第1章細胞的基本結構和功能

細胞是構成人體的最基本功能單位。機體的每個細胞都被細胞膜也稱質膜所包被。胞質的化學成分與細胞外液顯著不同,胞內和磷酸鹽離子濃度大大高於細胞外液,而明顯高於細胞外液。細胞內化學成分的相對獨立和穩定,對維持細胞內各種功能蛋白質分子的活性和正常新陳代謝具有至關重要的作用。

細胞的結構要點歸納

細胞結構像葡萄,內核中質外膜包,胞內鉀磷高又高,鈉氯鈣主新潮。

解釋:內核中質外膜包,指裏邊是細胞核、中間是細胞質、外麵是細胞膜。胞內鉀磷高又高,指細胞內高磷酸鹽離子和鉀離子。外鈉氯鈣主新潮。指細胞外高鈉、氯和鈣。

細胞膜和細胞器主要由脂質和蛋白質組成,此外還有極少量的糖類物質。蛋白質與脂質在膜內的比例在1:4~4:1。

膜的脂質主要由磷脂和膽固醇組成,此外還有少量的鞘脂。它們以脂質雙層的形式存在於細胞膜。磷脂中含量最多的是磷脂酰膽堿,其次是磷脂酰絲氨酸和磷脂酰乙醇胺,含量最少的是磷脂酰甘油和磷脂酰肌醇。親水性基團朝向細胞外液或胞質,疏水性基團則朝向膜的內部。

細胞膜的蛋白可分為酶蛋白、轉運蛋白和受體蛋白等,根據它們在膜上的存在的形式,可分為表麵蛋白和整合蛋白。如載體、通道、離子菜和轉運子等,都屬於整合蛋白。

細胞膜的糖類的含量為10%,主要是一些寡糖和多糖鏈以共價鍵的形式與膜蛋白或膜脂質結合,生成糖蛋白或糖脂。

第一節細胞的物質轉運功能

(1)單純擴散(2)易化擴散(3)主動轉運(4)出胞和人胞(5)物質的跨膜轉運

質膜是一個高度不通透的屏障,它具有離子選擇性。物質的跨膜轉運主要分為單純擴散、膜蛋白介導的跨膜轉運兩種形式。單純擴散是由膜兩側該物質的濃度差決定擴散的多少。膜蛋白介導的跨膜轉運又包括四種類型。

(1)經載體的易化擴散。

(2)經通道的易化擴散。

(3)原發性主動運輸。

(4)繼發性主動運輸。

脂溶性高而分子量小的物質、不帶電荷的分子容易穿越脂質雙層。

主動轉運和被動轉運

有膜蛋白介導的跨膜轉運可分為被動轉運和主動轉運兩大類。其中經載體和通道介導的易化擴散屬於被動轉運,轉運過程本身不需要消耗能量,是物質順濃度梯度或電位梯度進行的跨膜轉運;主動轉運是消耗能量的、逆濃度梯度或電位梯度的跨膜轉運,分原發性主動轉運和繼發性主動轉運。轉運對象通常是帶電離子,如鈉菜、鈣菜、質子菜等。鈉菜的特點:鈉菜是在細胞膜上普遍存在,其本質是蛋白質。

離子通道的活動表現出明顯的離子選擇性,離子通道可分為電壓門控通道、化學門控通道和機械門控通道等。離子選擇性和門控特性是離子通道的兩個重要的特征。

大分子物質出胞和人胞均屬於耗能的主動轉運過程。

易化擴散

經載體易化擴散有以下特征:①轉運的方向始終是順濃度梯度的;②由於膜上載體結合位點的數目都是有限的,因此轉運速率會出現飽和現象;③載體與溶質的結合具有化學結構特異性;④化學結構相似的溶質經同一載體轉運時會出現競爭性抑製。

出胞和入胞

1.概念出胞指胞質內的大分子物質以分泌囊泡的形式排出細胞的過程。胞吞指大分子物質或物質團塊(如細菌、病毒、異物、脂類物質等)進入細胞的過程。

2.轉運對象大分子物質或物質團塊。

3.特點均屬於耗能的主動轉運過程。

第二節細胞的生物電現象

(大綱要求)

(1)靜息電位和動作電位及其產生機製(2)興奮性與興奮的引起,閾值、閾電位和動作電位的關係(3)興奮在同一細朐(4)傳導的機製和特點。

靜息電位及其特點

細胞的生物電現象是生物細胞生命活動的基礎活動之一,它們都是細胞膜內外兩側的點變化引起的生物電現象。

正常細胞的細胞膜內成負電位(相對於細胞外為零電位時的靜息電位)範圍在-10~100之間。靜息電位是指細胞在未受刺激時(靜息狀態下)存在於細胞膜內、外兩側的電位差。人們通常把靜息電位存在時細胞膜電位外正內負的狀態稱為極化;靜息電位增大成為超極化;靜息電位減小成為去極化;去極化至零電位後膜電位如進一步變為正值,則成為超極化,膜電位高於零電位的部分成為超射;細胞膜去極化後再向靜息電位方向恢複的過程為複極化。

靜息電位特點:

(1)靜息電位是細胞在安靜狀態下存在於細胞膜兩側的電位差。

(2)由於安靜狀態下細胞膜對鉀的通透性最大,所以靜息電位的形成主要由外流引起。

(3)細胞膜為內負外正的極化狀態。

(4)不同靜息電位的數值可以不同。

動作電位及其特點

在靜息電位的基礎上,如果細胞受到一個適當的刺激,其膜電位會發生迅速的一過性的波動,這種膜電位的波動稱為動作電位。不同的細胞受刺激後產生的動作電位具有不同的形態。細胞膜在發生一次興奮後,興奮性將經曆絕對不應期、相對不應期、超常期和低常期的變化。各時期與動作電位的對應關係是:鋒電位相當於絕對不應期,通道失活,興奮性降至零;負後電位相當於相對不應期和超常期,相對不應期內的部分複活,興奮性逐漸升高,到相對不應期的晚期興奮性基本恢複;超常期通道已複活,膜電位離閾電位較近,故興奮性高於正常;後正電位相當於低常期,興奮性再次降低。鋒電位具有動作電位的主要特征,是動作電位的標誌。

刺激神經或肌肉引起動作電位的產生,需要一定的強度。能引起動作電位的最小刺激強度,成為刺激的閾值。動作電位已經出現,其幅度就達到一定的數值(全),不因刺激的增強而隨之增大,接受閾下刺激不能產生動作電位(無)。動作電位的這一特性稱為“全或無”性質。動作電位的另一特征是它的可傳播性:動作電位以“無衰減形式”擴布,在同一細胞上的傳播是不衰減的,其幅度和波形保持不變。動作電位有不應期的存在,不發生融合,因此,呈脈衝式傳導,向周圍散播。

動作電位特點: