolarization)28.去极化(depolarization)29.复极化(repolarization)30.峰电位(spike)31.局部反应(local response)32.电化学驱动力(electrochemical driving force)二.填空题33.人体和其它生物体的最基本的功能单位是。
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:细胞是生物体的基本组成单位,其中的生理过程驱动了整个有机体的功能。
在前文中,我们已经了解了细胞的基本功能。
本文将继续探讨细胞的更多基本功能,包括细胞的运动能力、细胞的分化和增殖、细胞的分泌功能、细胞的自我修复和细胞的感知能力。
正文:一、细胞的运动能力:1. 胞吞作用:细胞通过细胞膜将外界物质更有效地吸收进来。
2. 泳动作用:某些细胞具有自主运动能力,如鞭毛细胞和纤毛细胞。
3. 胞质流动:胞内的液体和细胞器可以在细胞质中流动,使得物质和信息能够在细胞内部快速传递。
二、细胞的分化和增殖:1. 细胞分化:一部分细胞在特定环境刺激下改变形态和功能,形成不同的细胞类型。
2. 细胞增殖:细胞通过细胞分裂来复制自身,保持有机体的正常发育和生长。
三、细胞的分泌功能:1. 内分泌:某些细胞通过分泌激素来调节整个有机体的生理过程。
2. 外分泌:细胞可以分泌物质到细胞外,参与体内外的物质交换。
四、细胞的自我修复:1. 细胞膜修复:细胞膜受到损伤时,细胞可以通过膜修复机制来恢复完整性。
2. DNA修复:细胞通过DNA修复机制修复受损的基因组,保证基因的完整性。
五、细胞的感知能力:1. 感知外界信号:细胞通过受体蛋白感知外界的化学、物理和生物信号。
2. 细胞信号转导:细胞对外界信号做出反应,通过信号转导通路调控内部的生理过程。
总结:细胞的基本功能是体现生物体规则运作的基础,其中包括运动能力、分化和增殖、分泌功能、自我修复和感知能力。
细胞的这些功能相互作用,共同维持了有机体的正常生理活动。
进一步研究细胞的基本功能对于理解生物体的结构和功能具有重要意义。
生理学【第二章】细胞的基本功能342024

【引言概述】细胞是构成所有生物体的基本单位,也是生物体内所有生理功能的基础。
本文将探讨细胞的基本功能,包括维持稳态、物质交换、生命活动调节、遗传信息传递和细胞分裂等方面。
【正文内容】1.维持稳态1.1质量平衡:细胞内外的物质浓度、离子浓度及pH值的调节1.2温度平衡:细胞内外温度差异的维持1.3水平衡:细胞内外水分的平衡调节2.物质交换2.1营养物质的摄取和利用:细胞通过细胞膜上的载体蛋白摄取营养物质,并将其转化为能量和生物大分子2.2废物物质的排泄:细胞通过胞吐、胞鞘和胞吸等方式排泄废物物质2.3细胞间的物质交流:细胞通过细胞间连接和扩散传递物质及信号分子3.生命活动调节3.1代谢调节:细胞内酶催化的各种化学反应,如糖酵解和蛋白质合成等3.2外界刺激的应答:细胞通过感受外界刺激,如光、温度、化学物质等,调节自身生理状态3.3内脏活动调节:细胞通过内脏神经和内分泌系统等调节体内各器官和组织的活动4.遗传信息传递4.1DNA复制:细胞通过DNA复制的过程将自身遗传信息传递给下一代细胞4.2转录:细胞通过转录过程将DNA的信息转化为RNA分子4.3翻译:细胞通过翻译过程将RNA的信息翻译成蛋白质5.细胞分裂5.1有丝分裂:细胞通过有丝分裂过程产生两个完全一样的子细胞5.2减数分裂:细胞通过减数分裂过程产生四个具有不同遗传信息的子细胞5.3分裂的调控:细胞通过细胞周期调控和检查点控制等机制保证分裂的准确进行【总结】细胞作为生物体的基本功能单元,具备维持稳态、物质交换、生命活动调节、遗传信息传递和细胞分裂等功能。
细胞内外物质平衡的维持、物质的摄取和排泄、代谢调节、外界刺激应答、内脏活动调节、遗传信息的传递以及细胞分裂的调控等都是细胞功能的重要组成部分。
深入了解细胞的基本功能对于理解生物体的正常生理过程和疾病发生机制具有重要意义。
人卫版生理学第二章细胞的基本功能

化学门控通道
第二节 细胞的信号转导功能
第二节 细胞的信号转导功能
主要分布在神经和肌肉细胞表面膜中的Na + 、 K + 、 Ca+ 等通道。控制这类通道的开放与否的因子是通道所在膜两侧的跨膜电位的改变。
2.电压门控通道
3.机械门控通道
如内耳毛细胞,其顶部有纤毛,受到切向力时,由于纤毛受力使其根部的膜变形(牵拉),直接激活了其附近膜中的机械门控通道而出现离子跨膜移动。
肌松弛
第四节 肌细胞的收缩功能
第四节 肌细胞的收缩功能
概念 将骨骼肌细胞的电兴奋和机械收缩联系起来的中介过程。
关键部位及耦联因子: 三联管、Ca2+
基本过程
1
二、骨骼肌的兴奋-收缩偶联
第四节 肌细胞的收缩功能
三、骨骼肌的收缩机制
(一)肌原纤维和肌小节
肌纤维膜
肌细胞核
终末池
线粒体
三联管
有
有
有
代谢能量 及来源
不消耗
直接消耗 ATP
间接消耗 离子浓度差
转运物质
O2, CO2
Na+ K+ Ca+
葡萄糖 氨基酸
Na+、K+ Ca+、H+
葡萄糖 氨基酸
信号:含有信息内容的一种物质或刺激。
机体内的信号:存在于细胞外液中含有信息
第二节 细胞的信号转导功能
一、细胞跨膜信号转导
生理学
第二章 细胞的基本功能
生理学
大庆医学高等专科学校 苏莉芬
汇报时间:xx月xx日
细胞的信号转导功能
第四节
肌细胞的收缩功能
生理学细胞的基本功能_护理本科_人卫第PPT教案

案例问题
患者为什么会出现肌无力的表现? 神经-肌接头的兴奋传递 兴奋-收缩耦联 骨骼肌收缩机制
患者的症状为什么休息后缓解,而反复刺激运动神经骨 骼肌的反应性下降?
胆碱能受体抗体与患者症状有什么关系? 如何进行治疗?新斯的明为什么有效?
神经-肌接头的兴奋传递
42
学习目标
掌握神经-肌接头兴奋传递的过程 熟悉兴奋-收缩耦联的过程、结构基础、关键离子 熟悉骨骼肌收缩的机制、肌丝的分子组成及其作用 了解肌肉收缩的形式、影响因素
26
动作电位产生机制
27
动作电位的产生机制
离子跨膜流动 电化学驱动力
离子通道
去极相
Na+内流( Na+平衡电位) 钠通道
河豚毒
复极相
K+外流
钾通道
四乙胺
28
动作电位的产生条件与阈电位
阈电位(threshold potential) 能触发动作电位(钠通道大量开放)的膜电位临界值 能触发膜去极化与钠通道开放形成正反馈的膜电位水 平
43
骨骼肌神经-肌接头处兴奋的传递
骨骼肌神经-肌接头处的结构
44
骨骼肌神经-肌接头处的结构
接头前膜 突触小泡(乙酰胆碱)
接头间隙 接头后膜(终板膜)
N2型乙酰胆碱受体 乙酰胆碱酯酶
45
骨骼肌神经-肌接头处兴奋的传递过程
电-化学-电 神经末梢动作电位(电)→乙酰胆碱释放(化学)
神经-肌接头的兴奋传递
51
细肌丝
肌丝的分子组成
肌动蛋白(actin)
构成细肌丝主干
横桥结合位点
原肌球蛋白(tropomyosin)
掩盖横桥结合位点
肌钙蛋白(troponin)
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• 非脂溶性的小分子物质或带电离子 – 细胞膜蛋白质辅助 – 易化扩散(facilitated diffusion) – 主动转运(active transport)
• 大分子和颗粒物质 – 膜泡运输:出胞/入胞(吞噬;吞饮)
• 细胞处于静息状态时,膜两侧存在的外正内负的电位差 • 以神经细胞为例:-70 mV
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静息电位
• 极化(polarization) • 超极化(hyperpolarization) • 去极化(depolarization) • 超射(overshoot) • 复极化(repolarization)
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案例问题
• 红细胞为什么会破裂(溶血)? – 水的跨膜转运
• 钠和钾是如何通过细胞膜的? – 离子的跨膜转运
• 为什么加入糖和ATP能够抑制溶血? – 钠-钾泵的生理作用、意义
4
学习目标
• 熟悉单纯扩散转运的物质、动力 • 掌握易化扩散的概念、方式、转运物质、动力;熟悉载
体介导的易化扩散和通道介导的易化扩散的特点 • 掌握主动转运的概念、方式、转运物质、动力 • 掌握钠-钾泵作用、生理意义 • 了解出胞和入胞
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一、细胞膜的结构概述
• 化学组成:脂质;蛋白质;糖 • 液态镶嵌模型
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二 、细胞膜的物质转运功能
• 跨膜物质转运的动力(决定转运方向) – 势能(电-化学驱动力):浓度势能;电荷势能 – 化学能:ATP
• 跨膜物质转运的方式 – 细胞膜的通透性 – 决定物质通过细胞膜的难易程度
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二 、细胞膜的物质转运功能
– 细胞内高钾维持代谢反应 – 维持细胞内渗透压和细胞容积 – 细胞发生电活动的基础 – 生电效应 – 细胞外高钠提供势能储备 • 抑制剂: 哇巴因
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案例问题
• 红细胞为什么会破裂(溶血)? – 水的跨膜转运
• 钠和பைடு நூலகம்是如何通过细胞膜的? – 离子的跨膜转运
• 为什么加入糖和ATP能够抑制溶血? – 钠-钾泵的生理作用、意义
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小结
知识点1:物质的跨膜转运
记忆:易化扩散、主动转运的概念;通道、载体的特点 理解:物质跨膜转运的影响因素(动力、通透性) 应用:各转运方式转运的物质
知识点2:钠-钾泵
记忆:钠钾泵的生理作用 理解:钠钾泵的生理意义 应用:钠钾泵异常对机体的影响
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第三节 细胞的生物电现象
我不欲人之加诸我也,吾亦欲无加诸人。 ——《论语·公冶长》
子由膜的低浓度一侧移向高浓度一侧的过程
– 动力:化学能(ATP)
膜蛋白
• 直接利用(原发性主动转运):ATP酶(泵)
• 间接利用(继发性主动转运):载体
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继发性主动转运举例
• 同向转运体
• 反向转运体
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钠-钾泵(钠-钾依赖式ATP酶)
• 每分解一分子ATP,将3个Na+移出胞外,将2个K+移入胞内 • 维持钠和钾的跨膜梯度
ln
—[[XX—]]oi
= 60
log—[[XX—]]oi
(mV)
– EK = -102 mV
– ENa = +56 mV
– ECl = -76 mV
– Eca = +123 mV
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影响静息电位的因素
• K+平衡电位 – 细胞内外K+浓度差 – K+外流
• 细胞膜对Na+的通透性 – Na+内流 – 去极化
• 转运物质:水溶性小分子物质 • 特点
– 结构特异性 – 饱和现象 – 竞争性抑制
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通道介导的易化扩散
• 转运物质: 离子 • 基本特征
– 离子选择性 – 转运速度快 – 门控性
• 电压门控通道 • 化学门控通道 • 机械门控通道
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主动转运
• 细胞通过本身的某种耗能过程,将某种物质的分子或离
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静息电位产生的机制
• 离子的跨膜转运/流动 – 电-化学驱动力(electrochemical driving force) • 浓度差←钠-钾泵 – 细胞膜的选择通透性 • 离子通道
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平衡电位
• 驱动力:浓度差;电荷差
• 平衡电位:电驱动力 = -化学驱动力
• Nernst公式
–
Ex
= —R—T ZF
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案例问题
• 患者为什么会瘫痪? – 兴奋和兴奋性
• 患者静息电位为什么会降低? – 静息电位的产生机制
• 细胞内外钾离子浓度异常与瘫痪有什么关系? – 生物电现象:静息电位和动作电位 – 动作电位的产生条件
• 为什么肌肉先出现挛缩再出现瘫痪? – 动作电位的产生机制
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一、静息电位(resting potential)及其产生机制
细胞的基本功能
• 细胞膜 –物质转运功能 –信号转导功能(自学):细胞膜受体;配体 –生物电活动(神经细胞) • 静息电位 • 动作电位
• 肌细胞的收缩(骨骼肌)
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第一节 细胞膜的物质转运 功能
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病例——遗传性球形红细胞增多症
• 患者女性,22岁。临床表现为贫血、黄疸,有十多年的 贫血病史。该患者有明显的脾大。实验室检查表明该患 者的红细胞大部分是小的球形红细胞,而且这种红细胞 的渗透脆性较高。将患者的红细胞体外孵育时, 溶血较 正常人严重。 如果加入糖和ATP可明显抑制溶血的发生。 查该患者红细胞内钠和钾浓度正常, 但细胞膜对钠和钾 的通透性是正常的3倍,并且细胞膜上的钠-钾泵水平也 是正常的3倍。
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易化扩散(facilitated diffussion)
• 一些不溶于脂质或在脂质中溶解度很小的物质,在细胞膜结 构中特殊蛋白质的协助下,从膜的高浓度一侧向低浓度一侧 扩散的过程 – 动力:势能 – 膜蛋白 • 载体(carrier)介导的易化扩散 • 通道(channel)介导的易化扩散
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载体介导的易化扩散
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病例——原发性高血钾周期性麻痹
• 患者男性,10岁。患有肌肉麻痹症,肌肉周期性挛缩并伴 有疼痛,随后反应迟缓,肌肉发生瘫痪。体格检查:血钾 6.8 mmol/L(正常4.5 mmol/L),细胞内钾离子明显降低, 症状发生时,骨骼肌细胞膜静息电位幅度降低。同时使用 胰岛素和沙丁胺醇(β2受体激动剂),症状得到明显缓解。
• 钠泵活动水平 – 超极化
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二、动作电位及其产生机制
• 细胞的动作电位(action potential) – 细胞受刺激时在静息电位基础上产生的可扩布的电位 变化 – 峰电位(spike potential) • 去极相 • 复极相 – 后电位(after-potential) • 负后电位 • 正后电位