生理学课件第二章细胞的基本功能

生理学课件第二章细胞的基本功能contents目录细胞膜的结构与功能细胞的兴奋性与电生理细胞的信号转导细胞的生长与增殖细胞的分化与发育CHAPTER细胞膜的结构与功能01细胞膜的主要成分，构成膜的基本骨架，具有流动性。磷脂分子蛋白质分子糖类分子嵌入磷脂双分子层中，具有多种功能，如运输、识别和催化等。与蛋白质结合形成糖蛋白，参与细胞识别和信息传递。030201细胞膜的组成细胞膜通过主动运输、被动运输等方式，实现物质进出细胞的选择性控制。物质转运细胞膜上的受体可以识别信号分子，将信号传递到细胞内部，影响细胞功能。信息传递细胞膜表面的糖蛋白参与细胞间的相互识别，对于细胞间的相互作用和组织形成具有重要意义。细胞识别细胞膜的功能被动运输不消耗能量，物质顺浓度梯度转运，包括自由扩散和协助扩散。主动运输消耗能量，将物质从低浓度一侧向高浓度一侧转运，如钠泵。膜泡运输通过形成囊泡的方式，将物质从一处转运到另一处，如内质网到高尔基体的物质转运。细胞膜的物质转运CHAPTER细胞的兴奋性与电生理02

细胞的兴奋性兴奋性定义细胞对刺激发生反应的能力或特性。刺激与反应刺激必须达到一定强度才能引发细胞的反应，即阈刺激。兴奋性的周期性变化细胞在兴奋后有一个相对不应期，此时刺激阈值升高，兴奋性降低。细胞内外存在离子浓度差，这是细胞电生理活动的基础。电生理基础细胞在安静状态下的膜电位，主要由K+外流形成。静息电位细胞受到刺激时发生的快速电位变化，包括峰电位和后电位。动作电位细胞的电生理Na+内流形成峰电位上升支，K+外流形成峰电位下降支。峰电位的产生动作电位以电紧张形式传播，通过电场作用使邻近细胞膜产生动作电位。动作电位的传播不衰减传播、全或无式反应、相对稳定的幅度和波形。动作电位的特征动作电位的产生与传播CHAPTER细胞的信号转导03是细胞表面或细胞内能识别和结合特异性信号分子的跨膜蛋白，如G蛋白偶联受体、酶联受体等。受体是能与受体结合并传递信息的化学物质，如激素、神经递质、生长因子等。信号分子是一类能参与信号转导过程的蛋白质，如酶、离子通道、转运蛋白等。信号转导蛋白信号转导的分子基础信号分子与受体结合后，通过一系列的酶促反应传递信息，如MAPK通路、PKA通路等。酶促级联反应某些信号分子能激活细胞膜上的离子通道，引起离子流动，进而改变细胞膜电位或细胞内环境，如Ca2+信号转导。离子通道介导的信号转导某些信号分子与胞内受体结合后，通过影响基因表达或蛋白质合成传递信息，如类固醇激素的信号转导。胞内受体介导的信号转导信号转导的途径代谢性疾病如糖尿病、肥胖症等，与胰岛素、胰高血糖素等激素的信号转导异常有关。神经系统疾病如阿尔茨海默病、帕金森病等，与神经递质的信号转导异常有关。肿瘤肿瘤细胞常存在异常的信号转导，如EGFR突变导致的肺癌、BCR-ABL融合基因导致的慢性粒细胞白血病等。信号转导与疾病CHAPTER细胞的生长与增殖0403抑癌基因抑癌基因通过编码肿瘤抑制蛋白，抑制细胞生长和增殖，防止肿瘤发生。01生长因子与受体生长因子通过与细胞表面受体结合，传递信号，调节细胞生长与增殖。02细胞周期蛋白细胞周期蛋白是调节细胞周期进程的关键因子，通过与CDK（细胞周期蛋白依赖性激酶）结合，控制细胞增殖。细胞生长与增殖的调控细胞周期的划分细胞周期分为四个阶段，分别为G1期、S期、G2期和M期，每个阶段都有特定的生理功能和特点。DNA复制的过程DNA复制发生在S期，通过解旋、合成和校对等步骤，确保遗传信息的准确传递。细胞分裂的方式细胞分裂包括有丝分裂和减数分裂两种方式，分别产生体细胞和生殖细胞。细胞周期与DNA复制自噬的作用自噬是细胞内物质循环的重要过程，通过清除受损的细胞器和有害蛋白，维持细胞内环境的稳定。凋亡与自噬的相互关系凋亡和自噬在某些情况下可以相互转化或相互调节，共同维持细胞的稳态。细胞凋亡的机制细胞凋亡是由基因控制的程序性死亡过程，通过一系列信号转导和酶促反应，使细胞主动走向死亡。细胞凋亡与自噬CHAPTER细胞的分化与发育05123在细胞分化过程中，某些基因会选择性表达，导致细胞获得特定的功能和形态。基因选择性表达DNA甲基化、组蛋白乙酰化等表观遗传修饰调控基因的表达，影响细胞分化。表观遗传修饰蛋白质合成与降解的平衡对细胞分化起到关键作用，特定蛋白质的合成或降解可以导致细胞向特定方向分化。蛋白质的合成与降解细胞分化的分子机制信号转导通路01细胞发育过程中，信号转导通路起到关键作用，如生长因子、激素等信号分子通过信号转导通路调控细胞发育。细胞周期与细胞分裂02细胞周期的调控和细胞分裂的方式影响细胞发育，如细胞从分裂到生长再到分化的过程。细胞间的相互作用03细胞间的相互作用对细胞发育起到重要影响，如细胞黏附、细胞连接等。细胞发育的调控干细胞的分类根据其来源和分化能力，干细胞可分为胚胎干细胞