細(xì)胞的基本生理功能演講人：日期:目

錄CATALOGUE02細(xì)胞生物電現(xiàn)象01細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)與物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)03細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)04肌肉細(xì)胞收縮功能05腺細(xì)胞分泌功能06細(xì)胞生命周期特性細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)與物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)01細(xì)胞膜液態(tài)鑲嵌模型磷脂雙分子層細(xì)胞膜主要由磷脂分子構(gòu)成的雙層結(jié)構(gòu)，疏水性的尾部朝向內(nèi)部，親水性的頭部朝向外部水相。01蛋白質(zhì)分子嵌入各種功能蛋白質(zhì)分子以不同方式嵌入磷脂雙分子層中，包括跨膜蛋白、周邊蛋白等。02流動(dòng)性與穩(wěn)定性磷脂雙分子層的流動(dòng)性和蛋白質(zhì)分子的穩(wěn)定性，使細(xì)胞膜具有一定的變形能力和抵抗外界壓力的能力。03被動(dòng)運(yùn)輸與主動(dòng)運(yùn)被動(dòng)運(yùn)輸協(xié)助擴(kuò)散簡單擴(kuò)散物質(zhì)順濃度梯度或電位梯度進(jìn)行的跨膜運(yùn)輸，不需要消耗細(xì)胞能量，包括簡單擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散等方式。脂溶性小分子物質(zhì)或少數(shù)不帶電荷的極性小分子物質(zhì)，順濃度梯度通過細(xì)胞膜的運(yùn)輸方式。通過膜蛋白的介導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)特定分子或離子的順濃度梯度跨膜運(yùn)輸。主動(dòng)運(yùn)輸原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)逆濃度梯度或電位梯度進(jìn)行的跨膜運(yùn)輸，需要消耗細(xì)胞能量，包括原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)和繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)。直接利用ATP水解產(chǎn)生的能量進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)，如鈉泵、鈣泵等。繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)與原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)相偶聯(lián)，使某些物質(zhì)在逆濃度梯度或電位梯度下進(jìn)行跨膜運(yùn)輸。胞吞作用與胞吐作用細(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)的過程，包括吞噬和吞飲兩種方式。胞吞作用吞噬吞飲胞吐作用出胞分泌細(xì)胞通過細(xì)胞膜向外界伸出偽足，將較大顆?；蚣?xì)胞碎片等包裹進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。細(xì)胞通過細(xì)胞膜內(nèi)陷形成小囊泡，將液體或溶質(zhì)等包裹進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。細(xì)胞通過細(xì)胞膜將內(nèi)部物質(zhì)以囊泡形式排出細(xì)胞外的過程，是胞吞作用的逆過程，包括出胞和分泌兩種方式。細(xì)胞內(nèi)的大分子物質(zhì)或顆粒通過細(xì)胞膜排出細(xì)胞外，如激素、消化酶等。細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)通過細(xì)胞膜排出后，進(jìn)入體液或組織液，發(fā)揮特定生理功能。細(xì)胞生物電現(xiàn)象02靜息電位形成機(jī)制離子濃度差異細(xì)胞膜內(nèi)外離子分布不均，主要是鉀離子（K?）在膜內(nèi)濃度高，鈉離子（Na?）在膜外濃度高，形成內(nèi)負(fù)外正的電位差。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，K?通透性較高，順濃度梯度外流，形成膜內(nèi)負(fù)電位。細(xì)胞膜上的鈉泵和鈣泵等主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)離子，維持細(xì)胞膜內(nèi)外離子濃度差異，進(jìn)一步鞏固靜息電位。123動(dòng)作電位產(chǎn)生與傳導(dǎo)當(dāng)膜電位去極化達(dá)到某一臨界值（閾電位）時(shí)，膜對(duì)Na?的通透性突然增大，大量Na?內(nèi)流，形成動(dòng)作電位的升支。閾電位與去極化動(dòng)作電位達(dá)到峰值后，膜對(duì)K?的通透性增大，K?外流使膜電位回到靜息水平，形成動(dòng)作電位的降支。復(fù)極化動(dòng)作電位在細(xì)胞膜上產(chǎn)生局部電流，通過電緊張擴(kuò)布和局部電流傳導(dǎo)機(jī)制，迅速沿細(xì)胞膜傳播。局部電流與傳導(dǎo)局部電位與總和效應(yīng)局部電位特點(diǎn)總和效應(yīng)局部電位類型局部電位是細(xì)胞受到刺激時(shí)，在刺激部位產(chǎn)生的微弱電變化，不表現(xiàn)“全或無”特性。包括去極化局部電位和超極化局部電位，前者使膜電位減小，后者使膜電位增大。當(dāng)多個(gè)局部電位同時(shí)或幾乎同時(shí)發(fā)生時(shí)，它們可以相互疊加，當(dāng)去極化局部電位疊加到一定程度時(shí)，可能觸發(fā)動(dòng)作電位的產(chǎn)生。細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)03受體類型與信號(hào)識(shí)別這類受體在細(xì)胞膜上形成離子通道，當(dāng)信號(hào)分子結(jié)合時(shí)，通道開放或關(guān)閉，導(dǎo)致離子流動(dòng)，改變細(xì)胞內(nèi)電位。離子通道型受體酶聯(lián)型受體G蛋白耦聯(lián)受體信號(hào)分子與受體結(jié)合后，受體激活或抑制酶活性，進(jìn)而引發(fā)細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)。受體與G蛋白結(jié)合，通過G蛋白的激活或抑制來調(diào)節(jié)下游信號(hào)通路。包括鈣離子、環(huán)磷酸腺苷（cAMP）、二酰甘油（DAG）等，它們?cè)诩?xì)胞內(nèi)起著傳遞信號(hào)的作用。第二信使作用原理第二信使的種類通過激活或抑制特定的蛋白激酶或磷酸酶，改變細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的磷酸化狀態(tài)，從而調(diào)節(jié)細(xì)胞的生理功能。第二信使的作用機(jī)制細(xì)胞通過調(diào)節(jié)第二信使的生成和降解速度，實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)通路的快速調(diào)控。第二信使的調(diào)控基因表達(dá)調(diào)控通路包括DNA甲基化、組蛋白修飾、轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控等，這些機(jī)制共同決定了基因的表達(dá)水平和時(shí)機(jī)。調(diào)控基因表達(dá)的分子機(jī)制如MAPK通路、JAK-STAT通路等，這些通路通過一系列的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和蛋白質(zhì)相互作用，調(diào)控基因的表達(dá)?；虮磉_(dá)調(diào)控的信號(hào)通路基因表達(dá)調(diào)控是細(xì)胞對(duì)環(huán)境變化作出適應(yīng)性的重要機(jī)制，能夠確保細(xì)胞在正確的時(shí)間和地點(diǎn)表達(dá)所需的基因?；虮磉_(dá)調(diào)控的生理意義肌肉細(xì)胞收縮功能04肌絲滑行理論肌原纖維結(jié)構(gòu)肌肉細(xì)胞中的肌原纖維由粗肌絲和細(xì)肌絲構(gòu)成，收縮時(shí)細(xì)肌絲在粗肌絲之間滑動(dòng)。01肌絲滑行機(jī)制肌細(xì)胞內(nèi)的肌絲滑行是由肌球蛋白頭部與肌動(dòng)蛋白的結(jié)合與分離引起的，ATP水解提供能量。02肌節(jié)縮短與肌肉收縮肌原纖維上的肌節(jié)是肌肉收縮的基本單位，肌節(jié)縮短導(dǎo)致整個(gè)肌肉收縮。03興奮-收縮耦聯(lián)過程鈣離子回收與舒張肌細(xì)胞內(nèi)的鈣離子被回收，肌肉舒張恢復(fù)靜息狀態(tài)。03肌膜電位變化引發(fā)肌細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度升高，觸發(fā)肌絲滑行。02肌膜電位變化神經(jīng)沖動(dòng)傳導(dǎo)神經(jīng)沖動(dòng)通過神經(jīng)末梢釋放乙酰膽堿，引起肌膜電位變化。01收縮形式與能量代謝肌肉收縮包括等長收縮和等張收縮，前者不改變肌肉長度，后者伴隨肌肉縮短。收縮形式能量代謝乳酸堆積與疲勞肌肉收縮需要ATP提供能量，ATP主要來源于糖原的分解和脂肪的氧化。肌肉收縮產(chǎn)生乳酸，乳酸堆積導(dǎo)致肌肉疲勞，需要通過呼吸和血液循環(huán)代謝乳酸。腺細(xì)胞分泌功能05分泌蛋白合成途徑分泌蛋白在核糖體上合成，包括氨基酸的激活、多肽鏈的延長和終止等過程。核糖體合成多肽鏈進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進(jìn)行糖基化、酰基化等修飾，形成具有一定空間構(gòu)象的蛋白質(zhì)。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)加工內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)至高爾基體進(jìn)行進(jìn)一步加工、分類和包裝。高爾基體修飾囊泡運(yùn)輸機(jī)制囊泡形成在細(xì)胞內(nèi)，分泌蛋白被包裹在囊泡內(nèi)，囊泡與細(xì)胞膜融合將蛋白釋放到細(xì)胞外。01囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)囊泡通過細(xì)胞骨架的運(yùn)輸，沿著微管或微絲向細(xì)胞膜移動(dòng)。02囊泡融合囊泡與細(xì)胞膜融合，將分泌蛋白釋放到細(xì)胞外，此過程需要消耗能量。03神經(jīng)遞質(zhì)釋放過程突觸后膜受體激活神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后膜上的受體結(jié)合，引起突觸后膜電位變化，從而傳遞神經(jīng)信號(hào)。03鈣離子內(nèi)流觸發(fā)突觸囊泡的出胞，將神經(jīng)遞質(zhì)釋放到突觸間隙。02遞質(zhì)釋放突觸前膜去極化神經(jīng)沖動(dòng)到達(dá)突觸前膜時(shí)，引起突觸前膜去極化，電壓門控鈣通道開放。01細(xì)胞生命周期特性06細(xì)胞增殖與周期調(diào)控細(xì)胞增殖概念細(xì)胞通過分裂增加細(xì)胞數(shù)量的過程，包括有絲分裂和無絲分裂。02040301生長因子與信號(hào)通路生長因子通過信號(hào)通路調(diào)控細(xì)胞周期，如MAPK、PI3K/Akt等通路。周期調(diào)控機(jī)制細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶（CDK）和周期蛋白（cyclin）的調(diào)控，確保細(xì)胞在特定時(shí)期進(jìn)行分裂。細(xì)胞周期檢測點(diǎn)G1期、G2期和M期檢測點(diǎn)，確保細(xì)胞在分裂前完成DNA復(fù)制和修復(fù)。程序性死亡機(jī)制凋亡（Apoptosis）基因調(diào)控的細(xì)胞自我消亡過程，涉及凋亡信號(hào)傳導(dǎo)、凋亡因子激活等。自噬（Autophagy）細(xì)胞通過溶酶體降解自身受損或衰老的細(xì)胞器和蛋白質(zhì)，維持細(xì)胞穩(wěn)態(tài)。程序性壞死（Necroptosis）在某些生理和病理?xiàng)l件下，細(xì)胞發(fā)生的一種程序性死亡方式，伴有細(xì)胞膜的破裂和炎癥反應(yīng)。凋亡與疾病關(guān)系凋亡異常可導(dǎo)致腫瘤、自身免疫性疾病等多種疾病