人体解剖生理学细胞

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,人体解剖生理学 第二章 细胞,第二章 细 胞,1、掌握：细胞膜的物质转运功能,2、熟悉：细胞的基本结构,细胞的生物电现象,3、了解：细胞的受体功能,1 细胞的结构,细胞(cell)是人体和其他生物体结构和功能的基本单位。,人由10,14,个细胞组成。,细胞的大小不一，如卵细胞较大，直径约120m，而小淋巴细胞的直径只有6m左右。多数细胞直径为20-30m。,第二章 细 胞,细胞形态也是各种各样，这与其功能以及所处的环境相适应。,如血细胞在流动的血液中呈圆形；能收缩的肌细胞呈梭形或长圆柱形；接受刺激并传导冲动的神经细胞有长的突起等。,第二章 细 胞,1 细胞的结构,细胞的结构是通过光学显微镜和电子显微镜来认识的。,细胞可分为细胞膜、细胞核和细胞质。,第二章 细 胞,1 细胞的结构,一、细胞膜,细胞由细胞膜围绕。,细胞膜主要由脂质、蛋白质和糖类等物质组成。,膜是以脂质双分子层为支架，其中镶嵌着蛋白质。,第二章 细 胞,1 细胞的结构,1、细胞膜脂质：以磷脂类为主，约占脂质总量70%以上；其次是胆固醇，其含量一般低于30 % 。,在体温下磷脂双分子层呈液晶态，所以膜脂和膜蛋白可以流动。,胆固醇可以增强膜的稳定和调节膜的流动性。,1 细胞的结构,第二章 细 胞,2、细胞膜蛋白质,膜蛋白质分子镶嵌在脂质双分子层中。,膜蛋白质具有不同的分子结构和功能，膜所具有的各种功能在很大程度上与膜所含蛋白质有关。,1 细胞的结构,第二章 细 胞,细胞膜的功能：,1、细胞膜使细胞内容物和细胞周围环境分隔开来，这使细胞能相对独立于环境而存在细胞膜的屏障作用。,2、通过细胞膜有选择地从周围环境中获得气体和营养物质，排除代谢产物通过细胞膜进行物质交换。,第二章 细 胞,3、外界各种因素（激素、药物）的改变，都是首先作用于细胞膜，然后再影响细胞内的生理过程细胞膜的信息传递。,第二章 细 胞,二、细胞核,一般靠近细胞的中央，细胞核是细胞代谢功能的控制中心。,由核膜、核仁和染色质或染色体组成,1 细胞的结构,第二章 细 胞,1、核膜：核膜上有核孔细胞核与细胞质进行物质交换的孔道。,2、核仁：细胞核内部的圆球状小体，与蛋白质的合成机器核糖体的形成有关。,3、染色质和染色体：间期细胞核中，存在着成团的纤维染色质，染色质的基本化学成分是脱氧核糖核酸（DNA）。在细胞分裂时，染色质纤维折叠组装成棒状染色体。,1 细胞的结构,第二章 细 胞,DNA分子的功能主要有两方面：,贮藏、传递遗传信息。,DNA是由双股螺旋状的长链组成。DNA链上的碱基序列贮藏着大量的遗传信息，组成基因。,控制细胞内蛋白质的合成。因此，DNA控制着细胞的结构和功能。,1 细胞的结构,第二章 细 胞,某些情况下，DNA的碱基序列发生改变，称之为基因突变，导致蛋白质合成错误，细胞不能正常发挥功能，这就是遗传性疾病。,1 细胞的结构,第二章 细 胞,三、细胞质,细胞质位于细胞膜和细胞核之间，包括细胞质基质和包埋在基质中的各种特殊结构细胞器。,1、细胞质基质：细胞质中除去可分辨结构的胶状物质。,为各种细胞器提供生活的微环境。,1 细胞的结构,第二章 细 胞,2、核糖体：椭圆形的颗粒小体。,核糖体细胞内蛋白质合成的机器。在这里，氨基酸互相结合成蛋白质。,1 细胞的结构,第二章 细 胞,3、内质网：为大小不等的管、扁囊互相吻合形成的网状结构。内质网膜表面附着有许多核糖体的称为粗面内质网，没有核糖体附着的称为滑面内质网。,粗面内质常见于蛋白质合成旺盛的细胞中，例如胰腺细胞、肝细胞等。,滑面内质网有合成脂类物质的功能；肝脏的滑面内质网有解毒作用。,内质网细胞内蛋白质和脂质合成的基地。,1 细胞的结构,第二章 细 胞,4、高尔基体：由意大利人Golgi发现，由数层重叠的扁平膜囊及周围的许多膜泡组成的膜性结构。,对内质网合成的蛋白质在扁平膜囊内进行加工包装，然后通过膜泡向外转运。,高尔基体细胞内蛋白质运输的交通枢纽。,1 细胞的结构,第二章 细 胞,5、线粒体：圆形或椭圆形的囊状结构。,通过氧化磷酸化产生ATP细胞各种生命活动的能量来源。,细胞生命活动中所需能量约有95%来自线粒体。,线粒体细胞内的“动力工厂” 。,1 细胞的结构,第二章 细 胞,6、溶酶体：一种囊泡状小体，里面包含约50种水解酶，对蛋白质、糖、脂、核酸等多种物质起水解（降解）作用。,溶酶体能对细胞内吞进来的物质（如细菌、病毒等）进行消化分解。,溶酶体细胞内的消化器官。,1 细胞的结构,第二章 细 胞,7、过氧化物酶体：一种囊泡状细胞器。,可水解代谢过程中所产生的对细胞有害的过氧化氢。在肝脏和肾脏，还有解毒作用，如甲醛和酒精。,过氧化物酶体细胞内的解毒器官。,1 细胞的结构,第二章 细 胞,8、中心粒：短柱状结构，通常一对中心粒垂直排列。,中心粒与纤毛、鞭毛的形成有关，并与细胞的分裂有关。,1 细胞的结构,第二章 细 胞,9、纤毛和鞭毛：细胞的表面突起。,通过纤毛和鞭毛的摆动而使细胞运动，如精子通过鞭毛的摆动靠近卵子。,纤毛和鞭毛细胞的运动器官。,1 细胞的结构,第二章 细 胞,细胞要不断增殖，以代替衰老、死亡和创伤所损失的细胞，这是机体新陈代谢的表现，也是机体不断生长发育、赖以生存和延续种族的基础。,细胞以一分为二的分裂方式进行增殖。细胞增殖必须经过从生长到分裂的过程称为细胞周期。,细胞周期可分为两个时期，即间期（细胞生长）和分裂期（细胞分裂）。,第二章 细 胞,2 细胞的增殖,一、间期,各种生物大分子合成加倍，特别是DNA分子合成（DNA合成也称DNA复制）加倍，以便平均分配到2个子细胞中。,人的细胞有46条染色体，由一个细胞分裂来的2个子细胞也含有46条染色体。,这样的机制是如何发生的呢？,第二章 细 胞,2 细胞的增殖,为方便起见，这里图示了一个细胞仅含有4条染色体。,起初这4条染色体的每一条都含有单个DNA双螺旋染色单体。,在间期：DNA复制加倍，复制后的染色体含有2个相同的DNA螺旋（2个染色单体）。,在分裂期间：这些染色单体分开变成子染色体，这样每个子细胞也含有4条染色体。,第二章 细 胞,2 细胞的增殖,二、分裂期,真核细胞通过有丝分裂完成细胞的分裂。,有丝分裂包括细胞核（染色体）分裂和细胞质分裂。,经过分裂，染色体（遗传物质）和细胞质平均分配到2个子细胞。,有丝分裂确保复制后的染色体能精确均等地分配到2个子细胞，使分裂后的细胞保持遗传上的稳定性。,第二章 细 胞,2 细胞的增殖,一般情况下，一个细胞仅能分裂50次。随着成熟，多数细胞停止分裂。,但肿瘤细胞不会成熟，因此能持续不断地分裂。,可用放射线来破坏肿瘤细胞的DNA合成，从而抑制肿瘤细胞的增殖，达到治疗效果。,2 细胞的增殖,第二章 细 胞,精子和卵子还发生特殊形式的分裂,减数分裂,经过分裂，精子和卵子的染色体数目由46条减少为23条，故名减数分裂。,含23条染色体的精子和含23条染色体的卵子结合，形成含46条染色体的受精卵，恢复了人细胞的正常染色体数。,因此，父母双方为后代各自提供了23条染色体。,2 细胞的增殖,第二章 细 胞,1 细胞的结构,一、细胞膜,组成：脂质和蛋白质,功能：屏障作用，物质交换，信息传递,二、细胞核：控制中心,组成：核膜，核仁，染色质和染色体（DNA）,三、细胞质,组成：细胞质基质，核糖体，内质网，高尔基体，线粒体，溶酶体，过氧化物酶体，中心粒，纤毛和鞭毛,2 细胞的增殖,细胞周期：间期（合成期），分裂期（一分为二）,细胞回顾,第二章 细 胞,细胞膜,细胞核,细胞质,基质,核蛋白体,内质网,高尔基复合体,线粒体,溶酶体,中心体,微丝和微,管,2 细胞膜的基本功能,第二章 细 胞,第二节 细胞膜的物质转动功能,基本骨架,镶嵌蛋白质,糖类伸出于外表面,3 细胞的基本功能,细胞膜的物质转动功能,第二章 细 胞,概念：脂溶性小分子物质由膜的高浓度一侧到低浓度一侧,转运的物质：,氧气、二氧化碳、脂类等,决定扩散速度的因素：浓度差；膜的通透性,一、被动转运,（一）单纯扩散,第二章 细 胞,概念： 非脂溶性或脂溶性小的小分子、离子,物质在膜蛋白的帮助下，由高浓度一,侧向低浓度一侧移动通过细胞膜的方式,转运的物质：葡萄糖；氨基酸；无机盐,易化扩散,通道扩散：无机盐,载体扩散：葡萄糖和氨基酸,一、被动转运,（二）易化扩散,第二章 细 胞,载体转运,通道扩散,通道的状态,通道的分类,特点：特异性,饱和性,竞争抑制,第二章 细 胞,特点 需要消耗能量,能量由分解ATP来提供；,依靠特殊膜蛋白质(泵)的“帮助”；,是逆电-化学梯度进行的,概念,指小分子物质逆浓度梯度或电位梯度的转运过程。,二、主动转运,第二章 细 胞,当膜内钠离子浓度 或膜外钾离子浓度时，都被激活，分解ATP产生能量，将胞内3个Na,+,移至胞外和将胞外2个K,+,移入胞内,。,二、主动转运,（一）泵转运Na+-K+泵,又称Na+-K+-ATP酶，简称钠泵,第二章 细 胞,例如：小肠粘膜对葡萄糖的吸收过程,二、主动转运,（二）继发性主动转运,第二章 细 胞,入胞,出胞,三、出入胞作用,第二章 细 胞,细胞的受体功能,第二章 细 胞,受体：指细胞膜上或细胞内能与某些化学物质（激,素、神经递质、药物）进行特异性结合并诱发生物,效应的特殊生物分子，其化学本质通常为蛋白质，,分为：膜受体、胞质受体、核受体,配体：能与受体发生特异性结合的化学物质,受体功能：1、识别和结合配体,2、进行跨膜信号转导,3、产生相应的生理效应,多数神经递质、激素及一些药物，首先要与细胞膜上的受体,结合才能发挥其生物效应。受体的作用是细胞生理功能的,重要方面,概念：,细胞在活动时伴有电现象的产生,生物电,（跨膜电位,）,静息电位,动作电位,第二章 细 胞,3细胞的生物电现象,一、静息电位,（一）概念：,细胞处于安静状态下，细胞膜两侧的电位差,大小,：,-70-90mv,第二章 细 胞,证明RP的实验,（甲）当A、B电极都位于细胞膜外，无电位改变，,证明膜外无电位差,。,（乙）当A电极位于细胞膜外， B电极插入膜内时，有电位改变，,证明膜内、外间有电位差,。,（丙）当A、B电极都位于细胞膜内，无电位改变，,证明膜内无电位差,。,(1)静息状态下细胞膜内、外离子分布不匀,Na,+,i,Na,+,o,110； K,+,i,K,+,o,301,Cl,-,i,Cl,-,o,114； A,-,i,A,-,o, 41,（二）静息电位的产生机制,1.RP的产生条件,主要离子分布：,膜内：,膜外：,第二章 细 胞,(2)静息状态下膜对离子有选择性通透性,通透性：K,+, Cl,-, Na,+, A,-,结论:,RP的产生主要是K外流所形成的电化学平衡电位,第二章 细 胞,二、动作电位,（一）,概 念,可兴奋细胞受到刺激，膜在RP基础上发生,一次短暂的、可逆的,可扩布的电位波动。,动作电位的变化过程,去 极 化,上升支,下降支,刺激,局部电位,阈电位,去极化,零电位,反极化（超射）,复极化,（负、正）后电位,超射,阈电位,第二章 细 胞,（二）动作电位的产生机制,上升支,下降支,膜外,膜内,结论：,1. 上升支由Na,内流形成；下降支是K,外流形成；2. AP=K,+,+ Na,的平衡电位。,动作电位的特点：,“全或无”现象；,脉冲式；,不衰减传导。,第二章 细 胞,（三）动作电位的传导机理,传导机制：局部电流,无髓鞘N纤维的兴奋传导：近距离局部电流,有髓鞘N纤维的兴奋传导：远距离局部电流(跳跃式),第二章 细 胞,