2.3細胞的基本功能

CellPhysiology9/8/202312.3細胞的基本功能CellPhysiology8/3/2細胞的基本結構與跨膜物質轉運功能細胞的跨膜信號傳導功能護理專業2學時授課內容：授課對象：授課時間：9/8/20232細胞的基本結構與跨膜物質轉運功能護理專業2學時授課內容：授課一、細胞膜的物質轉運方式小分子物質的轉運：被動擴散單純擴散易化擴散載體轉運通道轉運主動轉運大分子物質的轉運：入胞出胞吞噬吞飲第一節細胞的基本功能順電—化學差進行逆電—化學差進行9/8/20233一、細胞膜的物質轉運方式小分子物質的轉運：被動擴散單純擴散載單純擴散CO2O2膜外膜內脂溶性的小分子順濃度差跨膜轉運如O2、CO2

的轉運。特點：9/8/20234單純擴散CO2O2膜外膜內脂溶性的小分子如O2、CO2的轉（二）易化擴散非脂溶性或脂溶性很小的小分子順濃度差或電位差跨膜轉運需載體蛋白或通道蛋白的幫助

據參與的膜蛋白不同，分為：載體轉運通道轉運特點：9/8/20235（二）易化擴散非脂溶性或脂溶性很小的小分子據參與的膜蛋白不載體葡萄糖膜外膜內

又稱以載體為中介的易化擴散、載體運輸。

如葡萄糖、氨基酸等物質在載體蛋白的幫助下順濃度差進入細胞。

1.載體轉運載體易化擴散的特點：（1）特異性（2）飽和性（3）競爭性抑制9/8/20236載體葡萄糖膜外膜內如葡萄糖、氨基酸等物質在載體蛋白的K+Na+

又稱以通道為中介的易化擴散、通道運輸。如：Na+通道

K+通道

Ca2+通道

Cl-通道膜外膜內2.通道轉運9/8/20237K+Na+又稱以通道為中介的如：Na+通道膜外膜內2.電壓依從性通道：神經細胞或其他細胞膜內Na+、K+通道蛋白的開放和關閉是由膜的兩側的電位差來控制的化學依從性通道：突觸后膜、肌細胞中的運動終板膜和某些腺細胞膜內的離子通道的開放和關閉，則由遞質、激素或藥物等化學物質控制。9/8/20238電壓依從性通道：神經細胞或其他細胞膜內Na+、K+通道蛋白的（三）主動轉運離子和小分子逆著濃度差或電位差跨膜轉運，需要能量，“離子泵”蛋白特點：9/8/20239（三）主動轉運離子和小分子逆著濃度差或電位差跨膜轉運，需要能

又稱鈉-鉀泵，是Na+-K+依賴式ATP酶。可逆濃度差轉運Na+和K+。保持K+、Na+在細胞內外的濃度差，使酶活性正常、保證新陳代謝正常進行鈉泵(sodiumpump)：Na+K+ATPADP膜外膜內9/8/202310又稱鈉-鉀泵，是Na+-K+依賴式ATP酶。可1.入胞(endocytosis)

又稱胞吞，是指細胞外某些大分子物質或物質團快，進入細胞的過程。如蛋白質、脂肪顆粒、細菌和異物等進入細胞的過程。（四）入胞和出胞

據入胞物質的性質，入胞分為吞噬、吞飲兩種形式。9/8/2023111.入胞(endocytosis)（四）入胞和出胞吞噬：固體物質進入細胞的過程。

如：巨噬細胞吞噬細菌及衰老、死亡的細胞。吞飲：液體物質進入細胞的過程。如：小腸上皮細胞、腎小管上皮細胞和毛細血管內皮細胞吞飲液體物質。9/8/202312吞噬：固體物質進入細胞的過程。吞飲：液體物質進入細胞的過程。2.出胞(exocytosis)

又稱胞吐，是指細胞將大分子物質排出細胞的過程。如：內分泌細胞分泌激素消化腺細胞分泌消化酶神經末梢釋放神經遞質9/8/2023132.出胞(exocytosis)又稱胞吐，是指細胞將細胞膜受體具有三個特征：①特異性②飽和性③可逆性9/8/202314細胞膜受體具有三個特征：①特異性8/3/202314小分子物質的轉運：被動擴散單純擴散易化擴散載體轉運通道轉運主動轉運小結：9/8/202315小分子物質的轉運：被動擴散單純擴散載體轉運主動轉運小結：8/大分子物質的轉運：入胞出胞吞噬吞飲9/8/202316大分子物質的轉運：入胞吞噬8/3/2023161.下列物質的轉運屬于哪一種轉運方式：⑴腎小管液中的葡萄糖重吸收進入腎小管上皮細胞⑵葡萄糖進入紅細胞⑶運動神經纖維末梢釋放ACh2.載體、通道和離子“泵”的化學本質是什么？思考題：9/8/2023171.下列物質的轉運屬于哪一種轉運方式：思考題：8/3/202（二）細胞的生物電現象9/8/202318（二）細胞的生物電現象8/3/202318生物電細胞的生命活動所產生的電變化，生稱為生物電變化。是以細胞為單位產生的。9/8/202319生物電8/3/2023199/8/2023208/3/202320腦電圖腦電圖9/8/202321腦電圖腦電圖8/3/2023219/8/2023228/3/202322產生機制9/8/202323產生機制8/3/2023239/8/2023248/3/2023242、動作電位1）、概念：細胞膜受到刺激時，在靜息電位的基礎上發生一次快速、可逆、可擴布的電位變化過程，稱為動作電位。包括一個上升相和一個下降相。電位波呈尖鋒形，成為峰電位。上升相：由內負外正變內正外負；-90～-70+20～+40（表示膜的去極化過程）下降相：由內正外負變內負外正；+20～+40-90～-70（表示膜的的復極化）峰電位；構成動作電位波形主要部分的短速與尖銳的脈沖樣電位變化。復極后：Na+和K+的重新調整到原來的靜息時的水平。9/8/2023252、動作電位1）、概念：細胞膜受到刺激時，在靜息電位的基礎上9/8/2023268/3/2023269/8/2023278/3/202327（2）產生機制：上升相下降相復極后（3）動作電位的特點：A、具有全或無現象。B、傳導呈不衰減性擴布C、相繼產生的動作電位互不融合9/8/202328（2）產生機制：上升相下降相復極后（3）動作電位的特點：8/(4）神經沖動的傳導傳導：神經纖維興奮時產生動作電位并沿細胞膜向周圍。神經沖動：沿著神經纖維傳導的神經沖動。神經傳導的機制---局部電流學說興奮部位與未興奮部位之間出現電位差而且有電荷移動，形成局部電流。傳導的方式：跳躍式傳導

傳導速度：慢

影響傳導速度的因素有：纖維的粗細、髓鞘的厚度和溫度。9/8/202329(4）神經沖動的傳導8/3/202329（三）骨肌細胞的收縮功能9/8/202330（三）骨肌細胞的收縮功能8/3/2023309/8/2023318/3/2023311.肌原纖維和肌小節

每條肌原纖維的全長都呈現規則的明、暗交替，分別稱為明帶和暗帶。在暗帶的中央，有一段相對透明的區域，稱為H帶。在H帶的中央有一條橫向的暗線，稱為M線。明帶中央也有一條橫向的暗線，稱為Z線。肌原纖維上相鄰的兩條Z線之間的區域，稱為肌小節，它由中間的暗帶和兩側各1/2的明帶所組成，肌小節是肌肉收縮和舒張的最基本單位。由于暗帶的長度比較固定，而明帶的長度是可變的，在肌肉收縮時可變短。9/8/2023321.肌原纖維和肌小節每條肌原纖維的全長都呈現規則的明、暗9/8/2023338/3/202333肌管系統與三聯管結構肌管系統指包繞在每一條肌原纖維周圍的膜性囊管狀結構。由兩部分組成，一種是橫管系統，簡稱T管，肌原纖維周圍的另一種肌管系統就是縱管系統，即肌漿網，簡稱L管。其走行方向與肌原纖維一致，L管主要包繞每個肌小節的中間部分，是一些相互溝通的管道。L管在接近肌小節兩端的T管處，形成特殊的膨大，稱為終末池，每一橫管與兩端肌小節的終未池構成三聯體結構。所以肌纖維的三聯體結構都有一個共同的特征，一般認為，橫管系統的作用是將肌細胞興奮時出現在細胞膜上的電變化沿Ｔ管膜傳入細胞內部。肌漿網和終末池的作用是通過對Ca2＋的貯存、釋放和再聚集，觸發肌小節的收縮和舒張。而三聯體結構則是把細胞膜的電變化和細胞內的收縮過程銜接起來的關鍵部位。9/8/202334肌管系統與三聯管結構肌管系統指包繞在每一條肌原纖維周圍的膜2、神經-肌肉接頭處的興奮傳遞（1）神經-肌肉接頭的結構概念：運動神經末梢與骨骼肌細胞之間傳遞信息的接觸部位，成為神經-肌肉接頭。構成：由接頭前模（突觸前膜）、接頭間隙（突觸間隙）、接頭后膜（突觸后膜）組成。（2）傳遞過程（終板電位）運動神經興奮囊泡與接頭前膜融合，破裂囊泡釋放乙酰膽堿到接頭間隙乙酰膽堿與接頭后膜的特異性受體（N2受體）結合.膜的去極化。Ca+進入細胞Na+內流，K+外流9/8/2023352、神經-肌肉接頭處的興奮傳遞（2）傳遞過程（終板電位）C

電鏡觀察表明，肌小節的明帶和暗帶中含有更細的規則排列的粗肌絲和細肌絲。粗肌絲由肌凝蛋白，亦稱肌球蛋白)所組成，呈長桿狀，其一端有一個球狀膨大部分。稱為橫橋，橫橋具有兩個重要的特性：(1)在一定條件下，橫橋可以和細肌絲上的肌纖蛋白分子呈可逆性的結合，同時出現橫橋向M線方向扭動，拖動細肌絲向暗帶中央滑動，繼而出現橫橋和細肌絲的解離、復位。然后再同細肌絲上另外的結合位點結合，出現新的扭動。如此反復，使細肌絲繼續移動，結果使肌小節的長度變短，表現為肌肉收縮。

(2)橫橋具有ATP酶的作用，可以分解ATP而獲得能量，作為橫橋移動作功的能量來源。但橫橋的這種作用，只有在它同肌纖蛋白結合之后才能被激活。9/8/202336電鏡觀察表明，肌小節的明帶和暗帶中含有更細的規則排列的3、骨骼肌的收縮機制（1）肌絲的組成粗肌絲的結構細肌絲的結構肌絲的滑行過程4、骨骼肌的興奮-收縮偶聯興奮-收縮偶聯：肌細胞興奮后可產生收縮，把肌細胞的興奮和肌細胞的收縮聯系起來的中介過程。9/8/2023373、骨骼肌的收縮機制4、骨骼肌的興奮-收縮偶聯8/3/2029/8/2023388/3/202338細肌絲

細肌絲由肌纖蛋白、原肌凝蛋白和肌鈣蛋白等三種蛋白分子組成。(1)肌纖蛋白(亦稱肌動蛋白)，(2)原肌凝蛋白(亦稱原肌球蛋白)(3)肌鈣蛋白由在原肌球蛋白上附著肌鈣蛋白，肌動蛋白上有與橫橋結合的位點，肌肉舒張時，此位點被原肌球蛋白覆蓋，阻值橫橋與之結合。9/8/202339細肌絲細肌絲由肌纖蛋白、原肌凝蛋白和肌鈣蛋白等三種蛋白分子9/8/2023408/3/2023401.骨骼肌細胞的興奮‐收縮耦肌細胞興奮后可產生收縮，把肌細胞的興奮和肌細胞的收縮聯系起來的這一中介過程稱為興奮‐收縮耦聯。骨骼肌的興奮‐收縮耦聯包括三個過程：首先是動作電位通過橫管系統傳向肌細胞的深處，其次是三聯管結構處的信息傳遞，最后是肌漿網對Ca2＋的貯存，釋放和再聚積。骨骼肌的收縮機制9/8/2023411.骨骼肌細胞的興奮‐收縮耦骨骼肌的收縮機制8/3/202滑行理論：當肌細胞上的動作電位引起肌漿中Ca2＋濃度升高時，肌鈣蛋白則結合足夠數量的Ca2＋，于是引起肌鈣蛋白分子構型的改變，這種改變又“傳遞”給原肌凝蛋白，使后者的構型也發生改變，其結果使原肌凝蛋白的雙螺旋結構發生某種扭轉，從而使肌纖蛋白上的結合位點暴露，橫橋與之結合。與此同時，橫橋的ATP酶被激活，分解ATP釋放能量，引起橫橋向M線方向扭動，將細肌絲往粗肌