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2018年初级药师《基础知识》视频讲义:第一节细胞的基本功能

作者:初级药师 来源:原?#30784;?#26085;期:2018/10/31 21:10:06 人气:0 加入收藏 评论:0 标签:初级药师

第一节 细胞的基本功能
  一、细胞膜的结构和物?#39318;?#36816;功能
  1.膜结构的液态镶嵌模型
  以液态的脂质双分子层为基架,其间镶嵌着具有不同结构和功能的蛋白质。

  2.细胞膜的物?#39318;?#36816;功能
  (1)单纯扩散:一些脂溶性小分?#28216;鎦视?#33180;的高浓度一侧向低浓度一侧移动的过程。
  1)影响因素:①物质在膜?#35762;?#30340;浓度差;②膜对该物质的通透性。
  2)扩散物质:脂溶性高、分子量小的物质,如O2CO2N2、乙醇、尿素和水分子等。
  3)特点:①不需要载体;②不消耗能量;③扩散的最终结果是使该物质在膜?#35762;?#30340;浓度达到平衡。

  (2)经载体和通道膜蛋白介导的易化扩散:
  某些带电离子和水溶性分子借助细胞膜上特殊蛋白(载体或通道蛋白)由高浓度向低浓度转运的过程。
  ①经载体的易化扩散转运葡萄糖、氨基酸、核苷酸等小分子亲水物质。
  ②经通道的易化扩散转运Na+Cl-Ca2+K+等带电离子。又分为:电压门控通道(细胞膜Na+K+Ca2+通道)、化学门控通道(终板膜ACh受体离子通道)和机械门控通道(听毛细胞离子通道)。

  (3)主动转运:是由离子泵或膜蛋白介导的消耗能量、逆浓度梯度和电位梯度的跨膜转运,包括
  ①原发性主动转运:细胞直接利用代谢产生的能量将物质(带电离子)逆电化学梯度进行的跨膜转运。
  ②继发性主动转运:许多物质行逆浓度梯度或电位梯度跨膜转运时,利用自由Na+泵分解ATP释放的能量在膜?#35762;?#24314;立的Na+浓度势能差进行转运,是一种间接利用ATP的转运方式。

  ①原发性主动转运:
  以钠-钾泵最常见( Na+-K+-ATP酶)。钠泵每分解1分子ATP可将3个Na+移出胞外,2个K+移入胞内。

  钠泵的生理功能:
  ①维持细胞内高浓度K+,这是胞质内许多代谢反应所必需的,如核糖体合成蛋白质;
  ②建立的Na+跨膜梯度,为物质继发性主动转运提供势能储备,如Na+-H+交换和Na+-Ca2+交换;
  ③钠泵活动造成的膜内外Na+K+浓度差,是细胞生物电活动产生的基础;
  ④维持细胞内渗透压和细胞容积的相对稳定。

  ②继发性主动转运:机制:转运体(膜蛋白)利用膜?#35762;郚a+浓度梯度完成的跨膜转运。
  同向转运:被转运的物?#35270;?/span>Na+都向同一方向运动,如葡萄糖在小肠黏膜重吸收的Na+-葡萄糖同向转运。
  反向转运:被转运的物?#35270;?/span>Na+彼此向相反方向运动,如细胞普遍存在的Na+-H+交换和Na+-Ca2+交换。
  二、细胞的跨膜信号传导
  调节机体主要是通过细胞间数百种信号物质实现的。这些信号物质包括激素、神经递质和细胞因子等。根据细胞膜感受信号物质受体蛋白结构和功能特性,跨膜信号转导的路径大致分为G蛋白耦联受体介导的信号转导、离子通道型受体介导的信号转导和?#26684;?#32852;受体介导的信号转导三类

  1.G蛋?#30528;?#32852;受体介导的信号转导
  (1)受体-G蛋白-Ac途径
  常见细胞效应包括:细胞的?#32622;凇?#32908;细胞的收缩、细胞膜通透性改变,以及细胞内各?#32622;?#20419;反应等

  (2)受体-G蛋白-PLC途径
  常见激素包括:胰岛素、催产素、催乳素、下丘脑调节肽等。

  2.离子通道型受体介导的信号转导

  3.酶偶联受体介导的信号转导
  ?#26684;?#32852;受体也是一种跨膜蛋白。它结合配体的结构域位于质膜的外表面,而面向胞质的结构域则具有酶活性。
  较重要的有酪氨酸激酶受体和鸟苷酸环化酶受体两类。

  (1)酪氨酸激酶受体
  

  (2)鸟苷酸环化酶受体
  三、细胞的生物电现象
  1.静息电位及其产生机制
  细胞在未受刺激时存在于细胞膜内、外?#35762;?/span>外正内负的电位差。相当于K+平衡电位。骨骼肌细胞约-90mV,神经细胞约-70mV,平滑肌细胞约-55mV。
  产生条件:(1)钠泵活动造成的细胞膜内、外Na+K+的不均匀分布;(2)静息时细胞膜主要对K+具有一定的通透性,K+通道开放。

  2.动作电位及其产生机制
  动作电位:在静息电位基础上,如果给可兴奋细胞一个?#23454;?#30340;刺激,能触发膜电位发生可传播的迅速波动。
  峰电位:上升支和下降支组成的尖峰状电位变化

  动作电位产生机制
  动作电位上升支主要由Na+内流形成,接近于Na+的电-化学平衡电位。(换言之,动作电位的锋电位取决于Na+的平衡电位
  K+外流增加形成了动作电位的下降支。

  动作电位的特点
  (1)全或无
  (2)可传播性
  (3)人工增加细胞外液Na+浓度,动作电位超射值增大
  (4)应用Na+通道特异性阻断剂?#19982;?#27602;(TTX),动作电位不再产生。
  四、肌细胞的收缩
  1.神经-骨骼肌接头的兴奋传递
  神经动作电位→接头前膜去极化→Ca2+通道开放,Ca2+内流→突触小泡释放ACh
  (结合)↓→ Na+内流,引发动作电位
  终板膜上的N2型胆碱能受体

  2.骨骼肌的收缩
  Ca2+浓度↑→结合细肌丝上肌?#39057;?#30333;→肌凝蛋白异构,细肌丝上活化位点暴露→横桥与活化位点结合,分解ATP供能→横桥摆动→拖动细肌丝向肌小节中间滑?#23567;?#32908;节缩短,肌肉收缩→钙泵活化→Ca2+回流→肌肉舒张。

  3.骨骼肌兴奋-收缩偶联的基本过程
  将肌细胞膜上的电兴奋与胞内机械性收缩过程联系起来的中介机制,称为兴奋-收缩耦联。
  其过程是:肌细胞膜动作电位通过横管?#20302;?#20256;向肌细胞深处,激活横管膜上的L型Ca2+通道;L型Ca2+通道变构,激活连接肌浆网膜上的Ca2+释放通道,释放Ca2+入胞质;胞质内Ca2+浓度升高激活后续肌肉收缩机制。兴奋-收缩耦联因子是Ca2+

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