生理學課件第二章細胞的基本功能

生理學課件第二章細胞的基本功能contents目錄細胞膜的結(jié)構(gòu)與功能細胞的興奮性與電生理細胞的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)細胞的生長與增殖細胞的分化與發(fā)育CHAPTER細胞膜的結(jié)構(gòu)與功能01細胞膜的主要成分，構(gòu)成膜的基本骨架，具有流動性。磷脂分子蛋白質(zhì)分子糖類分子嵌入磷脂雙分子層中，具有多種功能，如運輸、識別和催化等。與蛋白質(zhì)結(jié)合形成糖蛋白，參與細胞識別和信息傳遞。030201細胞膜的組成細胞膜通過主動運輸、被動運輸?shù)确绞剑瑢崿F(xiàn)物質(zhì)進出細胞的選擇性控制。物質(zhì)轉(zhuǎn)運細胞膜上的受體可以識別信號分子，將信號傳遞到細胞內(nèi)部，影響細胞功能。信息傳遞細胞膜表面的糖蛋白參與細胞間的相互識別，對于細胞間的相互作用和組織形成具有重要意義。細胞識別細胞膜的功能被動運輸不消耗能量，物質(zhì)順濃度梯度轉(zhuǎn)運，包括自由擴散和協(xié)助擴散。主動運輸消耗能量，將物質(zhì)從低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)轉(zhuǎn)運，如鈉泵。膜泡運輸通過形成囊泡的方式，將物質(zhì)從一處轉(zhuǎn)運到另一處，如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)到高爾基體的物質(zhì)轉(zhuǎn)運。細胞膜的物質(zhì)轉(zhuǎn)運CHAPTER細胞的興奮性與電生理02

細胞的興奮性興奮性定義細胞對刺激發(fā)生反應(yīng)的能力或特性。刺激與反應(yīng)刺激必須達到一定強度才能引發(fā)細胞的反應(yīng)，即閾刺激。興奮性的周期性變化細胞在興奮后有一個相對不應(yīng)期，此時刺激閾值升高，興奮性降低。細胞內(nèi)外存在離子濃度差，這是細胞電生理活動的基礎(chǔ)。電生理基礎(chǔ)細胞在安靜狀態(tài)下的膜電位，主要由K+外流形成。靜息電位細胞受到刺激時發(fā)生的快速電位變化，包括峰電位和后電位。動作電位細胞的電生理Na+內(nèi)流形成峰電位上升支，K+外流形成峰電位下降支。峰電位的產(chǎn)生動作電位以電緊張形式傳播，通過電場作用使鄰近細胞膜產(chǎn)生動作電位。動作電位的傳播不衰減傳播、全或無式反應(yīng)、相對穩(wěn)定的幅度和波形。動作電位的特征動作電位的產(chǎn)生與傳播CHAPTER細胞的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)03是細胞表面或細胞內(nèi)能識別和結(jié)合特異性信號分子的跨膜蛋白，如G蛋白偶聯(lián)受體、酶聯(lián)受體等。受體是能與受體結(jié)合并傳遞信息的化學物質(zhì)，如激素、神經(jīng)遞質(zhì)、生長因子等。信號分子是一類能參與信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程的蛋白質(zhì)，如酶、離子通道、轉(zhuǎn)運蛋白等。信號轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的分子基礎(chǔ)信號分子與受體結(jié)合后，通過一系列的酶促反應(yīng)傳遞信息，如MAPK通路、PKA通路等。酶促級聯(lián)反應(yīng)某些信號分子能激活細胞膜上的離子通道，引起離子流動，進而改變細胞膜電位或細胞內(nèi)環(huán)境，如Ca2+信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。離子通道介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)某些信號分子與胞內(nèi)受體結(jié)合后，通過影響基因表達或蛋白質(zhì)合成傳遞信息，如類固醇激素的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。胞內(nèi)受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的途徑代謝性疾病如糖尿病、肥胖癥等，與胰島素、胰高血糖素等激素的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)異常有關(guān)。神經(jīng)系統(tǒng)疾病如阿爾茨海默病、帕金森病等，與神經(jīng)遞質(zhì)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)異常有關(guān)。腫瘤腫瘤細胞常存在異常的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，如EGFR突變導(dǎo)致的肺癌、BCR-ABL融合基因?qū)е碌穆粤＜毎籽〉取Ｐ盘栟D(zhuǎn)導(dǎo)與疾病CHAPTER細胞的生長與增殖0403抑癌基因抑癌基因通過編碼腫瘤抑制蛋白，抑制細胞生長和增殖，防止腫瘤發(fā)生。01生長因子與受體生長因子通過與細胞表面受體結(jié)合，傳遞信號，調(diào)節(jié)細胞生長與增殖。02細胞周期蛋白細胞周期蛋白是調(diào)節(jié)細胞周期進程的關(guān)鍵因子，通過與CDK（細胞周期蛋白依賴性激酶）結(jié)合，控制細胞增殖。細胞生長與增殖的調(diào)控細胞周期的劃分細胞周期分為四個階段，分別為G1期、S期、G2期和M期，每個階段都有特定的生理功能和特點。DNA復(fù)制的過程DNA復(fù)制發(fā)生在S期，通過解旋、合成和校對等步驟，確保遺傳信息的準確傳遞。細胞分裂的方式細胞分裂包括有絲分裂和減數(shù)分裂兩種方式，分別產(chǎn)生體細胞和生殖細胞。細胞周期與DNA復(fù)制自噬的作用自噬是細胞內(nèi)物質(zhì)循環(huán)的重要過程，通過清除受損的細胞器和有害蛋白，維持細胞內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定。凋亡與自噬的相互關(guān)系凋亡和自噬在某些情況下可以相互轉(zhuǎn)化或相互調(diào)節(jié)，共同維持細胞的穩(wěn)態(tài)。細胞凋亡的機制細胞凋亡是由基因控制的程序性死亡過程，通過一系列信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和酶促反應(yīng)，使細胞主動走向死亡。細胞凋亡與自噬CHAPTER細胞的分化與發(fā)育05123在細胞分化過程中，某些基因會選擇性表達，導(dǎo)致細胞獲得特定的功能和形態(tài)?；蜻x擇性表達DNA甲基化、組蛋白乙酰化等表觀遺傳修飾調(diào)控基因的表達，影響細胞分化。表觀遺傳修飾蛋白質(zhì)合成與降解的平衡對細胞分化起到關(guān)鍵作用，特定蛋白質(zhì)的合成或降解可以導(dǎo)致細胞向特定方向分化。蛋白質(zhì)的合成與降解細胞分化的分子機制信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路01細胞發(fā)育過程中，信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路起到關(guān)鍵作用，如生長因子、激素等信號分子通過信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路調(diào)控細胞發(fā)育。細胞周期與細胞分裂02細胞周期的調(diào)控和細胞分裂的方式影響細胞發(fā)育，如細胞從分裂到生長再到分化的過程。細胞間的相互作用03細胞間的相互作用對細胞發(fā)育起到重要影響，如細胞黏附、細胞連接等。細胞發(fā)育的調(diào)控干細胞的分類根據(jù)其來源和分化能力，干細胞可分為胚胎干細胞