人体解剖生理学:第二章 细胞的基本功能2
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生理学第二章细胞的基本功能细胞是生命的基本单位,而细胞的基本功能则是维持生命活动的关键。
在生理学中,第二章着重探讨了细胞的这些基本功能,包括细胞膜的结构与功能、细胞的跨膜物质转运、细胞的信号转导、细胞的生物电现象以及肌细胞的收缩功能等。
细胞膜,作为细胞的“边界守护者”,其结构和功能至关重要。
细胞膜主要由脂质、蛋白质和少量糖类组成。
脂质双分子层构成了膜的基本骨架,赋予了膜的流动性和稳定性。
而膜蛋白则承担着各种各样的功能,比如通道蛋白能形成离子通道,让特定的离子通过;载体蛋白则能够协助物质进行跨膜转运。
糖类通常分布在膜的外表面,参与细胞识别和信号传递等过程。
细胞的跨膜物质转运是细胞与外界环境进行物质交换的重要方式。
简单扩散是一种顺浓度梯度、无需耗能的转运方式,像氧气、二氧化碳等气体分子就通过这种方式进出细胞。
而协助扩散则需要借助膜蛋白的帮助,比如葡萄糖进入红细胞就是通过协助扩散进行的。
主动转运则是逆浓度梯度进行,需要消耗能量,常见的有钠钾泵,它能够维持细胞内高钾、细胞外高钠的状态。
细胞的信号转导就像是细胞与外界交流的“语言”。
细胞通过接收外界的信号,然后将其转化为细胞内的一系列反应。
信号分子可以分为内分泌信号、旁分泌信号和自分泌信号等。
当信号分子与受体结合后,会引发细胞内一系列的信号转导通路,最终导致细胞的生理功能发生改变。
细胞的生物电现象是细胞功能的重要体现。
静息电位是指细胞在安静状态下存在于细胞膜两侧的电位差,主要是由于钾离子的外流所形成。
动作电位则是细胞受到刺激时产生的快速、可逆的电位变化,它包括去极化、反极化和复极化等过程。
动作电位的产生与钠离子和钾离子的跨膜流动密切相关。
肌细胞的收缩功能是肌肉运动的基础。
肌肉由肌纤维组成,而肌纤维的收缩是由肌节的缩短实现的。
当神经冲动传到肌细胞时,会引发钙离子的释放,从而启动肌肉收缩的过程。
肌肉收缩的形式有等长收缩和等张收缩,它们在不同的生理活动中发挥着重要作用。
第一章绪论1、人体解剖生理学:是研究正常人体形态结构和人体生命活动规律的科学。
1、人体解剖学的研究方法。
急性实验法,包括离体实验法和在体实验法.慢性实验法。
2、解剖学姿势。
直立,两眼向前平视;两臂自然下垂,掌心向前,两脚并拢,脚尖向前。
3、简述轴、面和方位。
垂直轴、矢状轴、冠状轴;矢状面、冠状面、水平面;上下、前后、内侧、外侧、内和外、深、浅。
第二章细胞的基本功能1、单纯扩散:单纯扩散是指脂溶性小分子物质由细胞膜的高浓度一侧向低浓度一侧扩散的过程。
2、Na+—K+泵:细胞膜上存在的泵蛋白。
3、易化扩散:易化扩散是指非脂溶性或脂溶性很小的物质,在特殊蛋白质的作用下,由高浓度一侧通过细胞膜向低浓度一侧扩散的过程。
4、受体:受体主要指细胞中一种特殊蛋白质,能识别化学信使并能与之特异结合从而引起细胞的生理效应.具有特异性,饱和性,可逆性,转发化学信息的特征。
5、主动转运:是指细胞通过本身的某种耗能过程,将物质分子或离子由膜的低浓度一侧移向高浓度一侧的过程.、试比较被动运转和主动运转的不同点。
主动运输:耗能、由低浓度向高浓度、被动运输:不耗能、由高浓度向低浓度、2、钠泵活动的意义。
①由钠泵活动造成的细胞内高K+,是许多代谢反应进行的必需条件。
②钠泵活动能阻止细胞外Na+和与之伴随的水进入细胞,可维持细胞正常的渗透压和形态③钠泵活动能建立起一种离子势能储备,可用于细胞的其他耗能过程.第三章运动系统1、关节:是指骨与骨之间以结缔组织连接在相对的骨面之间,具有骨腔。
2、骨连接:骨与骨之间的连接.1、关节的基本构造和运动。
人体各部关节的构造虽不尽相同,但其基本结构都是由关节面、关节囊和关节腔构成。
基本构造:⑴关节面,是构成关节各骨的连接面。
⑵关节囊,是由结缔组织构成的膜性囊(附于关节的周围或其附近的骨面上,可分为内外两层)。
⑶关节腔,是使关节囊所围成的密闭腔隙。
关节的运动:关节在肌肉的直接牵引下可以进行滑动、曲和伸、内收和外展、旋内和旋外以及环转等多种运动方式.2.骨骼的分布。
⽣理学:第⼆章__细胞的基本功能第⼆章细胞的基本功能细胞是构成⼈体的基本结构和功能单位。
虽然细胞的形态结构和功能活动千差万别,但⼀些基本功能活动却具有共同的特征。
1.细胞膜的结构和物质转运功能2.细胞的信号转导3.细胞的⽣物电现象4.肌⾁的收缩活动第⼀节细胞膜的物质转运功能⼀、细胞膜的结构(⼀般了解)1 ?细胞膜的分⼦组成细胞膜主要由脂质和蛋⽩质组成,外加少量糖类。
蛋⽩质和脂类的重量⽐约4:1 ;数量⽐约为1:100。
(1 )膜脂质:在膜的脂质中,主要为磷脂(约占70%)、胆固醇(<30%)和少量鞘脂类。
磷脂⼀端的磷酸和碱基朝向细胞膜的内表⾯或外表⾯,属亲⽔性极性基团;⽽另⼀端的两条脂肪酸烃链则朝向膜的内部两两相对,属疏⽔性⾮极性基团。
因此,膜的脂质具有双分⼦层、双嗜性分⼦的性质。
磷脂酰肌醇可⽣成三磷酸肌醇(inositol trisphosphate , IP3 )和⼆酰⽢油(DG , IP3和DG作为第⼆信使参与跨膜信号转导作⽤。
(2)膜蛋⽩:膜蛋⽩质有两种存在形式:表⾯蛋⽩质附着在膜的内、外表⾯;整合蛋⽩质,贯穿整个脂质双分⼦层。
正是这些蛋⽩质决定了细胞膜的各种功能,包括受体功能、物质转运功能、酶功能和免疫功能等,从⽽保证了细胞与环境之间的物质、能量和信息的交换。
(3 )糖类:含量很少,主要是寡糖和多糖链,以共价键形式与膜脂质或蛋⽩质结合,形成糖脂或糖蛋⽩。
糖类绝⼤多数裸露在膜的外表⾯,可作为细胞或蛋⽩质的特异性标志。
2.膜的结构模型(1)单位膜脂质双分⼦层的膜性结构是细胞中普遍存在的基本结构。
电镜下细胞膜呈⼆暗⼀明的三层结构,各层厚度均为 2.5 nm。
(2)液态相嵌模型(fluid mosaic model )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和不同⽣理功能的球形蛋⽩质。
⼆、跨膜物质转运的⽅式(⼀)单纯扩散(⼀般掌握)1.含义:脂溶性物质分⼦顺浓度梯度的净移动现象(物质热运动)。
引言概述:细胞是生物体的基本结构单位,是生命活动的基本单元。
细胞的基本功能决定了生物体的生理特性和生命活动的进行。
在生理学第二章中,我们将重点讨论细胞的基本功能,以帮助我们深入了解生物体的生理过程。
本文将介绍细胞的五个主要功能,包括细胞的兴奋传导、物质运输、合成代谢、能量转化和自我修复等方面,以全面揭示细胞的工作机制和重要性。
正文内容:一、细胞的兴奋传导1. 神经细胞中的兴奋传导机制a. 动作电位的产生和传导b. 突触传递的过程与原理c. 兴奋传导在神经系统中的作用和意义2. 心肌细胞中的兴奋传导机制a. 心肌细胞的起搏和传导系统b. 心肌的收缩和松弛过程c. 兴奋传导与心脏功能的关系3. 肌肉细胞中的兴奋传导机制a. 肌肉收缩的兴奋-收缩耦联机制b. 肌肉纤维与运动控制的联系c. 兴奋传导与肌肉功能的关联二、细胞的物质运输1. 细胞膜的结构与功能a. 脂质双层构成的细胞膜b. 细胞膜的通透性和选择性c. 细胞膜对物质运输的调节作用2. 细胞内物质的运输机制a. 主动转运和被动转运的区别b. 胞吞和胞吐的过程与机制c. 运输蛋白的作用和调控3. 分子在细胞内的定位和分布a. 信号序列的识别和目标分选b. 转运蛋白和细胞器的结合和转运c. 物质分布对细胞功能的影响三、细胞的合成代谢1. 蛋白质合成的过程与机制a. DNA转录为mRNA的过程b. tRNA与mRNA的配对和翻译c. 蛋白质合成的调控和后续修饰2. 糖代谢的途径与调控a. 糖异生与糖原代谢的关系b. 糖酵解与细胞能量的产生c. 糖代谢与代谢疾病的关联3. 脂质代谢的调节和过程a. 脂质降解和合成的平衡b. 脂质代谢与激素的调控c. 脂质运输与细胞膜组成的调节四、细胞的能量转化1. 细胞能量的产生与储存a. 有氧呼吸和无氧呼吸的途径b. ATP的合成与储存c. ATP在细胞能量转化中的作用2. 能量代谢的调节与平衡a. 能量代谢与酶的调节b. 细胞的能量平衡和稳态维持c. 细胞能量转化与整体生理调节3. 细胞能量的分配和利用a. 细胞内能量分配的优先级b. 细胞能量与生物体生理活动的关系c. 能量转化与疾病发生的关联五、细胞的自我修复1. 细胞自我修复的概念和机制a. 细胞损伤的修复过程b. DNA修复和蛋白质合成的关系c. 细胞自我修复与细胞寿命的关联2. 细胞自我修复与疾病治疗a. 干细胞的应用和发展前景b. 细胞疗法在疾病治疗中的应用c. 细胞自我修复与疾病康复的关系总结:细胞的基本功能是维持生物体的正常生理活动和适应外部环境的重要保证。
⼀、细胞膜的基本结构——液态镶嵌模型 该模型的基本内容: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分⼦,并连有⼀些寡糖和多糖链。
特点: (1)脂质膜不是静⽌的,⽽是动态的、流动的。
(2)细胞膜两侧是不对称的,因为两侧膜蛋⽩存在差异,同时两侧的脂类分⼦也不完全相同。
(3)细胞膜上相连的糖链主要发挥细胞间"识别"的作⽤。
(4)膜蛋⽩有多种不同的功能,如发挥转动物质作⽤的载体蛋⽩、通道蛋⽩、离⼦泵等,这些膜蛋⽩主要以螺旋或球形蛋⽩质的形式存在,并且以多种不同形式镶嵌在脂质双分⼦层中,如靠近膜的内侧⾯、外侧⾯、贯穿整个脂质双层三种形式均有。
(5)细胞膜糖类多数*露在膜的外侧,可以作为它们所在细胞或它们所结合的蛋⽩质的特异性标志。
⼆、细胞膜物质转运功能 物质进出细胞必须通过细胞膜,细胞膜的特殊结构决定了不同物质通过细胞的难易。
例如,细胞膜的基架是双层脂质分⼦,其间不存在⼤的空隙,因此,仅有能溶于脂类的⼩分⼦物质可以⾃由通过细胞膜,⽽细胞膜对物质团块的吞吐作⽤则是细胞膜具有流动性决定的。
不溶于脂类的物质,进出细胞必须依赖细胞膜上特殊膜蛋⽩的帮助。
物质通过细胞膜的转运有以下⼏种形式: (⼀)被动转运:包括单纯扩散和易化扩散两种形式。
1.是指⼩分⼦脂溶性物质由⾼浓度的⼀侧通过细胞膜向低浓度的⼀侧转运的过程。
跨膜扩散的最取决于膜两侧的物质浓度梯度和膜对该物质的通透性。
单纯扩散在物质转运的当时是不耗能的,其能量来⾃⾼浓度本⾝包含的势能。
2.易化扩散:指⾮脂溶性⼩分⼦物质在特殊膜蛋⽩的协助下,由⾼浓度的⼀侧通过细胞膜向低浓度的⼀侧移动的过程。
参与易化扩散的膜蛋⽩有载体蛋⽩质和通道蛋⽩质。
以载体为中介的易化扩散特点如下:(1)竞争性抑制;(2)饱和现象;(3)结构特异性。
以通道为中介的易化扩散特点如下:(1)相对特异性;(2)⽆饱和现象;(3)通道有"开放"和"关闭"两种不同的机能状态。