细胞的基本生理过程
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发生一次短暂的,并可向周围扩布的电位波动。
2.AP实验现象
3.动作电位的图形
上升支 (-70mV→+35mV)
锋电位 下降支
AP
后电位
(+35mV→-70mV) 负后电位＜RP 正后电位＞RP
刺激
4.AP产生的过程
上 升 支
局部电位 阈电位 去极化 零电位 反极化(超射） 下 降 支 复极化 后电位 去 极 化
O
●Na+-K+泵在膜外形成Na+的高势能。 ●物质利用Na+的高势能与Na+内流耦联，从而被转运。
举例：葡萄糖和氨基酸在小肠粘膜的主动吸收。
根据溶质跨细胞膜时与钠离子转运方向是否 相同分为：同向转运、逆向转运
Co-transport
out Na+ in
Counter-transport
out Na+ in
通道：贯穿脂质双层，中央带有亲水性孔道的膜蛋白。
通道基本特征：离子选择性，门控特性
根据通道对不同性质刺激的反应， 将通道分为以下几种：
电压门控通道 化学门控通道 机械门控通道 非门控通道
离子通道开放 产生离子流 引起生物电现象
1.经通道易化扩散
概念: 带电离子借助膜蛋白(通道)帮助，顺浓 度差或电位差的跨膜转运。
膜外为正、膜内为负的极化状态
扩散动力与电位差达到平衡 ＝ K+平衡电位
根据Nernst公式可计算出某种离子的平衡电位
Nernst方程:(Ta为29.2℃)
EK＝59.5 lg ——— (mV)
[K+] i EK＝-90～-100 ENa＝+50～+70
[K+]o
●K＋平衡电位
K+扩散平衡时净通量为零 K＋平衡电位:-90～-100
（2）不同状态下细胞膜对离子通透性不同
安静时膜对离子的通透性： K+ ＞ Cl- ＞ Na+ ＞ A-
产生RP的条件：膜内高钾环境；安 静状态下膜主要对K+通透 。
2.离子跨膜扩散的驱动力和平衡电位
3.膜对离子的通透性与RP的形成
[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↓ • [K+]o↑→膜外电位↑
神经和骨骼肌RP-70～-90mv，其负值小于K＋平衡电位
原因：静息状态下，膜对Na+也有一定通透性，Na+内流部分抵 消K+外流形成的膜内负电位。不同细胞对K+、Na+通透性不同， 决定了不同细胞RP水平不同。
三、动作电位(action potential, AP）)
（一）AP的概念 ⒈ 概念:可兴奋细胞受到刺激,细胞膜在RP基础上
特点：转运速率快，离子选择性和门控特性。
载体：贯穿脂质双层的整合蛋白。
2.经载体易化扩散
概念：水溶性小分子物质，经膜蛋白（载体） 介导，顺浓度梯度的跨膜转运。
转运物质：葡萄糖、氨基酸和核苷酸进入细胞。
经载体易化扩散特点：
选择性：一种载体只能特异性转运一种或 几种结构相似的物质；
饱和现象：被转运物浓度升高到一定数值 时，转运速度达到最大值，并不再增加。 竞争性抑制：两种结构相似的物质被同一 载体转运，浓度较低的物质转运受到抑制。
出胞：胞质内大分子物质以分泌囊泡的形 式排出细胞的过程。
第二节
细胞的电活动
一、静息电位（Resting potential）
（一）静息电位概念 1.概念：细胞在静息状态下，细胞膜内 外存在的电位差（内负外正）。 2.不同细胞的RP水平
●哺乳动物神经、骨骼肌和心肌细胞-70～-90mV ●人红细胞：-10mv
3.RP实验现象
4.RP的变化
极化：安静时，膜两侧电位（外正内负） 超极化：膜两侧电位差加大,膜内负值增大
去极化：膜两侧电位差减小, 膜内负值变小
反极化：去极化至零电位后膜电位进一步变为正值
超射：膜电位高于零电位的部分
复极化：去极化后，膜内电位向RP恢复
（二）静息电位产生机制
⒈ 静息电位的产生条件 （1）细胞内外各种离子的浓度分布不均
3.原发性主动转运(Primary activity transport) 例： Na+-K+泵(Na+-K+依赖式ATP酶)
Na+-K+泵活动
当[Na+]i↑、[K+]o↑激活钠-钾泵
分解ATP产生能量
2K+泵至细胞内;3Na+泵至细胞外
维持来自百度文库外高Na+、细胞内高K+的 不均匀分布状态
4.继发性主动转运
glucose
H+
（三）入胞与出胞
大分子物质或物质团块不能直接穿越细胞膜，通 过形成被质膜包被的囊泡，借助膜运动出入细胞。
入胞：大分子物质或团块(细菌、病毒、异物等) 借助于细胞膜吞噬泡或吞饮泡进入细胞的过程。
吞噬：特殊细胞。如单核、 巨噬细胞、中性粒细胞。消 灭细菌、病毒或异物。 吞饮：细胞本身的固有活动。 受体介导式入胞：被转运物 与膜受体特异性结合，选择 性入胞。
(一)单纯扩散
概念：脂溶性小分 子物质和少数水溶 性小分子物质由膜 高浓度侧向低浓度 侧移动的过程。
转运物质：O2,CO2,NH3,N2,尿素,类固醇激素等。
特点：扩散速率高，不依靠膜蛋白帮助，不耗 能，扩散量与浓度梯度和膜通透性正相关。
（二）膜蛋白介导的跨膜转运
概念：水溶性小分子物质和所有离子，均在膜蛋白 的帮助下进行跨膜转运。 分类：通道介导的跨膜转运；载体介导的跨膜转运。
第二章 细胞的基本生理过程(P21-28)
第一节
细胞膜的结构和物转运功能
人体大约有200余 种，500万～600 万亿个细胞。
一、细胞膜的基本结构——液态镶嵌模型
脂质双分子层： 屏障作用。
蛋白质：物质 和信号交换。
糖类：糖蛋白 和糖脂，受体和 抗原功能。
液态镶嵌模型特点：
有序性；
流动性
不对称性。
二、物质的跨膜转运
根据转运过程中是否需要膜额外提供能量分 为被动转运和主动转运。 被动转运(passive transport) ---物质顺电位差或顺化学梯度的转运。 主动转运(active transport) ---物质逆电位差或逆化学梯度的转运。 原发性主动转运：ATP直接供能。 继发性主动转运：利用Na+-K+泵产生的势能。
阈电位(threshold potential, TP, “燃点”)
触发AP的膜电位临界值：一般比RP 绝对值小10～20mV 阈电位引发Na+通道开放，Na+迅速大 量内流后，爆发AP。
2.AP实验现象
3.动作电位的图形
上升支 (-70mV→+35mV)
锋电位 下降支
AP
后电位
(+35mV→-70mV) 负后电位＜RP 正后电位＞RP
刺激
4.AP产生的过程
上 升 支
局部电位 阈电位 去极化 零电位 反极化(超射） 下 降 支 复极化 后电位 去 极 化
O
●Na+-K+泵在膜外形成Na+的高势能。 ●物质利用Na+的高势能与Na+内流耦联，从而被转运。
举例：葡萄糖和氨基酸在小肠粘膜的主动吸收。
根据溶质跨细胞膜时与钠离子转运方向是否 相同分为：同向转运、逆向转运
Co-transport
out Na+ in
Counter-transport
out Na+ in
通道：贯穿脂质双层，中央带有亲水性孔道的膜蛋白。
通道基本特征：离子选择性，门控特性
根据通道对不同性质刺激的反应， 将通道分为以下几种：
电压门控通道 化学门控通道 机械门控通道 非门控通道
离子通道开放 产生离子流 引起生物电现象
1.经通道易化扩散
概念: 带电离子借助膜蛋白(通道)帮助，顺浓 度差或电位差的跨膜转运。
膜外为正、膜内为负的极化状态
扩散动力与电位差达到平衡 ＝ K+平衡电位
根据Nernst公式可计算出某种离子的平衡电位
Nernst方程:(Ta为29.2℃)
EK＝59.5 lg ——— (mV)
[K+] i EK＝-90～-100 ENa＝+50～+70
[K+]o
●K＋平衡电位
K+扩散平衡时净通量为零 K＋平衡电位:-90～-100
（2）不同状态下细胞膜对离子通透性不同
安静时膜对离子的通透性： K+ ＞ Cl- ＞ Na+ ＞ A-
产生RP的条件：膜内高钾环境；安 静状态下膜主要对K+通透 。
2.离子跨膜扩散的驱动力和平衡电位
3.膜对离子的通透性与RP的形成
[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↓ • [K+]o↑→膜外电位↑
神经和骨骼肌RP-70～-90mv，其负值小于K＋平衡电位
原因：静息状态下，膜对Na+也有一定通透性，Na+内流部分抵 消K+外流形成的膜内负电位。不同细胞对K+、Na+通透性不同， 决定了不同细胞RP水平不同。
三、动作电位(action potential, AP）)
（一）AP的概念 ⒈ 概念:可兴奋细胞受到刺激,细胞膜在RP基础上
特点：转运速率快，离子选择性和门控特性。
载体：贯穿脂质双层的整合蛋白。
2.经载体易化扩散
概念：水溶性小分子物质，经膜蛋白（载体） 介导，顺浓度梯度的跨膜转运。
转运物质：葡萄糖、氨基酸和核苷酸进入细胞。
经载体易化扩散特点：
选择性：一种载体只能特异性转运一种或 几种结构相似的物质；
饱和现象：被转运物浓度升高到一定数值 时，转运速度达到最大值，并不再增加。 竞争性抑制：两种结构相似的物质被同一 载体转运，浓度较低的物质转运受到抑制。
出胞：胞质内大分子物质以分泌囊泡的形 式排出细胞的过程。
第二节
细胞的电活动
一、静息电位（Resting potential）
（一）静息电位概念 1.概念：细胞在静息状态下，细胞膜内 外存在的电位差（内负外正）。 2.不同细胞的RP水平
●哺乳动物神经、骨骼肌和心肌细胞-70～-90mV ●人红细胞：-10mv
3.RP实验现象
4.RP的变化
极化：安静时，膜两侧电位（外正内负） 超极化：膜两侧电位差加大,膜内负值增大
去极化：膜两侧电位差减小, 膜内负值变小
反极化：去极化至零电位后膜电位进一步变为正值
超射：膜电位高于零电位的部分
复极化：去极化后，膜内电位向RP恢复
（二）静息电位产生机制
⒈ 静息电位的产生条件 （1）细胞内外各种离子的浓度分布不均
3.原发性主动转运(Primary activity transport) 例： Na+-K+泵(Na+-K+依赖式ATP酶)
Na+-K+泵活动
当[Na+]i↑、[K+]o↑激活钠-钾泵
分解ATP产生能量
2K+泵至细胞内;3Na+泵至细胞外
维持来自百度文库外高Na+、细胞内高K+的 不均匀分布状态
4.继发性主动转运
glucose
H+
（三）入胞与出胞
大分子物质或物质团块不能直接穿越细胞膜，通 过形成被质膜包被的囊泡，借助膜运动出入细胞。
入胞：大分子物质或团块(细菌、病毒、异物等) 借助于细胞膜吞噬泡或吞饮泡进入细胞的过程。
吞噬：特殊细胞。如单核、 巨噬细胞、中性粒细胞。消 灭细菌、病毒或异物。 吞饮：细胞本身的固有活动。 受体介导式入胞：被转运物 与膜受体特异性结合，选择 性入胞。
(一)单纯扩散
概念：脂溶性小分 子物质和少数水溶 性小分子物质由膜 高浓度侧向低浓度 侧移动的过程。
转运物质：O2,CO2,NH3,N2,尿素,类固醇激素等。
特点：扩散速率高，不依靠膜蛋白帮助，不耗 能，扩散量与浓度梯度和膜通透性正相关。
（二）膜蛋白介导的跨膜转运
概念：水溶性小分子物质和所有离子，均在膜蛋白 的帮助下进行跨膜转运。 分类：通道介导的跨膜转运；载体介导的跨膜转运。
第二章 细胞的基本生理过程(P21-28)
第一节
细胞膜的结构和物转运功能
人体大约有200余 种，500万～600 万亿个细胞。
一、细胞膜的基本结构——液态镶嵌模型
脂质双分子层： 屏障作用。
蛋白质：物质 和信号交换。
糖类：糖蛋白 和糖脂，受体和 抗原功能。
液态镶嵌模型特点：
有序性；
流动性
不对称性。
二、物质的跨膜转运
根据转运过程中是否需要膜额外提供能量分 为被动转运和主动转运。 被动转运(passive transport) ---物质顺电位差或顺化学梯度的转运。 主动转运(active transport) ---物质逆电位差或逆化学梯度的转运。 原发性主动转运：ATP直接供能。 继发性主动转运：利用Na+-K+泵产生的势能。
阈电位(threshold potential, TP, “燃点”)
触发AP的膜电位临界值：一般比RP 绝对值小10～20mV 阈电位引发Na+通道开放，Na+迅速大 量内流后，爆发AP。