第二章 细胞的基本功能
第一节 细胞膜的结构特点和物质转运功能
第二节 细胞的跨膜信号转导功能
第三节 细胞的生长、增殖、凋亡与保护
第四节 细胞的兴奋性与生物电现象
重点, 细胞的物质转运和兴奋性
难点,生物电现象产生的机制
第一节 细胞膜的结构特点和物质转运功能
一 细胞膜的结构特点
1,成分：磷脂、蛋白质、糖类等
2,结构,3层膜（脂质双分子层 )
3,特性：流动性、不对称性
二 细胞膜的物质转运
细胞膜 是细胞与环境的屏障, 进行物
质交换和接受外界影响的门户 。
（ 一 ） 单纯扩散 （ simple diffusion）,
一些脂溶性物质从浓度高的一侧通
过细胞膜的脂质双层, 向浓度低的一侧
扩散 。 CO2,O2
两侧浓度差, 溶质分子大小, 电荷性质
（ 二 ） 易化扩散 (facilitated diffusion)：
一些非脂溶性或亲水性物质, 从浓度高
的一侧扩散通过细胞膜时, 需与特殊载
体蛋白发生可逆的结合或者通过离子通
道 。 （ 葡萄糖, 钠, 钾, 氨基酸 ）
? 载体运输, 通道运输
（ 三 ） 主动转运 （ active transport）,
物质从浓度低或电荷低的一侧通过细胞
膜向浓度高或电荷高的一侧转运, 这种
逆电化学梯度的转运是一种耗能过程,
故称为主动转运 。 ATP
? Na+-K+泵
（ 四 ） 内吞 和 胞吐 作用
? 内吞 (endocytosis)：
有些高分子物质先与细胞膜的特殊蛋白质
结合附着在细胞膜上, 然后这一部位向细胞内凹
陷, 形成小泡, 包裹这种物质 。 继而小泡与细胞
膜断离, 进入细胞内部 。 可以受体介导
? 胞吐 (exocytosis)：
细胞内物质形成小泡而被排出的过程, 其
过程与内吞作用类似而方向相反 。
第二节 细胞的跨膜信号传导功能
一 细胞膜的受体功能
1,成分和结构,
多为糖蛋白,包括分辩部、效应部、转换部
2,特点：
⑴ 特异性
⑵ 饱和性
⑶ 可逆性
还存在着一些激动剂和阻断剂。
二, 细胞的信息传递
细胞间传递和细胞本身跨膜传递
1, 环腺苷酸信号转导系统
2, 肌醇信号转导系统
3, 酪氨酸蛋白激酶信号转导系统
4, 受体存在细胞内的其它转导系统
第三节 细胞的生长、增殖、凋亡与保护
一 细胞的生长与增殖
S C2 M C1 S
二 细胞凋亡
三 细胞保护
1, 直接细胞保护
2, 适应性细胞保护
第四节 细胞的兴奋性和生物电现象
一, 细胞的 兴奋性
（ 一 ） 兴奋性 和 兴奋
1,兴奋性 (Excitability)
在内外环境因素作用下, 细胞具有产生膜电位 变化
的能力或特性 (活的机体, 组织, 细胞对刺激发生反应
的能力, 性能 )。
? 膜电位, 细胞安静时,膜内外两侧的电位差
? 应激性 （ irritability） 结缔组织细胞
2,刺激 （ stimulus）,
能引起细胞产生膜电位变化的内外环境因素的
作用 。
兴奋性 越高, 所需的刺激强度越小, 膜电位变
化的速度也越快, 机体以神经细胞兴奋性最高 。
（ 二 ） 刺激 与 反应
1,性质 与 反应
? 适宜刺激：凡是在自然条件下能引起某
细胞发生反应的刺激 。
? 不适宜刺激,凡是在自然条件下不能引
起某细胞发生反应的刺激
? 不同细胞有不同的适宜刺激
? 同种细胞不一定只有一种适宜刺激
2,强度 与 反应 的关系
? 阈刺激：能引起细胞发生反应的最小刺
激强度 。
? 阈下刺激：刺激强度小于阈值的刺激,
不能引起细胞的反应 。
? 阈上刺激：刺激强度大于阈值的刺激。
3,作用时间
过短或过长均不行
4,强度－时间 曲线 (P6)
（ 1） 刺激强度越大, 所需作用时间越短,
反之亦然 。
（ 2） 兴奋性低, 曲线位于右上方；兴
奋性高, 曲线位于左下方 。
（ 三 ） 兴奋性 的变化
? 1,绝对不应期：完全丧失兴奋性；对任
何刺激不发生反应 。
? 2,相对不应期：兴奋性开始恢复, 低于
正常；较强刺激能引起反应 。
? 3,超常期：兴奋性高于正常, 较弱刺激
能引起反应 。
? 4,低常期：兴奋性低于正常 。
正常
二, 生物电现象
（ － ） 静息电位 （ resting potential,RP）
或 膜电位
静息时存在于细胞膜内外两侧的电位差,
其极性是内负外正 。 -65mv— -100mv
（ 二 ） 动作电位 （ action potential,AP）
细胞受刺激兴奋时, 细胞膜原来的极化状
态立即消失, 并在膜的内外两侧发生的一系
列电位变化
2,基本过程
? （ 1） 去极化,
? (-70— -90mv 0mv)
? （ 2） 反极化,
(0mv +40mv)
? （ 3） 复极化,
? (+40mv -70— -90mv)
? 锋电位,动作电位曲线第一部分的一个
迅速发生和迅速消逝的较大负
后电位 。
负后电位
? 锋电位 后电位
正后电位
? 静息水平
（ 三 ） 生物电 现象产生 机理
１, RP 静息时,
? （ 1） 内外离子分布不均匀,存在 浓度差 和 电位差
( 膜内蛋白质 --, K+ ； 膜外 Na+,CL--)
? （ 2） 通透性 对蛋白质完全不通透,对 K+
有较大通透性,对 Na+通透性小
? （ 3） 钾离子外流
浓度差 细胞内 K+ 细胞外 膜内电位,
膜外电位 电位差阻止 K+外流,
? 当浓度差 = 电位差 电化学平衡 RP
特点, 膜内 K+浓度仍大于膜外
2,AP
（ 1） 锋电位上升支,刺激 钠离子通透性
膜内外 Na+浓度差
细胞外 Na+ 细胞内
内负外正的电位差
去极化, 反极化
? 当浓度差 =电位差,Na+内流停止
（ 2） 锋电位下降支
Na+通透性,K+ 通透性
膜两侧的 K+浓度差 细胞内 K+ 细胞外
膜内正外负的电位差
膜电位 静息电位
（ 3） 后电位
膜内 Na+ 高,膜内 K+高 钠钾泵对 Na+、
K+主动转运 膜内 K+高,膜外 Na+高
? 总之,
? （四） 动作电位的传播－局部电流
学说
第一节 细胞膜的结构特点和物质转运功能
第二节 细胞的跨膜信号转导功能
第三节 细胞的生长、增殖、凋亡与保护
第四节 细胞的兴奋性与生物电现象
重点, 细胞的物质转运和兴奋性
难点,生物电现象产生的机制
第一节 细胞膜的结构特点和物质转运功能
一 细胞膜的结构特点
1,成分：磷脂、蛋白质、糖类等
2,结构,3层膜（脂质双分子层 )
3,特性：流动性、不对称性
二 细胞膜的物质转运
细胞膜 是细胞与环境的屏障, 进行物
质交换和接受外界影响的门户 。
（ 一 ） 单纯扩散 （ simple diffusion）,
一些脂溶性物质从浓度高的一侧通
过细胞膜的脂质双层, 向浓度低的一侧
扩散 。 CO2,O2
两侧浓度差, 溶质分子大小, 电荷性质
（ 二 ） 易化扩散 (facilitated diffusion)：
一些非脂溶性或亲水性物质, 从浓度高
的一侧扩散通过细胞膜时, 需与特殊载
体蛋白发生可逆的结合或者通过离子通
道 。 （ 葡萄糖, 钠, 钾, 氨基酸 ）
? 载体运输, 通道运输
（ 三 ） 主动转运 （ active transport）,
物质从浓度低或电荷低的一侧通过细胞
膜向浓度高或电荷高的一侧转运, 这种
逆电化学梯度的转运是一种耗能过程,
故称为主动转运 。 ATP
? Na+-K+泵
（ 四 ） 内吞 和 胞吐 作用
? 内吞 (endocytosis)：
有些高分子物质先与细胞膜的特殊蛋白质
结合附着在细胞膜上, 然后这一部位向细胞内凹
陷, 形成小泡, 包裹这种物质 。 继而小泡与细胞
膜断离, 进入细胞内部 。 可以受体介导
? 胞吐 (exocytosis)：
细胞内物质形成小泡而被排出的过程, 其
过程与内吞作用类似而方向相反 。
第二节 细胞的跨膜信号传导功能
一 细胞膜的受体功能
1,成分和结构,
多为糖蛋白,包括分辩部、效应部、转换部
2,特点：
⑴ 特异性
⑵ 饱和性
⑶ 可逆性
还存在着一些激动剂和阻断剂。
二, 细胞的信息传递
细胞间传递和细胞本身跨膜传递
1, 环腺苷酸信号转导系统
2, 肌醇信号转导系统
3, 酪氨酸蛋白激酶信号转导系统
4, 受体存在细胞内的其它转导系统
第三节 细胞的生长、增殖、凋亡与保护
一 细胞的生长与增殖
S C2 M C1 S
二 细胞凋亡
三 细胞保护
1, 直接细胞保护
2, 适应性细胞保护
第四节 细胞的兴奋性和生物电现象
一, 细胞的 兴奋性
（ 一 ） 兴奋性 和 兴奋
1,兴奋性 (Excitability)
在内外环境因素作用下, 细胞具有产生膜电位 变化
的能力或特性 (活的机体, 组织, 细胞对刺激发生反应
的能力, 性能 )。
? 膜电位, 细胞安静时,膜内外两侧的电位差
? 应激性 （ irritability） 结缔组织细胞
2,刺激 （ stimulus）,
能引起细胞产生膜电位变化的内外环境因素的
作用 。
兴奋性 越高, 所需的刺激强度越小, 膜电位变
化的速度也越快, 机体以神经细胞兴奋性最高 。
（ 二 ） 刺激 与 反应
1,性质 与 反应
? 适宜刺激：凡是在自然条件下能引起某
细胞发生反应的刺激 。
? 不适宜刺激,凡是在自然条件下不能引
起某细胞发生反应的刺激
? 不同细胞有不同的适宜刺激
? 同种细胞不一定只有一种适宜刺激
2,强度 与 反应 的关系
? 阈刺激：能引起细胞发生反应的最小刺
激强度 。
? 阈下刺激：刺激强度小于阈值的刺激,
不能引起细胞的反应 。
? 阈上刺激：刺激强度大于阈值的刺激。
3,作用时间
过短或过长均不行
4,强度－时间 曲线 (P6)
（ 1） 刺激强度越大, 所需作用时间越短,
反之亦然 。
（ 2） 兴奋性低, 曲线位于右上方；兴
奋性高, 曲线位于左下方 。
（ 三 ） 兴奋性 的变化
? 1,绝对不应期：完全丧失兴奋性；对任
何刺激不发生反应 。
? 2,相对不应期：兴奋性开始恢复, 低于
正常；较强刺激能引起反应 。
? 3,超常期：兴奋性高于正常, 较弱刺激
能引起反应 。
? 4,低常期：兴奋性低于正常 。
正常
二, 生物电现象
（ － ） 静息电位 （ resting potential,RP）
或 膜电位
静息时存在于细胞膜内外两侧的电位差,
其极性是内负外正 。 -65mv— -100mv
（ 二 ） 动作电位 （ action potential,AP）
细胞受刺激兴奋时, 细胞膜原来的极化状
态立即消失, 并在膜的内外两侧发生的一系
列电位变化
2,基本过程
? （ 1） 去极化,
? (-70— -90mv 0mv)
? （ 2） 反极化,
(0mv +40mv)
? （ 3） 复极化,
? (+40mv -70— -90mv)
? 锋电位,动作电位曲线第一部分的一个
迅速发生和迅速消逝的较大负
后电位 。
负后电位
? 锋电位 后电位
正后电位
? 静息水平
（ 三 ） 生物电 现象产生 机理
１, RP 静息时,
? （ 1） 内外离子分布不均匀,存在 浓度差 和 电位差
( 膜内蛋白质 --, K+ ； 膜外 Na+,CL--)
? （ 2） 通透性 对蛋白质完全不通透,对 K+
有较大通透性,对 Na+通透性小
? （ 3） 钾离子外流
浓度差 细胞内 K+ 细胞外 膜内电位,
膜外电位 电位差阻止 K+外流,
? 当浓度差 = 电位差 电化学平衡 RP
特点, 膜内 K+浓度仍大于膜外
2,AP
（ 1） 锋电位上升支,刺激 钠离子通透性
膜内外 Na+浓度差
细胞外 Na+ 细胞内
内负外正的电位差
去极化, 反极化
? 当浓度差 =电位差,Na+内流停止
（ 2） 锋电位下降支
Na+通透性,K+ 通透性
膜两侧的 K+浓度差 细胞内 K+ 细胞外
膜内正外负的电位差
膜电位 静息电位
（ 3） 后电位
膜内 Na+ 高,膜内 K+高 钠钾泵对 Na+、
K+主动转运 膜内 K+高,膜外 Na+高
? 总之,
? （四） 动作电位的传播－局部电流
学说
