[生物学]1细胞的基本功能ppt课件

1、人体解剖生理学生理部分人体解剖生理学生理部分l 第一章第一章 绪绪 论论l 第一节 生理学研讨的根本范畴l一、机体的内环境与稳态一、机体的内环境与稳态l内环境与稳态的概念内环境与稳态的概念l稳态的维持稳态的维持二、生理功能的调理( (一一) )神经调理神经调理最重要最重要1.1.神经调理的概念：经过神经系统的活动对神经调理的概念：经过神经系统的活动对机体生理功能所进展的调理。机体生理功能所进展的调理。 2.2.调理的方式调理的方式反射反射反射的构造根底：反射弧反射的构造根底：反射弧3.3.神经调理的特点：反响迅速、准确、作用神经调理的特点：反响迅速、准确、作用部位局限和作用时间短暂。部位局限和

2、作用时间短暂。 例如：腱反射反射弧体液调理Humoral regulationAutocrineParacrineNeurocrineEndocrine1.体液调理的概念：指体内的一些细胞能生成并体液调理的概念：指体内的一些细胞能生成并分泌某些特殊化学物质，经体液运输到全身组分泌某些特殊化学物质，经体液运输到全身组织细胞或某些特殊细胞，对其生理活动发扬调织细胞或某些特殊细胞，对其生理活动发扬调理的方式。理的方式。 全身性体液调理；全身性体液调理；部分性体液调理：旁分泌、自分泌、神经分泌部分性体液调理：旁分泌、自分泌、神经分泌神经体液调理神经体液调理2.体液调理的特点：反响速度缓慢、但作用广泛体

3、液调理的特点：反响速度缓慢、但作用广泛而耐久。而耐久。本身调理本身调理 Autoregulation *定义和特性定义和特性 Definition & the characteristics1.本身调理的概念：组织、细胞不依赖于外来的神经或体液要素，本身对对周围环境的变化发生的顺应性反响。例如：肾血流量的本身调理2.本身调理的特点：限于器官内，幅度小，不非常灵敏，但对组织、器官的生理功能仍有一定的调理意义。 生理功能的调理比较：比较：神经调理神经调理迅速、局限、准确迅速、局限、准确体液调理体液调理缓慢、弥散、耐久缓慢、弥散、耐久本身调理本身调理范围小，不太灵敏范围小，不太灵敏 三、 体内的反响

4、控制系统l 概念：在控制部分和受控部分之间存在着双向概念：在控制部分和受控部分之间存在着双向信息联络，即控制部分发出控制信号支配受控信息联络，即控制部分发出控制信号支配受控部分的活动，同时受控部分的功能形状经监测部分的活动，同时受控部分的功能形状经监测安装检测后发出反响信号改动控制部分的活动安装检测后发出反响信号改动控制部分的活动l例：冰箱、空调例：冰箱、空调(一一)负反响控制系统负反响控制系统 (negative feedback) 反响信息能减低控制部分的活动，称反响信息能减低控制部分的活动，称负反响。负反响。例：例：BP压力感受器压力感受器+心血管中枢心血管中枢-心心血管血管- BP 生

5、理意义：维持机体各种生理功能相对稳定生理意义：维持机体各种生理功能相对稳定1负反响： 1概念：反响信息使受控部分的活动向和它原先活动相反的方向发生改动，这种方式的调理称为负反响。 例如：胰岛素对血糖浓度的调理 减压反射 2生理意义：维持机体生理功能的稳态。 数量多 2正反响 ： 1概念：反响信息使受控部分继续加强原来方向的活动，称为正反响。 例如： 排尿反射 分娩 血液凝固 2生理意义：使机体的某项生理功能不断加强，得以迅速完成。 数量 少 第三章第三章 细胞的根本功能细胞的根本功能第一节第一节 细胞膜的物质转运功能细胞膜的物质转运功能细胞膜的根本构造细胞膜的根本构造O2、营养物St膜的化学组

6、成和分子构造膜的分子构造的假说膜的分子构造的假说流体液态镶嵌模型流体液态镶嵌模型 根本内容：以液态脂质双分子层为基架，其中镶嵌根本内容：以液态脂质双分子层为基架，其中镶嵌着不同生理功能蛋白质。着不同生理功能蛋白质。蛋白质脂质双分子层脂质双分子层1、脂质双分子层成分、脂质双分子层成分: 磷磷 脂脂 70 胆固醇胆固醇 302、陈列：、陈列：1双分子层双分子层 2呈液态呈液态3、作用：是膜的屏障作用的的主要保证。、作用：是膜的屏障作用的的主要保证。 细胞膜蛋白质细胞膜蛋白质1、膜内蛋白质与脂质结合的强度和方式：1 外表蛋白质(peripheral protein);2 整合蛋白质(integrat

7、ed protein).2、功能 ： 生物膜所具有的各种功能，在很大程度上决议于膜所含有的蛋白质。 A、物质的转运功能 B、抗原 C、受体 D、未知细胞膜糖类细胞膜糖类l1、存在方式、存在方式l2、功能、功能l 单糖陈列顺序上的特异性单糖陈列顺序上的特异性, 作为它们所在细作为它们所在细胞或它们所结合的蛋白质的特异性的胞或它们所结合的蛋白质的特异性的“标志。标志。l例如例如l1、抗原决议簇、抗原决议簇,表示某种免疫信息表示某种免疫信息;l2、膜受体的、膜受体的可识别可识别部分部分,能特异地与某种递质、能特异地与某种递质、激素或其他化学信号分子相结合激素或其他化学信号分子相结合 几种常见的跨膜物

8、质转运方式几种常见的跨膜物质转运方式 一、被动转运一、被动转运(一一)单纯分散单纯分散(simple diffusion)1、概念：脂溶性的物质顺着浓度递度由膜高浓度一侧向低浓度侧的分散方式。2、分散物质：O2,CO2等气体分子 。3、特点：1顺浓度递度分散2分散量取决于 A、浓度递度 B、膜对物质的通透性 O2CO2二易化分散二易化分散(facilitated diffusion)1、概念：指不溶于脂质、概念：指不溶于脂质,或其溶解度甚小的物质或其溶解度甚小的物质 ,在在细胞膜蛋白质分子的细胞膜蛋白质分子的“协助下由高浓度一侧向协助下由高浓度一侧向低浓度一侧挪动过程。低浓度一侧挪动过程。2、

9、分类及转运物质、分类及转运物质 1以以载体载体为中介的易化分散为中介的易化分散 如：葡萄糖如：葡萄糖 特征特征 (1)有饱和景象；有饱和景象；2有特异性；有特异性；3有有竞争性抑制竞争性抑制 2以以通道通道为中介的易化分散为中介的易化分散 如：钠、钾、如：钠、钾、钙等离子钙等离子特征特征 (1)离子选择性。离子选择性。(2) 通道开放和封锁的控制，通道开放和封锁的控制，门控门控gating。 3、特点：1被动2需求膜上蛋白质的协助 二、自动转运二、自动转运一原发性自动转运一原发性自动转运1、概念：、概念： 指细胞经过本身的某种耗能过程，将某种物质指细胞经过本身的某种耗能过程，将某种物质的分子或

10、离子逆电化学递度转运的跨膜转运方的分子或离子逆电化学递度转运的跨膜转运方式式2、转运物质：、转运物质： 钠、钾等离子钠、钾等离子3、介导这一过程的膜、介导这一过程的膜 蛋白称为离子泵。蛋白称为离子泵。高高K+高高Na+K+Na+普遍存在的离子泵普遍存在的离子泵: : 钠钠- -钾泵钾泵本质本质钠钠-钾依赖性钾依赖性ATP酶酶过程：过程：2K+3Na+耗费耗费1个个AKP高高Na+高高K+ 1 “ 钠钠-钾泵钾泵 的本质：具有的本质：具有ATP酶活性酶活性的膜蛋白。的膜蛋白。 2 “ 钠钠-钾泵钾泵 的激活：细胞内的激活：细胞内Na + 、细胞外细胞外K + 。 3 “ 钠钠-钾泵钾泵 的作用：

11、逆浓度差跨膜转的作用：逆浓度差跨膜转运运Na + 、K + 。 耗费耗费1个个ATP ，泵入，泵入2个个K + ，泵出，泵出3个个Na +生电。生电。意义：意义：1维持细胞内高维持细胞内高K+，促进生化反响。，促进生化反响。 2维持细胞内外离子的不平衡分布，是细胞产生生物电维持细胞内外离子的不平衡分布，是细胞产生生物电的根底。的根底。3维持细胞内外浸透压的平衡，坚持细胞正常形状与功维持细胞内外浸透压的平衡，坚持细胞正常形状与功能。能。 4Na +势能贮备是其它物质进展继发性自动运转的动力。势能贮备是其它物质进展继发性自动运转的动力。 二二 继发性自动转运继发性自动转运转运葡萄糖、氨基酸等小分子

12、有机物。转运葡萄糖、氨基酸等小分子有机物。概念：间接利用概念：间接利用ATP能量的自动转运过程。多是利用能量的自动转运过程。多是利用Na+在膜内外的浓度势能差进展。在膜内外的浓度势能差进展。机制：由转运体膜蛋白质介导，最终由机制：由转运体膜蛋白质介导，最终由“ 钠钠-钾泵钾泵 提供能量。提供能量。 例如：小肠粘膜对葡萄糖、氨基酸的吸收。例如：小肠粘膜对葡萄糖、氨基酸的吸收。 两种物质转运方向分类：同向转运体两种物质转运方向分类：同向转运体 反向转运体反向转运体=交换体交换体 三三 、出胞与入胞、出胞与入胞l入胞：l出胞：吞饮小泡胞内体再循环囊泡次级溶酶体l胞吐胞吐(出胞出胞)是指细胞内大分子物

13、质或物质颗粒的是指细胞内大分子物质或物质颗粒的外排外排 l胞饮胞饮(入胞入胞)与出胞相反，是指大分子物质或物质与出胞相反，是指大分子物质或物质团块细菌、细胞碎片等进入细胞的过程。团块细菌、细胞碎片等进入细胞的过程。入胞包括两种类型，吞噬和吞饮。吞饮又可分入胞包括两种类型，吞噬和吞饮。吞饮又可分为液相入胞和受体介导入胞两种。为液相入胞和受体介导入胞两种。受体介导式入胞入胞入胞再循环小泡再循环小泡细胞膜可反细胞膜可反复循环运用复循环运用胞内体胞内体内移内移吞饮小泡吞饮小泡附膜蛋白附膜蛋白受体受体衣被凹陷衣被凹陷低低PH第二节第二节 细胞的跨膜信号传送功能细胞的跨膜信号传送功能各种不同方式的外界信号

14、作用于细胞时，大多数都是先作用于细胞外表，引起膜构造中特殊蛋白质分子受体、通道等的变构作用，将外界环境变化的信息以新的信号方式传送到胞内，然后再引起靶细胞相应的功能改动，这一过程称为跨膜信号转导或跨膜信号传送。分为三种类型。 由具有特异感受构造的通道蛋白质完成由具有特异感受构造的通道蛋白质完成的跨膜信号传送的跨膜信号传送一化学门控通道二电压门控通道三机械门控通道效应：通道开放，某些离子跨膜流动，细胞产生相应的电变化。二跨膜传送过程二跨膜传送过程三、效应三、效应l受体与配体结合后受体与配体结合后,经过与受体偶联的相应经过与受体偶联的相应G蛋蛋白白,调理膜上的相应效应酶调理膜上的相应效应酶,影响一

15、种或数种第二影响一种或数种第二信使物质的产生与代谢信使物质的产生与代谢,并经过级联反响并经过级联反响,导致效导致效应细胞的功能改动。应细胞的功能改动。G蛋白还能直接或间接影响蛋白还能直接或间接影响离子通道离子通道,但比配体门控离子通道的作用要慢但比配体门控离子通道的作用要慢,且且更复杂。更复杂。三、由酪氨酸激酶受体组成的跨膜信息三、由酪氨酸激酶受体组成的跨膜信息传送系统传送系统l该受体家族包括胰岛素受体、多种生长因子受该受体家族包括胰岛素受体、多种生长因子受体以及与其有同源性的癌基因产物。这类配体体以及与其有同源性的癌基因产物。这类配体与受体结合后可提高受体分子中酪氨酸激酶的与受体结合后可提高

16、受体分子中酪氨酸激酶的活性活性,经过该酶对底物蛋白的磷酸化反响经过该酶对底物蛋白的磷酸化反响,启动细启动细胞内的信号转导胞内的信号转导,调理细胞的生长、分化、运动、调理细胞的生长、分化、运动、变形和代谢等。变形和代谢等。 第三节第三节 细胞的生物电景象与兴奋性细胞的生物电景象与兴奋性一、细胞的生物电景象及其产活力制一、细胞的生物电景象及其产活力制一细胞的生物电景象：1、静息电位：1概念：指细胞未遭到刺激时，存在细胞膜内外两侧的电位差。2特点：内负外正重点内容重点内容l极化极化l超极化超极化l复极化复极化l去极化去极化2、动作电位、动作电位1概念：可兴奋细胞在遭到刺激产生兴奋时，概念：可兴奋细胞

17、在遭到刺激产生兴奋时，细胞膜在静息电位的根底上发生的一次膜两侧细胞膜在静息电位的根底上发生的一次膜两侧电位的快速而可逆的倒转和复原。此电位变化电位的快速而可逆的倒转和复原。此电位变化可向周围扩布，称为动作电位。它是可兴奋细可向周围扩布，称为动作电位。它是可兴奋细胞兴奋时共有的特征性的表现。胞兴奋时共有的特征性的表现。反极化反极化(超射超射) 2组成：组成：去去极极相相复复极极相相3特点：特点：“全或无景象全或无景象 A、锋电位不因刺激强度只需到达阈电位的、锋电位不因刺激强度只需到达阈电位的改动而改动。改动而改动。 B、锋电位不因传播间隔的远近的改动而改动、锋电位不因传播间隔的远近的改动而改动-

18、不衰减传导。不衰减传导。4生理意义：为细胞兴奋的标志生理意义：为细胞兴奋的标志 AP=兴奋兴奋二生物电景象产活力制二生物电景象产活力制1、静息电位产活力理： 1静息电位与k+的平衡电位 K+K+K+K+K+K+K+l细胞内外细胞内外K+K+离子的不平衡分布离子的不平衡分布, ,细胞内的细胞内的K+K+浓度浓度超越细胞外超越细胞外K+K+浓度浓度, ,细胞外细胞外Na+Na+浓度超越细胞内浓度超越细胞内Na+Na+浓度浓度l安静形状下细胞膜主要对安静形状下细胞膜主要对K+K+有通透性。有通透性。lk+k+的平衡电位的平衡电位2证据：证据： a.Nernst公式公式 b.人为改动细胞外人为改动细胞

19、外k+浓度：浓度：2、锋电位与钠的平衡电位、锋电位与钠的平衡电位1锋电位与钠的平衡电位锋电位与钠的平衡电位Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+l与细胞内外Na+离子的不平衡分布和受刺激下细胞膜对Na+通透性的改动有关。l去极相动作电位上升支：由Na+的内流构成。内流的动力是膜内外Na+的浓度差和静息形状下膜两侧的电位差。内流的条件是受刺激下细胞膜对Na+通透性的忽然增大。 l复极相动作电位下降支：主要由膜上的复极相动作电位下降支：主要由膜上的Na+Na+通道失活，通道失活，K+K+的外流构成。的外流构成。K+K+外流的动力是膜外流的动力是膜内外内外K+K+的浓度差和反极化形状

20、下的电位差。外的浓度差和反极化形状下的电位差。外流的条件是膜对流的条件是膜对K+K+的通透性添加。的通透性添加。三、兴奋的引起和兴奋的传导机制三、兴奋的引起和兴奋的传导机制l一兴奋的引起一兴奋的引起l 1、阈电位和锋电位的引起、阈电位和锋电位的引起l 1阈电位的概念：膜去极能引起膜对钠通道阈电位的概念：膜去极能引起膜对钠通道大量开放，进一步诱发动作电位的临界膜电位大量开放，进一步诱发动作电位的临界膜电位数值。数值。l 2锋电位的引起：锋电位的引起：Na+通道开放的再生性循通道开放的再生性循环过程环过程 2、部分兴奋及其特性、部分兴奋及其特性1概念：概念：2特点：特点： a.无无“全或无，随着全

21、或无，随着刺激强度的增大而增大。刺激强度的增大而增大。 b.呈电紧张性扩布。呈电紧张性扩布。 c.可以总和可以总和(时间性总时间性总和与空间性总和和与空间性总和)兴奋的传播兴奋的传播1、兴奋在同一细胞上的传导机制1部分电流学说+ + +-影响传导的要素影响传导的要素1 细胞的直径细胞的直径2动作电位去极化速度和幅度动作电位去极化速度和幅度3有髓神经纤维有髓神经纤维二、细胞的兴奋和兴奋性二、细胞的兴奋和兴奋性一细胞兴奋和可兴奋细胞一细胞兴奋和可兴奋细胞1.兴奋兴奋 (excitation)：刺激引起组织细胞产生反响动作电：刺激引起组织细胞产生反响动作电位的过程。位的过程。2. 可兴奋细胞可兴奋细

22、胞 (excitable cell) ：受刺激后能产生动作电位：受刺激后能产生动作电位的细胞。的细胞。二组织的兴奋性和阈刺激二组织的兴奋性和阈刺激 1.兴奋性兴奋性(excitability)：细胞受刺激产生动作电位的才干。：细胞受刺激产生动作电位的才干。 2.刺激刺激(stimulus)：指细胞所处环境要素的变化。：指细胞所处环境要素的变化。 阈强度阈值阈强度阈值(threshold intensity) 阈刺激阈刺激 (threshold stimulus)3.衡量兴奋性的目的：阈强度阈值或阈刺激衡量兴奋性的目的：阈强度阈值或阈刺激反比。反比。l阈强度阈强度( (阈值阈值): ): 普通在

23、刺激的继续时间和刺激普通在刺激的继续时间和刺激强度的时间变率恒定的情况下，刚能使细胞产强度的时间变率恒定的情况下，刚能使细胞产生动作电位的最小刺激强度称为阈强度。生动作电位的最小刺激强度称为阈强度。l阈强度越大，细胞的兴奋性越小，反之兴奋性阈强度越大，细胞的兴奋性越小，反之兴奋性那么越大。那么越大。l阈下刺激，阈刺激阈下刺激，阈刺激, ,阈上刺激阈上刺激 三细胞兴奋后兴奋性的变化三细胞兴奋后兴奋性的变化1.察看方法：察看方法：2.细胞兴奋及其恢复过程中兴奋性变化：细胞兴奋及其恢复过程中兴奋性变化： 1绝对不应期：细胞兴奋后较短时间内，对任绝对不应期：细胞兴奋后较短时间内，对任何刺激不发生反响，

24、兴奋性何刺激不发生反响，兴奋性=0 2相对不应期：于绝对不应期之后，对大于该相对不应期：于绝对不应期之后，对大于该组织阈强度的刺激能引起兴奋，兴奋性正常组织阈强度的刺激能引起兴奋，兴奋性正常 3超凡期：兴奋性正常超凡期：兴奋性正常4低常期：兴奋性正常低常期：兴奋性正常第四节第四节 骨骼肌的收缩骨骼肌的收缩l骨骼肌接受躯体运动神经的支配，从运动骨骼肌接受躯体运动神经的支配，从运动神经纤维兴奋到引起骨骼肌收缩的全过程神经纤维兴奋到引起骨骼肌收缩的全过程主要包括以下三个程序：神经主要包括以下三个程序：神经- -肌接头肌接头处的兴奋传送；兴奋处的兴奋传送；兴奋- -收缩耦联；肌收缩耦联；肌丝滑行。丝滑

25、行。神经神经-骨骼肌接头构造骨骼肌接头构造1、接头前膜、接头前膜2、接头间隙、接头间隙3、接头后膜、接头后膜一、神经一、神经-肌接头兴奋传送过程肌接头兴奋传送过程1、接头前膜兴奋，引起、接头前膜兴奋，引起 襄泡释放襄泡释放Ach2、Ach分子经过接头间隙分子经过接头间隙3、 Ach与接头后膜上特殊与接头后膜上特殊 通道蛋白质结合，通道蛋白质结合， 引起通道蛋白质分子引起通道蛋白质分子 的构象的改动的构象的改动 并导致通道的开放。并导致通道的开放。4、钠离子等内流、钠离子等内流 去极化去极化 终板电位终板电位 动作电位动作电位l动作电位动作电位轴突末梢膜去极化轴突末梢膜去极化电压门控式电压门控式

26、Ca+通道开放通道开放细胞间隙细胞间隙Ca+进入轴突末梢进入轴突末梢囊泡挪动、排放囊泡挪动、排放Ach量子式释放入接头间隙量子式释放入接头间隙终板膜外表终板膜外表N型型ACh门控通道的两个门控通道的两个-亚单位亚单位结合结合通道开放，通道开放，Na+、K+及少量及少量Ca+可经过可经过 终板膜去极化终板膜去极化( 终板电位终板电位)(扩布到终板临近扩布到终板临近肌膜，总和到达阈值时肌膜，总和到达阈值时)动作电位动作电位兴奋收缩耦兴奋收缩耦联联细胞收缩细胞收缩三传送特点：三传送特点：单向传送：化学传送单向传送：化学传送时间延迟时间延迟易受内环境和药物等影响。易受内环境和药物等影响。影响神经影响神

27、经- -肌接头兴奋传送要素肌接头兴奋传送要素影响递质释放：影响递质释放：Ca2+O, Mg2+O 影响通道的受体：美洲箭毒，影响通道的受体：美洲箭毒，-银环蛇银环蛇毒毒 影响胆碱脂酶：有机磷农药，新斯的明影响胆碱脂酶：有机磷农药，新斯的明 二、骨骼肌的收缩二、骨骼肌的收缩l(一) 骨骼肌细胞的微细构造和分子组成线线肌节电镜肌节电镜肌节肌节A 带H带M线I 带Z线Z线一骨骼肌微细构造1、肌原纤维和肌小节1肌原纤维Z Z线线Z Z线线M M线线HH带带 明明/I/I带带( (只含细只含细 肌丝肌丝) )暗暗/A/A带带含粗肌丝含粗肌丝含粗、含粗、细肌丝细肌丝横桥横桥粗肌丝：粗肌丝：细肌丝：细肌丝：

28、肌小节肌小节暗带暗带明带明带明带明带H带带骨骼肌收缩表示图骨骼肌收缩表示图2、肌管系统、肌管系统1横管系统横管系统T管管 将肌细胞兴奋时出如今细胞膜上将肌细胞兴奋时出如今细胞膜上的电变化沿的电变化沿T管传至细胞内部管传至细胞内部2纵管系统纵管系统L管、肌浆网管、肌浆网 能经过对钙的储存、释能经过对钙的储存、释放、再积聚。触发肌小节收缩和舒张。放、再积聚。触发肌小节收缩和舒张。横管系统横管系统纵管系统纵管系统二骨骼肌的收缩机制二骨骼肌的收缩机制滑行实际滑行实际1、根本内容：肌肉收缩时，在肌细胞内并无肌丝、根本内容：肌肉收缩时，在肌细胞内并无肌丝或它们所含的分子构造的缩短，而只是在每一或它们所含的分子构造的缩短，而只是在每一个肌小节内发生了细肌丝向粗肌丝之间的滑行。个肌小节内发生了细肌丝向粗肌丝之间的滑