?？粕韺W(xué)：細(xì)胞的基本功能匯報(bào)人：文小庫2025-06-13目錄CONTENTS01細(xì)胞基本結(jié)構(gòu)02物質(zhì)運(yùn)輸功能03生物電現(xiàn)象基礎(chǔ)04細(xì)胞間通訊方式05細(xì)胞能量代謝06細(xì)胞增殖與周期01細(xì)胞基本結(jié)構(gòu)細(xì)胞膜組成與特性脂質(zhì)雙層結(jié)構(gòu)糖類膜蛋白流動(dòng)性細(xì)胞膜主要由磷脂分子層構(gòu)成，具有選擇透過性，能夠控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞。細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)，具有物質(zhì)運(yùn)輸、信號(hào)識(shí)別和傳遞等功能。細(xì)胞膜上的少量糖類與蛋白質(zhì)結(jié)合形成糖蛋白，具有細(xì)胞識(shí)別、信號(hào)傳導(dǎo)等作用。細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性，可以保證細(xì)胞形態(tài)的變化和物質(zhì)的運(yùn)輸。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)功能代謝場(chǎng)所細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸細(xì)胞器間的連接細(xì)胞分裂和分化細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)是細(xì)胞代謝的主要場(chǎng)所，進(jìn)行多種生物化學(xué)反應(yīng)和物質(zhì)轉(zhuǎn)化。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)通過擴(kuò)散、轉(zhuǎn)運(yùn)等方式，實(shí)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的運(yùn)輸和分配。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)為細(xì)胞器提供連接和支撐，保證細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)參與細(xì)胞的分裂和分化過程，為新細(xì)胞的形成提供物質(zhì)基礎(chǔ)。細(xì)胞器分類與作用線粒體細(xì)胞內(nèi)的“動(dòng)力工廠”，負(fù)責(zé)ATP的合成和能量的供應(yīng)。葉綠體植物細(xì)胞內(nèi)的光合作用器官，能將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能并合成有機(jī)物。核糖體細(xì)胞內(nèi)合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所，對(duì)于細(xì)胞的生長和分裂具有重要意義。高爾基體參與蛋白質(zhì)的修飾和運(yùn)輸，以及細(xì)胞分泌物的形成和分泌。溶酶體細(xì)胞內(nèi)的“消化器官”，負(fù)責(zé)分解和消化細(xì)胞內(nèi)老化和損壞的細(xì)胞器。010203040502物質(zhì)運(yùn)輸功能單純擴(kuò)散脂溶性物質(zhì)或少數(shù)不帶電荷的極性小分子物質(zhì)，如O?、CO?、N?、類固醇激素、乙醇、尿素、甘油、水等，順濃度梯度和（或）電位梯度進(jìn)行的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。被動(dòng)運(yùn)輸機(jī)制易化擴(kuò)散非脂溶性的小分子物質(zhì)或帶電離子，如葡萄糖、氨基酸、核苷酸、核苷酸、Na?、K?、Ca2?等，在膜蛋白的幫助下，順濃度梯度和（或）電位梯度進(jìn)行的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)，包括經(jīng)通道易化擴(kuò)散和經(jīng)載體易化擴(kuò)散兩種形式。膜動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)大分子和顆粒物質(zhì)，如胞吞和胞吐作用時(shí)的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)，通過膜的運(yùn)動(dòng)將物質(zhì)從膜的一側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)到另一側(cè)。主動(dòng)運(yùn)輸類型細(xì)胞直接利用代謝產(chǎn)生的能量將物質(zhì)逆濃度梯度和（或）電位梯度進(jìn)行跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)，如離子泵、質(zhì)子泵等。原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)載體蛋白利用原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)產(chǎn)生的離子濃度梯度，間接地對(duì)物質(zhì)進(jìn)行逆濃度梯度和（或）電位梯度的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)，如Na?-Ca2?交換、Na?-H?交換等。繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)細(xì)胞通過細(xì)胞膜內(nèi)陷形成囊泡，將外界物質(zhì)或團(tuán)塊包裹進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，如吞噬細(xì)胞吞噬細(xì)菌、細(xì)胞通過受體介導(dǎo)的內(nèi)吞等。胞吞細(xì)胞內(nèi)的大分子物質(zhì)或顆粒通過細(xì)胞膜的外排作用，以囊泡的形式釋放到細(xì)胞外，如細(xì)胞分泌、細(xì)胞排泄等。胞吐過程需要消耗能量，并涉及囊泡與細(xì)胞膜的融合、裂解等復(fù)雜過程。胞吐0102胞吞與胞吐過程03生物電現(xiàn)象基礎(chǔ)靜息電位形成原理離子濃度差細(xì)胞內(nèi)外各種離子的濃度差異是形成靜息電位的基礎(chǔ)，尤其是鉀離子（K?）在細(xì)胞內(nèi)的濃度遠(yuǎn)高于細(xì)胞外，而鈉離子（Na?）在細(xì)胞外的濃度高于細(xì)胞內(nèi)。離子通透性離子泵活動(dòng)細(xì)胞膜對(duì)不同離子的通透性不同，在靜息狀態(tài)下，細(xì)胞膜對(duì)鉀離子的通透性較高，鉀離子順濃度梯度外流，形成膜外的正電荷積累，膜內(nèi)負(fù)電荷積累，從而產(chǎn)生外正內(nèi)負(fù)的電位差。細(xì)胞膜上的鈉泵（Na?-K?泵）通過主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)方式，將鈉離子泵出細(xì)胞外，將鉀離子泵入細(xì)胞內(nèi)，進(jìn)一步維持細(xì)胞內(nèi)外離子濃度差和靜息電位的形成。123去極化在去極化達(dá)到峰值后，細(xì)胞膜對(duì)鉀離子的通透性增加，鉀離子開始外流，膜內(nèi)負(fù)電荷增多，膜電位向靜息電位方向恢復(fù)，這個(gè)過程稱為復(fù)極化。復(fù)極化鈉泵活動(dòng)在動(dòng)作電位產(chǎn)生過程中，鈉泵活動(dòng)加強(qiáng)，將細(xì)胞內(nèi)多余的鈉離子泵出，恢復(fù)細(xì)胞內(nèi)外離子濃度差，為下一次動(dòng)作電位的產(chǎn)生做準(zhǔn)備。當(dāng)細(xì)胞受到足夠強(qiáng)度的刺激時(shí)，膜電位會(huì)減小，即發(fā)生去極化。去極化是由于細(xì)胞膜對(duì)鈉離子的通透性突然增大，使得正電荷（Na?）大量內(nèi)流，導(dǎo)致膜電位減小。動(dòng)作電位產(chǎn)生機(jī)制局部電位與傳導(dǎo)特性局部電位是一種膜電位波動(dòng)，不呈現(xiàn)“全或無”的特性，其幅度和傳導(dǎo)距離均有限，且衰減較快。局部電位特點(diǎn)局部電位在膜上傳播的過程稱為電緊張擴(kuò)布，其傳播范圍與細(xì)胞膜的電阻和細(xì)胞形狀有關(guān)。電阻較小的細(xì)胞膜和細(xì)長的細(xì)胞形狀有利于局部電位的傳播。電緊張擴(kuò)布動(dòng)作電位具有“全或無”的特性，能夠沿著細(xì)胞膜迅速傳導(dǎo)而不衰減，這是由于動(dòng)作電位在傳播過程中通過引起鄰近膜片去極化而實(shí)現(xiàn)跨膜傳播。這種傳播方式稱為電傳導(dǎo)，是神經(jīng)和肌肉細(xì)胞實(shí)現(xiàn)快速、遠(yuǎn)距離信號(hào)傳遞的基礎(chǔ)。動(dòng)作電位的傳導(dǎo)04細(xì)胞間通訊方式化學(xué)信號(hào)傳導(dǎo)途徑離子通道介導(dǎo)通過離子通道的開放和關(guān)閉，快速改變細(xì)胞內(nèi)離子濃度，從而影響細(xì)胞功能。01受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞表面受體與信號(hào)分子結(jié)合后，通過激活或抑制細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，傳遞信息。02酶聯(lián)型受體信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào)分子與受體結(jié)合后，通過激活或抑制酶活性，調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝和功能。03神經(jīng)遞質(zhì)釋放作用神經(jīng)元之間通過突觸結(jié)構(gòu)傳遞信息，突觸前膜釋放神經(jīng)遞質(zhì)，作用于突觸后膜上的受體，改變后膜電位。突觸傳遞神經(jīng)遞質(zhì)分類神經(jīng)遞質(zhì)滅活包括興奮性遞質(zhì)和抑制性遞質(zhì)，分別引起突觸后膜的去極化和超極化。釋放后的神經(jīng)遞質(zhì)需要被酶分解或重新攝取，以終止其生理作用。激素受體調(diào)節(jié)機(jī)制受體調(diào)節(jié)受體數(shù)量、親和力及敏感性均可受到調(diào)節(jié)，以適應(yīng)激素水平變化和生理需求。03激素-受體復(fù)合物激活或抑制細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，調(diào)節(jié)靶細(xì)胞生理功能。02受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)激素與受體結(jié)合激素作為信號(hào)分子與靶細(xì)胞表面的受體結(jié)合，形成激素-受體復(fù)合物。0105細(xì)胞能量代謝線粒體能量轉(zhuǎn)化功能氧化磷酸化將營養(yǎng)物質(zhì)氧化釋放的能量轉(zhuǎn)化為ATP中的化學(xué)能。電子傳遞鏈質(zhì)子泵與ATP合成通過線粒體內(nèi)膜上的電子傳遞鏈，將電子從低電位傳遞到高電位，同時(shí)泵出質(zhì)子形成質(zhì)子梯度。質(zhì)子梯度驅(qū)動(dòng)ATP合成，將ADP和Pi合成為ATP。123ATP合成核心過程ATP合成酶利用質(zhì)子梯度催化ATP合成，是細(xì)胞內(nèi)的能量轉(zhuǎn)換關(guān)鍵酶。ATP合成酶的作用ATP分子由腺苷和三個(gè)磷酸基團(tuán)組成，斷裂末端磷酸鍵釋放能量供細(xì)胞使用。ATP的結(jié)構(gòu)與功能ATP在細(xì)胞內(nèi)的合成與分解是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡過程，保證細(xì)胞能量的穩(wěn)定供應(yīng)。ATP的合成與分解代謝平衡調(diào)控因素酶促反應(yīng)速率調(diào)控通過調(diào)節(jié)酶活性，控制代謝途徑中關(guān)鍵酶的活性，從而調(diào)節(jié)代謝速率。01激素調(diào)節(jié)激素通過與靶細(xì)胞受體結(jié)合，改變細(xì)胞內(nèi)的酶活性或基因表達(dá)，從而調(diào)節(jié)代謝。02代謝物反饋調(diào)節(jié)代謝途徑中的產(chǎn)物或終產(chǎn)物可以反饋抑制或激活關(guān)鍵酶的活性，從而調(diào)節(jié)代謝。0306細(xì)胞增殖與周期G1期細(xì)胞進(jìn)行生長和代謝活動(dòng)，為DNA復(fù)制做準(zhǔn)備。01S期DNA復(fù)制階段，細(xì)胞染色體復(fù)制成兩份。02G2期細(xì)胞繼續(xù)生長和代謝，為分裂做準(zhǔn)備。03M期細(xì)胞分裂階段，分為前期、中期、后期和末期。04細(xì)胞周期階段劃分DNA復(fù)制與調(diào)控機(jī)制DNA復(fù)制復(fù)制起點(diǎn)復(fù)制調(diào)控機(jī)制DNA修復(fù)機(jī)制以親代DNA為模板合成子代DNA的過程，遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。DNA復(fù)制起始點(diǎn)，通常稱為復(fù)制子或復(fù)制起始點(diǎn)。包括細(xì)胞周期蛋白、CDK激酶、轉(zhuǎn)錄因子等調(diào)控DNA復(fù)制的過程，確保DNA復(fù)制精準(zhǔn)無誤。當(dāng)DNA出現(xiàn)損傷時(shí)，細(xì)胞會(huì)啟動(dòng)修復(fù)機(jī)制，包括錯(cuò)配修復(fù)、切除修復(fù)、重組修復(fù)等。異常增殖與修復(fù)途徑