生理课件2人体的基本组成

第二章细胞、基本组织及运动系统第一节细胞1665年英国学者RobertHooke用自制显微镜观察薄木片，发现了网格状结构，将其定义为细胞。细胞：人体形态结构功能活动的基本单位。人体各种细胞数量不等，形态各异，与其功能以及所处的环境相适应。人体各种细胞数量不等，形态各异，与其功能相适应。

血细胞

细胞的组成细胞膜细胞质细胞核细胞超微结构模式图一、细胞的基本结构和生理功能（一）细胞膜的结构和生理功能细胞膜：人和动物细胞的最外层结构，也称单位膜、质膜。5-6nm细胞与外界环境之间的屏障，物质交换、信息传递的门户。1、细胞膜的化学成分及结构细胞膜的元素组成:C,H,O,N,P,S等。蛋白质少量的糖类细胞膜的化学成分脂类（1）

膜脂（membranelipid）极性非极性双嗜性分子亲水头内、外两侧疏水尾中间脂质双分子层形成细胞膜的骨架熔点较低，使膜具有一定的流动性包括磷脂（占70%以上）、糖脂和胆固醇等，是细胞膜的主体水水水水水水水水水水水水水水水水水水水水水水水水磷酸+碱基脂肪酸长烃链（2）

蛋白质结合蛋白（70%~80%）：深入细胞膜内部。表在蛋白（20%~30%）：受体酶类载体、通道、离子泵等

功能分布在细胞膜的内表面与外表面。（3）

糖类

存在形式：糖脂或糖蛋白。

功能：是各种细胞具有抗原性的分子基础。细胞膜外细胞膜内

分布：质膜外表面。液态镶嵌模型（fluidmosaicmodel）：细胞膜是以脂质双分子层作为细胞膜的基本骨架，其中镶嵌着各种蛋白质分子。液态镶嵌模型2.流动性（4）质膜的特性

1.不对称性脂质双层在组成成分上不对称；膜蛋白在脂质双层中的分布不对称；糖脂、糖蛋白主要分布于膜的外表面。膜脂质分子在脂质双层中可进行侧向扩散、旋转、摆动和翻转等流动形式。膜蛋白在膜中的流动性。2、细胞膜的跨膜物质转运功能

氧气营养物质细胞外信号分子摄入体内的药物排出代谢产物生物活性物质细胞膜及其两侧进入被动转运物质转运方式主动转运出胞与入胞单纯扩散易化扩散被动转运（passivetransport）定义：方式单纯扩散（simplediffusion）易化扩散（facilitateddiffusion）指分子或离子顺着浓度梯度或电-化学梯度进行转运，不需要额外消耗能量。（1）单纯扩散定义：

移动量的大小膜两侧物质分子的浓度梯度膜的通透性和扩散面积

取决于

转运的物质：O2、CO2及脂溶性小分子物质物质完全以物理扩散的方式所作的跨膜运动，是物质分子随机热运动的结果。

单纯扩散

单纯扩散的特点底物：脂溶性小分子物质。转运方向：高浓度向低浓度方向。动力：膜两侧物质的浓度梯度。不需要膜上特殊蛋白质的参与。不需要细胞额外供能。结果：物质浓度在膜两侧达到平衡。

（2）易化扩散定义：类型以“载体”为中介：葡萄糖、氨基酸等以“通道”为中介：K+、Na+、Ca2+等离子不溶于脂质或很难溶于脂质的某些物质，借助于细胞膜结构中某些特殊蛋白质（载体或通道）的帮助，顺浓度差（电位差）通过细胞膜，称为易化扩散。

经载体的易化扩散是细胞膜上的镶嵌蛋白质。与被运输的物质有特异结合点。在膜的一侧与处于高浓度的某一被运输物质结合后，移向膜的另一侧，然后与被运输物质分离。

载体：以载体为中介的易化扩散

特征饱和现象：载体数、结合位点数有限立体构象特异性：选择性地与某物质特异性结合竞争性抑制：一种物质抑制另一种物质转运

转运的物质：葡萄糖、氨基酸等物质经通道的易化扩散

通道状态的变化：理化因素→构型变化→功能状态改变开放状态（激活）关闭状态（失活）备用状态

通道蛋白：又称离子通道，是一类贯穿脂质双分子层的膜蛋白，在特定的条件下，当分子中的亲水性孔道开放时，离子可经孔道从高浓度的一侧向低浓度的一侧转运。

转运的物质：Na+、K+、Ca2+、Cl-等带电离子通道蛋白

通道的特征:电压门控通道:化学门控通道:机械门控通道:通道的开关决定于通道蛋白所在的膜两侧的电位差。通道的开关决定于膜所在的环境中存在化学物质（如递质、激素或药物等）的浓度。通道的开关决定于通道蛋白接受的机械刺激。（1）离子的选择性（2）门控特性决定于孔道内壁电荷性质、孔道大小通道开放离子进入膜内神经递质（ACh）离子细胞外细胞内

易化扩散转运的特点底物：水溶性小分子物质。转运方向：高浓度向低浓度方向。动力：膜两侧物质的浓度梯度。需要细胞膜提供结构(载体或通道)支持。细胞不消耗能量。单纯扩散易化扩散被动转运（3）主动转运（activetransport）指细胞膜将物质分子或离子从浓度低的一侧向浓度高的一侧转运的过程。需要细胞代谢供给能量。与细胞代谢密切相关。

转运的物质：

类型：原发主动转运继发主动转运Na+、K+、Ca2+、H+、I-、Cl-等离子葡萄糖、氨基酸等分子。是否需要ATP直接供能

重要的例子：Na+-K+泵（Na+泵）ATP酶Na+K+细胞外K+细胞内Na+由细胞膜或内膜上具有ATP酶活性的特殊泵蛋白，直接水解ATP提供能量而将一种或多种物质逆着各自的浓度梯度或电化学梯度进行跨膜转运。原发主动转运（primaryactivetransport）

结构支持：泵，即起泵作用的转运蛋白

定义：原发主动转运Na+-K+

泵模型细胞内细胞外Na+-K+

泵模型钠泵活动的意义形成和保持细胞内外Na+、K+的不均衡分布

[K+]i＞[K+]o

30倍、[Na+]o＞[Na+]i10倍

细胞生物电产生的重要条件细胞内高K＋浓度是细胞内许多代谢反应所必需维持细胞内液的正常渗透压和细胞容积的相对稳定细胞外较高的Na＋浓度所贮存的势能可用于其他物质的转运

继发主动转运(secondaryactivetransport)一些物质借助于钠泵的工作所建立的Na+离子在细胞膜两侧的浓度势能，逆浓度梯度所进行的跨膜转运。

特点：①以原发主动转运为基础，通过钠泵的活动首先建立起细胞内、外Na+离子浓度梯度。②物质逆浓度梯度的转运与Na+离子顺浓度梯度的转运耦联进行。③ATP间接为这些物质逆浓度梯度的转运供能。

定义：继发主动转运示意图同向转运：逆向转运：

分型：物质转运与Na+离子顺浓度梯度方向一致。物质转运与Na+离子顺浓度梯度方向相反。例：葡萄糖、氨基酸在小肠的吸收例：Na+-H+交换、Na+-Ca2+交换葡萄糖和氨基酸在小肠粘膜上皮细胞的吸收

葡萄糖在肾小管的重吸收肾小管Na+-H+交换

主动转运的特点底物：水溶性小分子物质。转运方向：低浓度向高浓度方向。动力：细胞膜需要提供结构（泵）支持。细胞消耗能量。被动转运与主动转运方式的比较：

被动转运主动转运单纯扩散易化扩散通道～载体～原发性～继发性～转运方向高浓度→低浓度低浓度→高浓度膜转运蛋白否需需需需饱和现象无有无有有化学特异性无有有有有消耗代谢能及来源不消耗消耗钠泵消耗离子浓差←钠泵转运的物质O2,CO2脂肪酸Na+K+Ca2+葡萄糖氨基酸Na+、K+Ca2+、H+葡萄糖氨基酸（4）入胞和出胞一些大分子物质或物质团块进出细胞是通过细胞的入胞和出胞形式来实现的。又称内吞，是指细胞外某些物质团块进入细胞的过程。入胞（endocytosis）：吞噬：固体吞饮：液体又称胞吐，是指某些物质由细胞排出的过程，这主要见于细胞的分泌活动。出胞（exocytosis）：受体介导入胞

细胞的入胞和出胞过程（1）配体与膜上的受体结合。（2）结合处膜内陷形成囊泡。（3）囊泡与膜再分离。（4）进入细胞后，配体与受体分离。（5）配体弥散至胞浆中。（6）失去配体的小泡，与其膜上的受体一起转运至细胞膜处，以出胞的形式重新成为细胞膜的一部分。

受体介导入胞（二）细胞质的结构和生理功能(自学)细胞质基质和细胞器1、细胞质基质：又称胞浆由核糖核酸、蛋白质、碳水化合物、无机盐、水、其他可溶性物质组成2、细胞器细胞器(organelle)：是细胞质内有一定形态结构，又有相对独立功能的结构。膜性细胞器：内质网；高尔基体；线粒体；溶酶体等。非膜性细胞器：核蛋白体；细胞骨架等。分类线粒体:线状或粒状的膜性细胞器含多种与生物氧化有关的酶作用:细胞有氧呼吸和供能的场所.内质网：膜性管道系统。大小管、泡互相吻合形成网状。粗面内质网：滑面内质网：有核糖体附着功能：参与蛋白质和脂类的合成。高尔基复合体：由数层重叠的扁平囊泡、若干小泡及大泡三部分组成的膜性结构与内质网相连，对内质网转运来的蛋白质进行加工、修饰、装配，形成糖蛋白、糖脂、蛋白多糖和溶酶体酶等。

功能溶酶体：由生物膜围成的圆形小体，其内有大量蛋白水解酶。

细胞内重要的消化器官过氧化物酶体:含多种与过氧化氢代谢有关的酶作用:消除对细胞有害H2O2细胞骨架:由蛋白质构成的纤维网架结构作用:支撑细胞,与细胞的运动、分裂等有关。（三）细胞核的结构和生理功能核膜核仁染色质、染色体核基质（核骨架）细胞遗传、代谢、生长及繁殖的控制中心。二、细胞的跨膜信号转导定义：通过配体实现对细胞的调节及其作用过程为细胞的跨膜信号转导。

历史：19世纪末，Langley、Dale等科学家提出细胞表面有受体设想，以解释药物或毒物对细胞的作用途径。以后实验证明，所有的多细胞生物体内都进行着细胞间通讯，并大多数以化学信号分子实现。

配体：能与受体发生特异结合的活性物质。包括激素、递质、药物、光子等，又称第一信使。

受体：能识别相应配体并与之结合能完成信号转导的蛋白质。G-蛋白耦联受体介导的跨膜信号传导

通道介导的跨膜信号转导

酶耦联受体介导的跨膜信号转导

分类

（一）通道介导的跨膜信号转导

（1）化学门控通道：化学信号控制（2）电压门控通道：对膜电位敏感（3）机械门控通道：对机械刺激敏感N2型ACh门控通道电压门控通道化学门控通道（二）G-蛋白耦联受体介导的跨膜信号转导受体

G蛋白效应器分子

G-蛋白

组成

酶分子：催化底物生成第二信使（cAMP

等）

离子通道（G-蛋白调节）

化学信息（第一信使）+受体G蛋白βγαβγADPαATP效应器酶第二信使（cAMP）改变细胞内的生理过程变构(+)PiPi+or

以酶分子作为效应器分子的信号转导：

（腺苷酸环化酶）蛋白激酶（蛋白激酶A）蛋白质磷酸化G-蛋白耦联受体介导的跨膜信号转导由G－蛋白耦联受体实现的跨膜信号转导示意图神经递质GTPGTPαcAMPGDPαβγ受体细胞内细胞外腺甘酸环化酶G－蛋白ATP改变细胞功能第二信使：在配体的作用下，细胞内产生的能携带配体信息的化学物质称为第二信使

其他第二信使有：环鸟苷酸（cGMP），三磷酸肌醇（IP3），二酰甘油（DG），Ca2+等。（三）酶耦联受体介导的信号转导

酪氨酸激酶受体介导的信号转导(2)

结合酪氨酸激酶受体介导的信号转导（3）鸟苷酸环化酶受体介导的信号转导(1)

酪氨酸激酶受体介导的信号转导酪氨酸激酶受体：贯穿细胞膜的蛋白质，受体分子本身具有酶活性。H酪氨酸残基磷酸化生理作用如：胰岛素(2)

结合酪氨酸激酶受体介导的信号转导受体本身没有酶活性，但当受体被激活后，可与细胞内其它的酪氨酸激酶结合并使之激活HE酪氨酸残基磷酸化生理作用如：生长激素催乳素促红细胞生成素（3）鸟苷酸环化酶受体介导的信号转导受体分子的胞内段具有GC的活性H（GC）

GTP→cGMP磷酸化生物效应蛋白激酶（+）如：心房钠尿肽三、细胞的增殖增殖方式：分裂有丝分裂成熟分裂或减数分裂。无丝分裂细胞分裂过程简单、迅速，无染色体、纺缍体形成等变化。是低等生物繁殖的方式。

（一）无丝分裂（直接分裂）（二）细胞增殖周期和有丝分裂

细胞增殖周期（细胞周期）：细胞从一次分裂结束开始，到下一次分裂终了所经历的全过程。组成间期分裂期间期：G1期合成RNA结构蛋白核蛋白体酶时间：几小时数月去向：

S期DNA复制，增加一倍细胞内形成:DNA聚合酶、四种脱氧核苷酸、组蛋白时间：78小时变异：异常细胞，畸形

G2期DNA合成终止

RNA和蛋白质合成旺盛（组蛋白、微管蛋白、膜蛋白）时间：11.5小时细胞周期的模式图

分裂期：前期：染色质染色体（单体）核膜、仁消失、中心体分开纺锤丝出现、纺锤体形成中期：染色体聚集至赤道板中心粒移至两极后期：染色体形成单体移至两极胞体变长、中间凹陷末期：染色体染色质核膜、仁再现形成两个子细胞原始生殖细胞经过两次减数分裂（即细胞的DNA仅复制一次，但要连续分裂两次）使形成的精子与卵子的染色体数减少一半。功能：产生哺乳动物雌、雄两性生殖细胞，即精子、卵细胞。（三）减数分裂四、细胞的衰老与凋亡细胞在正常环境条件下发生的细胞生理功能和增殖能力减弱以及细胞形态发生改变，并趋向死亡的现象。特征性变化细胞化学组成的改变细胞膜结构与功能的改变细胞器的改变（一）.细胞衰老（细胞老化）：是一个慢性、进行性、退化性的过程。β-半乳糖苷酶（二）、细胞凋亡机体细胞在发育过程中或某些因素作用下，通过细胞内基因及其产物的调控而发生的一种程序细胞死亡。细胞凋亡：DNAfragmentation去除发育过程中不需要的结构、控制细胞数目、去除有害细胞和细胞的自我保护；对免疫系统的淋巴细胞发育、分化、成熟和激活诱导等起重要作用；清除衰老细胞；组织损伤的修复、血细胞生成；与肿瘤发生、病毒致病等有关。1.细胞凋亡的意义：凋亡过多艾滋病的发生发展、移植排斥反应、心肌/脑缺血或缺血再灌注、神经系统退化疾病、辐射凋亡过少肿瘤的发生和发展、自身免疫疾病、病毒抑制其感染细胞的存活而使其存活细胞坏死凋亡坏死机制基因调控的程序化细胞死亡，主动进行（自杀性）意外事故性细胞死亡，被动进行（他杀性）诱因生理性或轻微病理性刺激因子诱导发生，如生长因子缺乏病理性刺激因子诱导发生，如缺氧、感染、中毒死亡范围多为散在的单个细胞多为聚集的大片细胞形态特征细胞固缩，核染色质边集，细胞膜及各细胞器膜完整，膜可发泡成芽，形成凋亡小体细胞肿胀，核染色质絮状或边集，细胞膜及各细胞器膜溶解破坏，溶酶体酶释放，细胞自溶生化特征耗能的主动过程，有新蛋白合成，DNA早期规律降解为180-200bp片段，琼脂凝胶电泳呈特征性梯带状不耗能的被动过程，无新蛋白合成，DNA降解不规律，片段大小不一，琼脂凝胶电泳不呈梯带状周围反应不引起周围组织炎症反应和修复再生，但凋亡小体可被邻近细胞吞噬引起周围组织炎症反应和修复第二节人体的基本组织

上皮组织结缔组织肌肉组织神经组织

组织：结构及功能相似的一类细胞通过细胞间质聚合在一起构成组织。构成器官的基本成分。

基本组织一、上皮组织

上皮细胞密集，细胞间质少。

细胞形状较规则，排列整齐，并具有极性。游离面：基底面：朝向身体表面或有腔器官的腔面借一层很薄的基膜与深层的结缔组织相连

无血管，有丰富的神经末梢。1.特点：2.功能：保护、分泌、吸收和排泄。3.分类：被覆上皮腺上皮单层上皮复层上皮单层扁平上皮单层立方上皮单层柱状上皮假复层纤毛柱状上皮变移上皮复层扁平上皮外分泌腺内分泌腺腺（一）被覆上皮1.单层扁平上皮（单层鳞状上皮）内皮：内衬于心脏、血管和淋巴管腔面。间皮：分布在心包膜、胸膜和腹膜表面。分类功能：润滑、减少摩擦，利于血液或淋巴液流动。细胞核扁圆位于中央细胞多边形胞质很薄

单层扁平上皮模式图2.单层立方上皮由一层形似立方状的上皮细胞组成。

分布于甲状腺滤泡、肾小管的上皮等。

具有分泌和吸收功能。

单层立方上皮模式图3.单层柱状上皮由一层形似柱状的上皮细胞组成小肠柱状上皮细胞的游离面的许多细小突起。

分布于胆囊、胃、肠粘膜、子宫内膜及输卵管粘膜

具有吸收、分泌等功能微绒毛：单层柱状上皮立体模式图4.假复层纤毛柱状上皮细胞形态不同、高矮不等，细胞核的位置不在同一平面，侧面观貌似复层，实为单层。

主要分布于呼吸道粘膜。

游离面有纤毛。

具有保护和分泌功能。纤毛

假复层纤毛柱状上皮模式图气管上皮细胞5.复层扁平上皮（复层鳞状上皮）由十余层或数十层细胞组成。分布于皮肤表面、口腔、食管、阴道等器官的腔面。具有耐磨擦和防止异物侵入等保护作用，有很强的修复能力。最厚复层扁平上皮细胞模式图皮肤组织切片图6.变移上皮（移行上皮）一种复层上皮，衬贴在排尿管道的腔面。上皮细胞层数和形状可随排尿管道的容积变化而相应改变。

特点：

变移上皮模式图膀胱收缩状态膀胱充盈状态被覆上皮单层扁平上皮内皮间皮心脏、血管、淋巴管胸膜腔、腹膜腔、心包光滑，利于流动浆液，便于活动单层立方上皮甲状腺、肾小管滤泡分泌和吸收单层柱状上皮消化道、子宫分泌和吸收、微绒毛假复层纤毛上皮呼吸道保护和分泌、纤毛复层扁平上皮皮肤表层、口腔、食管、阴道保护、很强的修复能力变移上皮排尿管道使上皮的面积扩大或缩小分类分布作用（二）腺上皮是专门行使分泌功能的上皮。腺上皮是在胚胎时期，由原始上皮形成上皮细胞索，向深层结缔组织内生长、分化而形成。以腺上皮为主构成的器官。

腺：外分泌腺：内分泌腺：有导管，分泌物排至身体表面或器官的管腔内无导管，分泌物（称激素）进入细胞周围的血管或淋巴管外分泌腺内分泌腺腺的分化（三）细胞间的连接在上皮细胞的侧面往往分化出一些特殊结构，即细胞间连接。常见的有紧密连接、中间连接、桥粒、缝隙连接和半桥粒等。当有两种或两种以上的细胞连接同时存在时，称连接复合体。电镜显示血管内皮细胞间紧密连接

细胞之间的连接复合体模式结构图缝隙连接功能：使细胞彼此连接，可供细胞互相交换某些小分子物质和离子，传递信息（电突触、闰盘）。二、结缔组织

功能：支持、连接、充填、营养、保护、修复、防御等。分类：疏松结缔组织致密结缔组织脂肪组织网状结缔组织软骨骨血液

固有结缔组织

起源：胚胎时期的间充质细胞。（一）固有结缔组织功能：连接、支持、防御和修复、贮藏传递营养及代谢产物。

又称蜂窝组织，由多种细胞和间质成分构成。疏松结缔组织细胞成纤维细胞脂肪细胞未分化的间充质细胞巨噬细胞浆细胞肥大细胞间质纤维胶原纤维弹性纤维网状纤维水糖蛋白透明质酸基质1、疏松结缔组织

疏松结缔组织撕片特点1、分布广泛。2、细胞种类多，无极性，细胞基质多，纤维少，结构疏松，呈蜂窝状。2.致密结缔组织特点：细胞成份少（在胶原纤维束间，仅有纤维细胞成行排列），基质少，而以纤维为主，且排列紧密。支持、连接和保护作用较强。皮肤的真皮、肌腱、韧带等均是致密结缔组织。肌腱3.脂肪组织由大量脂肪细胞聚集而成。主要分布于皮肤下、腹腔网膜、肠系膜及黄骨髓等处。具有贮存脂肪、支持、保护、参与能量代谢、维持体温等作用。固定器官位置；手掌足底形成脂肪垫起减震作用。4.网状组织由网状细胞、网状纤维和基质组成。主要分布于造血器官。主要功能是构成一个适于血细胞生存和发育的微环境。三、神经组织以突触彼此连结，形成复杂的神经通路和网络，调节其他系统的活动。对神经细胞起支持、营养、绝缘和保护等作用。神经细胞（即神经元）神经胶质细胞（一）神经细胞结构和功能

是神经组织的结构和功能单位，具有感受刺激、传导冲动和整合信息的功能。结构：分为胞体和突起1.胞体细胞营养和信息整合的中心细胞质（核周质）：尼氏体和神经原纤维细胞膜：感受刺激和传导冲动细胞核：胞体中央分布：核周和树突内组成：粗面内质网和游离核糖体功能：合成结构蛋白和分泌蛋白产生神经递质的相关酶类分布：胞体内交织成网组成：神经丝和微管集合成束形成功能：构成神经元的细胞骨架参与营养物质、神经递质及离子等的运输尼氏体：神经原纤维：神经元和神经纤维结构模式图2.突起树突轴突形态：多分支，可见大量的树突棘，多个特点：扩大了神经元接受刺激的表面积功能：将冲动传向胞体。形态：细长，分支少，只有1个功能：将神经冲动传离胞体。快速逆向轴突运输：轴突末端内营养因子、轴突摄取的物质、轴质代谢产物等逆向流往胞体。快速顺向轴突运输：酶、小泡、蛋白质等从胞体快速流向轴突终末。（二）神经细胞的种类按突起的数目分类假单极神经元双极神经元多级神经元按功能分类感觉神经元中间神经元运动神经元（三）神经纤维结构与功能特点神经元的轴索＋胶质细胞有髓神经纤维：有髓鞘、神经膜包裹无髓神经纤维：周围神经系统：有郎飞结；髓鞘和神经膜呈节段性；由施万细胞包绕中枢神经系统：有郎飞结，无神经膜由少突胶质细胞包