人体解剖学-第二章-细胞

人体解剖生理学（humananatomyandphysiology）主讲：黄丹丹第二章细胞（cell）案例分析•有位医生为一位发烧的病人处方了青霉素钾，病人在注射后突然死亡，这是为什么？（该病人对青霉素没有过敏反应。）第一节细胞的基本结构概念：是人体结构和功能的基本单位，大小形态不一。人体最大的细胞是什么，最小的细胞又是什么?细胞的形状又有那些？一、细胞的结构及其功能a、传统分类：细胞膜、细胞质、细胞核（本书分类）b、膜相结构、非膜相结构c、“三相体系”：膜相体系、微纤维体系和非膜相体系（一）细胞膜细胞膜的化学组成和分子结构细胞膜又称质膜、单位膜、生物膜。化学成分为脂质、蛋白质、糖。根据液态镶嵌模型学说，膜是以液态脂质双分子层为基架，其中镶嵌着具有不同分子结构和功能的蛋白质。P14•（1）脂质70%磷脂、30%胆固醇、少量鞘脂均为双嗜性分子，形成双分子层，体温条件下呈液态。•（2）蛋白质镶嵌蛋白：以螺旋或球形结构镶嵌在脂质双分子层（表面蛋白、结合蛋白）可作为载体、通道、离子泵、受体、酶、免疫蛋白等。•（3）糖为寡糖和多糖，形成糖脂和糖蛋白，是细胞的特异性标志。如：红细胞膜A、B凝集原的差别在于糖链中一个糖基的差别。（二）细胞质P14（三）细胞核DNA的功能：•①储藏、复制和传递信息。•②控制细胞内蛋白质的合成。第二节细胞膜的基本功能一、细胞膜的跨膜物质转运功能（1）单纯扩散脂溶性小分子物质从浓度高一侧向低浓度一侧跨膜转运的过程。单纯扩散特点:•①扩散速率高•②无饱和•③不依靠特殊膜蛋白质的“帮助”•④不需另外消耗能量•⑤影响单纯扩散的因素主要有两个：膜两侧的浓度差（动力来源）；细胞膜的通透性（通过的难易程度）。P18（2）易化扩散概念:非脂溶性或脂溶性很小的小分子物质或离子，在细胞膜上特殊蛋白质的“帮助”下顺浓度差或电位差跨细胞膜转运的过程。分类:①经载体的易化扩散特点：a)特异性高（结构特异性）b)饱和现象c)竞争性抑制②经通道的易化扩散1、电压门控通道：决定于电压差2、化学门控通道：决定于化学物质3、机械门控通道：决定于机械刺激P18①需依靠特殊膜蛋白质的“帮助”②顺浓度差或电位差移动，不需另外消耗能量③选择性（∵特殊膜蛋白质本身有结构特异性）④饱和性（∵结合位点是有限的）⑤竟争性（∵经同一特殊膜蛋白质转运）易化扩散特点:P18（3）主动转运A原发性主动转运:是指离子泵在耗能的条件下，将离子逆浓度差或电位差（逆电-化学梯度）进行跨膜转运的过程。特点:•①需要消耗能量,能量由分解ATP来提供。•②依靠特殊膜蛋白质(泵)的“帮助”。•③是逆电-化学梯度进行的。例如:Na+、K+、Ca2+、H+、I-、Cl-、葡萄糖、氨基酸。最重要且研究较充分的是Na+、K+的转运，依靠钠泵（Na+、K+依赖式ATP酶）进行。P19钠泵每分解1个ATP，能使3个Na+移到细胞外，同时使2个K+移入细胞内。使细胞膜内保持高K+，膜外保持高Na+的不均匀分布。钠泵又称钠钾泵或钠-钾依赖式ATP酶P19钠钾泵的生理意义:①建立势能贮备：生物电，能量来源。②细胞内高钾是许多代谢反应的必要条件。③维持正常细胞体积。P20（3）主动转运•B继发性主动转运：是指不直接消耗细胞代谢产生的能量，而是利用另一物质的主动转运形成的势能贮备而实现的跨膜转运过程。•出胞：指细胞把成块的内容物由细胞内排出的过程。主要见于细胞的分泌过程：如激素、神经递质消化液的分泌。•入胞：指细胞外的大分子物质或团块进入细胞的过程。分为：吞噬=转运物质为固体;吞饮=转运物质为液体。（4）出胞和入胞P21主动转运与被动转运的区别主动转运被动转运需由细胞提供能量不需外部能量逆电-化学势差顺电-化学势差使膜两侧浓度差更大使膜两侧浓度差更小（一）静息电位（RP）1.静息电位现象1)在安静状态下，存在于细胞膜内外两侧的电位差，称为静息电位。2)－10～－100mV之间：骨骼肌细胞为－90mV。3)细胞在安静状态下膜两侧保持稳定的“内负外正”的状态称为极化。极化是细胞处于静息电位的标志。第三节细胞的生物电现象P21静息电位实验2.静息电位的产生机制静息状态下细胞膜对离子的通透性具有选择性：通透性：K+＞Cl-＞Na+＞A-一、细胞的生物电现象及其生产机制2.静息电位的产生机制[K＋]i顺浓度差向膜外扩散[A-]i不能向膜外扩散[K+]i↓、[A-]i↑→膜内电位↓(负电场)[K+]o↑→膜外电位↑(正电场)膜外为正、膜内为负的极化状态当扩散动力与阻力达到动态平衡时=RP结论:RP的产生主要是K＋向膜外扩散的结果。∴RP=K+的平衡电位P22细胞在受刺激而发生兴奋时，细胞膜在静息电位的基础上发生的一次迅速、短暂、可扩布的电位变化，称为动作电位。(二）动作电位（AP）1、概念P231、概念极化静息电位存在时膜两侧保持的内负外正的状态。去极化静息电位减小甚至消失的过程。反极化膜内电位由零变为正值的过程。超射值膜内电位由零到反极化顶点的数值。复极化去极化、反极化后恢复到极化的过程。超极化静息电位增大的过程。细胞膜上少量Na+通道激活而开放Na+顺浓度差少量内流→膜内外电位差↓→局部电位当膜内电位变化到阈电位时→Na＋通道大量开放Na+顺电化学差和膜内负电位的吸引→再生式内流膜内负电位减小到零并变为正电位（AP上升支）Na+通道关→Na+内流停+同时K+通道激活而开放K＋顺浓度差和膜内正电位的吸引→K＋迅速外流膜内电位迅速下降，恢复到RP水平（AP下降支）∵[Na+]i↑、[K+]O↑→激活Na+－K+泵当细胞受到刺激Na+泵出、K+泵回，离子恢复到兴奋前水平→后电位2、动作电位的产生机制P241、动作电位具有“全或无”的性质。“无”指刺激强度达不到阈值时，就无动作电位产生。“全”即在刺激达到阈值以后，动作电位就始终保持它某种固有的大小，不随刺激强度的增大而增大。动作电位的特征P243、动作电位的特征•2、不衰减性传导细胞膜某一部位产生的动作电位，可以沿着细胞膜不衰减地传导至整个细胞膜，而且其幅度和波形在传播过程中始终不变•3、具有不应期动作电位在发生后的一段时间内，对任何强大的刺激都不再发生反应，这段时称为不应期。因此，动作电位不发生总和而呈脉冲式。P243、动作电位的传导•动作电位一旦在细胞膜上某点产生，就会迅速沿细胞膜向周围扩布，直到传遍整个细胞为止。动作电位在同一细胞上的扩布过程称为传导。沿着神经纤维传导的动作电位，称为神经冲动。1、动作电位在无髓神经纤维上的传导——局部电流学说局部电流：神经纤维兴奋段膜内正外负，相邻段膜内负外正，在兴奋段与未兴奋段之间存在电位差，发生电荷移动，称为局部电流。动作电位在神经纤维上的传导动作电位在神经纤维上的传导2、动作电位在有髓神经纤维上的传导——跳跃式传导因为有髓神经纤维的轴突外面包着较厚的不导电的不允许离子通过的髓鞘，只有在郎飞结处的轴突膜才能形成局部电流。4、可兴奋细胞及其兴奋性1.定义：组织细胞对刺激产生动作电位的能力或特性，称为兴奋性。把组织细胞受到刺激后产生动作电位的现象，称为兴奋。接受刺激后能迅速产生兴奋的，称为可兴奋细胞。P252.不是所有的刺激都能引起兴奋。刺激引起兴奋必须具备三个基本条件：①刺激的强度②刺激的持续时间③刺激的强度变化率4、可兴奋细胞及其兴奋性P264、可兴奋细胞及其兴奋性3.当刺激的持续时间恒定和足够时，能引起组织兴奋反应的最小刺激强度称为阈强度，简称阈值。它的大小反应组织兴奋性的高低。兴奋性高者阈强度低，兴奋性低则阈强度高。4.阈下刺激不能引起兴奋或动作电位，但并非对组织细胞不产生任何影响。P26（三）局部电位概念：阈下刺激引起的低于阈电位的局部细胞膜出现的阈电位水平以下的去极化，称局部反应或局部电位。特点：①具有等级性②呈衰减性传导③可发生总和。习题：•1、细胞膜主要由哪些分子组成？各起什么作用？•2、细胞器包括哪些？各有什么功能？•3、简述被动转运和主动转运的区别。