【细胞膜的物质转运功能】
物质的跨膜转运方式包括单纯扩散、易化扩散、主动转运、出胞和入胞。其中,单纯扩散、易化扩散和主动转运是小分子物质的跨膜转运方式,出胞或入胞是大分子物质的跨膜转运方式。
1.单纯扩散:细胞膜两侧的物质靠浓度差进行分子扩散,不需要能量。取决于膜两侧浓度差和细胞膜的通透性。CO2、O2、H2O、甘油、乙醇、苯、尿素、NH3、N2、维生素D、固醇,都可以经过单纯扩散进行转运。
2.易化扩散:不需要细胞代谢供能,属于被动转运。
(1)由载体介导的易化扩散:主要有葡萄糖、氨基酸等。特点:①高度特异性;②饱和现象;③竞争性抑制。
(2)由通道介导的易化扩散:主要有Na+、K+、Ca2+、Cl-等离子。通道具有一定的特异性,但对离子的选择性不如载体蛋白那样严格。随着蛋白质分子构象的改变,通道蛋白质可以处于不同的功能状态。处于开放状态时,允许特定的离子由膜的高浓度一侧向低浓度一侧转移;处于关闭状态时,膜变得对该种离子不能通透。
3.主动转运:钠离子、钾离子通过钠泵逆浓度梯度转运、小肠上皮细胞从肠腔中吸收葡萄糖、肾小管上皮细胞从小管液中重吸收葡萄糖,都是利用细胞膜上钠泵分解ATP,为其提供能量。主动转运分为原发性主动转运和继发性主动转运。
4.膜泡转运:细胞膜对某些大分子物质或团块的耗能性转运过程。
(1)出胞是指物质由细胞排出的过程。如各种细胞的分泌活动,分泌物形成分泌颗粒或分泌囊泡,向胞膜移动贴靠以后膜融合并出现裂孔,将内容物一次性全部排空。
(2)入胞是指物质进入细胞的过程。进入的是固体称吞噬;进入的是液体称吞饮。
【细胞的生物电现象】
1.静息电位:指细胞在安静时存在于细胞膜两侧的电位差。静息电位都表现为内负外正,如规定膜外电位为0,则膜内电位大都在-10~100mV之间。
2.动作电位:指可兴奋细胞受到刺激而兴奋时,细胞膜在原来静息电位的基础上发生的一次迅速而短暂的,可向周围扩布的电位波动。
(1)锋电位:在神经纤维上,它一般在0.5~2.0毫秒的时间内完成,这使它在描记的图形上表现为一次短促而尖锐的电脉冲,称为锋电位。
(2)超射:膜电位在零电位以上的部分,称为超射。膜内电位由-70~90mV上升为+20~+40mV的水平,由原来的“内负外正”变为“内正外负”。这样,整个膜内外电位变化的幅度为90~130mV,构成动作电位的上升支。
(3)动作电位的特点:①“全或无”现象。②具有不应期。
各个时期对应电位的关系:
绝对不应期—锋电位;
相对不应期—负后电位前期;
超常期—负后电位后期;
低常期—正后电位。
【细胞的兴奋性】
兴奋性泛指机体或组织细胞对外界刺激发生反应的能力,对可兴奋细胞来说,兴奋性是指它们在受到刺激后发生兴奋或引起动作电位的能力。可兴奋细胞在接受一次刺激发生兴奋的周期性变化可分为以下几个时期。
1.绝对不应期:在可兴奋细胞接受刺激发生兴奋的最初一段时间内,无论给予多大强度的刺激也不能使细胞再次兴奋,即在这段时间内的阈值无限大,兴奋性降为零,这一时期称绝对不应期。
2.相对不应期:在绝对不应期之后的一段时间内,如果用较强的刺激,细胞有可能再次发生新的兴奋。细胞在这段时间内的兴奋性正处于逐渐恢复的过程中,但仍低于正常,这个时期称为相对不应期。
3.超常期:在相对不应期后,细胞的兴奋性稍高于正常水平,此时只要给予较弱的刺激即能发生新的兴奋,此期称为超常期。
4.低常期:最后,细胞进入兴奋性低于正常的时期,即需要较强的刺激才能引起兴奋,故称为低常期。细胞在经历低常期以后,兴奋性才能完全恢复,以阈刺激又能引发一次新的兴奋(动作电位)。
5. 阈刺激:刚能引起组织发生兴奋的最小刺激称为阈刺激。
阈强度:引起组织发生兴奋的最小刺激强度称为阈强度。
阈电位:能使细胞膜去极化达到产生动作电位的临界膜电位的数值,称为阈电位。
6.兴奋传导的特点:
(1)双向性;
(2)绝缘性;
(3)安全性;
(4)不衰减性;
(5)相对不疲劳性;
(6)结构和功能的完整性。
【骨骼肌的收缩功能】
1.骨骼肌神经-肌接头处的兴奋传递过程:神经冲动→神经末梢→乙酰胆碱→终板膜→N型胆碱受体→Na+、K+(以Na+为主)的通透性增加→Na+的内流和K+的外流→静息电位减小,即出现终板膜的去极化,这一电位变化称为终板电位。
2.传递特点:①化学传递:神经与骨骼肌细胞之间的信息传递,是通过神经末梢释放乙酰胆碱(神经递质)进行的;②单向传递:兴奋只能由运动神经末梢传向肌肉,而不能作相反方向的传递;③时间延搁:兴奋通过骨骼肌神经-肌接头处至少需要0.3~0.5毫秒;④易受药物或其他环境因素变化的影响:骨骼肌神经-肌接头处的传递过程很容易受药物和内环境理化因素改变的影响(如细胞外液的pH、温度和细菌毒素等)的影响。
3.兴奋-收缩耦联:以膜的电变化为特征的兴奋过程和以肌纤维机械变化为基础的收缩过程两者联系起来的中介性过程称兴奋-收缩耦联。兴奋-收缩耦联的结构基础是三联管,耦联因子是Ca2+。

