Wondershare EdrawMind
Галерея диаграмм связей Физиология Глава 2 Основные функции клеток
- 4
Физиология Глава 2 Основные функции клеток
Глава 2 физиологии: Основные функции клеток, в основном включая основные функции клеток, сократительную функцию мышечных клеток и биоэлектрическую активность клеток.
Отредактировано в 2024-04-09 19:50:59
Физиология Глава 2 Основные функции клеток
- Рекомендовано вам
- Структура
Клетки, ткани, органы, системы, кровеносные системы организмов, иммунитет (антигены, антитела, реакции)
- 3
Физиология Глава вторая основные функции клеток
1. Основные функции клеток
клеточная мембрана
Состоит из липидов, белков, углеводов
Транспортная функция клеточной мембраны
простая диффузия
Относится к способу транспорта жирорастворимых низкомолекулярных веществ со стороны мембраны с высокой концентрацией на сторону с низкой концентрацией.
Функции
Нет необходимости в помощи мембранных белков, нет затрат энергии, параэлектрохимический градиент (физическое явление, нет насыщения)
транспортное вещество
Газ, вода, глицерин, стероиды, мочевина, этанол и т. д.
облегченная диффузия
Относится к способу, при котором нелипидорастворимые и очень малорастворимые в жирах вещества транспортируются со стороны мембраны с высокой концентрацией на сторону с низкой концентрацией с помощью мембранных белков.
Функции
Следите за разницей концентраций, не затрачивая энергии, с помощью специальных белков на клеточной мембране.
Классификация
Диффузия, облегченная носителем
Водорастворимые низкомолекулярные вещества транспортируются через мембраны с помощью белков-переносчиков по разностям концентраций.
Таким путем через мембрану проходят глюкоза, аминокислоты и другие вещества в обычных клетках или обычных клетках (эпителиальные клетки кишечника, кроме клеток почек)
Функции
Высокоспецифическое явление насыщения; конкурентное ингибирование (ограниченное количество носителей или сайтов связывания);
Облегченная диффузия по каналам
Различные заряженные ионы транспортируются через мембраны по разнице концентраций с помощью белков-каналов (ионных каналов).
Пример: Транспорт ионов натрия, калия, кальция, хлорида и других ионов по разнице концентраций.
Функции
Ионная селективность
ворота
Канал с химическим управлением; Канал с механическим управлением;
активный транспорт
Относится к способу, которым клеточная мембрана переносит низкомолекулярные вещества или ионы, несмотря на разницу концентраций и потенциалов, посредством своего собственного энергозатратного процесса.
В основном достигается за счет активности ионных насосов на клеточной мембране (натрий-калиевый насос, кальциевый насос, водородный насос и т. д.).
Классификация
первичный активный транспорт
Относится к процессу, в котором клетки напрямую используют энергию, вырабатываемую метаболизмом, для активного транспорта.
Натриевый насос, также называемый натрий-калийзависимой АТФазой, по существу представляет собой белок.
На каждую молекулу АТФ, расщепляемую натриевым насосом, 3 иона натрия выводятся из клетки и 2 иона калия перемещаются в клетку.
Физиологическое значение натриевого насоса
Необходимые условия для метаболических реакций и основы поддержания возбудимости клетки. Мощность вторично-активного транспорта других веществ
вторичный активный транспорт
Активный транспортный процесс, косвенно использующий энергию АТФ.
Классификация
Симпортация: Вещества и ионы натрия транспортируются в одном направлении. Пример: глюкоза, аминокислоты.
Антипорт: Вещества переносятся в направлении, противоположном ионам натрия. Пример: ионы кальция.
Выйти и войти в камеру
Транспорт макромолекулярных веществ и дисперсных веществ осуществляется за счет сложных структурных и функциональных изменений в мембранах.
Активный процесс, потребляет энергию
Введите ячейку
Относится к процессу проникновения макромолекул или твердых частиц в клетку извне клетки.
Примеры: вирусы, бактерии, инородные тела, частицы липопротеинов в плазме, макромолекулярные питательные вещества.
Классификация
Фагоцитоз: материал, попадающий в клетку, твердый. Пример: макрофаги, нейтрофилы.
Глотание: Вещества, попадающие в клетки, находятся в жидкой форме. Пример: поглощение питательных веществ эпителиальными клетками тонкой кишки.
Выход из клетки
Относится к процессу, посредством которого макромолекулярные вещества или дисперсные вещества выводятся изнутри клетки наружу.
Пример: эндокринные клетки выделяют гормоны, клетки пищеварительных желез секретируют ферменты, а нервные окончания выделяют нейротрансмиттеры.
функция рецептора клеточной мембраны
рецептор
Специальные белки, которые существуют в клеточных мембранах или внутри клеток и могут специфически связываться с определенными химическими веществами (вместе называемыми лигандами) и вызывать определенные физиологические эффекты.
Структура и функции рецепторов клеточной мембраны
состав
Отдел разрешения
Часть эффекта
трансмембранная часть
Функция
Выявить и объединить
переслать сообщение
Типы и характеристики рецепторов клеточной мембраны
особенность
специфика
насыщенность
обратимость
2. Биоэлектрическая активность клеток.
Процесс жизнедеятельности клеток сопровождается электрическими явлениями, которые называются биоэлектричеством.
потенциал покоя
Относится к разнице потенциалов, которая существует по обе стороны клеточной мембраны в спокойном состоянии.
«Отрицательный внутри и положительный снаружи». Потенциал покоя клеток человека обычно составляет от -100 до -10 мВ.
Потенциал покоя стабилизируется на относительно стабильном уровне.
Увеличение отрицательного значения внутримембранного потенциала называется повышением потенциала покоя.
Связанные понятия
поляризация
Состояние положительного заряда снаружи мембраны и отрицательного заряда внутри мембраны сохраняется в спокойном состоянии (признак состояния покоя).
гиперполяризация
Процесс или состояние повышения потенциала покоя (снижения возбудимости клеток)
деполяризация
Процесс или состояние снижения потенциала покоя.
обратная поляризация
Если после деполяризации до нулевого потенциала он станет положительным, внешняя часть мембраны будет заряжена отрицательно, а внутренняя часть мембраны будет заряжена положительно.
реполяризация
Процесс, посредством которого клеточная мембрана восстанавливает свой потенциал покоя после деполяризации или обратной поляризации.
производственный механизм
теория ионного тока
состояние
Распределение ионов внутри и снаружи клеточной мембраны неравномерно (больше ионов калия внутри клетки и больше ионов натрия вне клетки).
В разных условиях клеточная мембрана имеет разную проницаемость для разных ионов (как правило, проницаемость ионов калия больше, чем проницаемость ионов натрия в состоянии покоя).
в заключение
Потенциал покоя создается в основном за счет оттока ионов калия, а также имеется небольшой приток ионов натрия и электрогенеративный эффект натриевого насоса.
Потенциал действия
Относится к быстрому масштабируемому изменению потенциала, которое происходит на основе потенциала покоя после эффективной стимуляции клетки.
пиковый потенциал
Восходящая и нисходящая ветви потенциала действия вместе образуют резкое изменение потенциала (характеристику).
процесс
Стимуляция → локальный потенциал → пороговый потенциал → деполяризация → нулевой потенциал → контрполяризация (перерегулирование) → реполяризация → после потенциала
Функции
Феномен «все или ничего»: потенциал действия либо не генерируется, а как только генерируется, достигает максимального значения.
Импульсный тип: несколько непрерывных потенциалов действия не сливаются.
Незатухающая проводимость проводится вдоль клеточной мембраны в окружающую среду, и ее амплитуда и форма волны не уменьшаются по мере увеличения расстояния проводимости.
возбудимые клетки
Мышечные клетки сокращаются, железистые клетки выделяют секрет, а нервные клетки проводят нервные импульсы.
пороговый потенциал
Критическое значение мембранного потенциала, запускающее потенциал действия.
местный потенциал
Подпороговый стимул не может вызвать потенциал действия и вызывает локальную деполяризацию (подпороговый стимул).
Функции
Амплитуда потенциала мала и демонстрирует затухающую проводимость.
Никакого феномена «все или ничего»
Может быть наложено
значение
Потенциалы действия могут быть вызваны пороговым или надпороговым стимулом. Это также может быть вызвано суммированием локальных потенциалов от нескольких подпороговых стимулов.
3. Сократительная функция мышечных клеток
Передача возбуждения по нервно-мышечному соединению
Нервы, иннервирующие скелетные мышцы, представляют собой соматические двигательные нервы, являющиеся участками контакта между соматическими двигательными волокнами и клетками скелетных мышц.
Скелетные мышцы могут возбуждаться и сокращаться только при передаче нервных импульсов.
Базовая структура
Предсуставная мембрана
мембрана после сустава
Совместный зазор
процесс передачи
Выступающая пресинаптическая мембрана → синаптический везикула (синаптическая щель) → постсинаптическая мембрана.
Электричество → Химия (ацетилхолин АЧ) → Электричество
Функции
Доставка в одну сторону
временная задержка
Уязвимы к изменениям внутренней среды.
Ионный компонент
значение pH
лекарство
Доставка один к одному
механизм сокращения скелетных мышц
Микроструктура скелетных мышц
миофибриллы
Длина продольной мышечной клетки
прозрачная полоса
Тонкие миофиламенты
темная полоса
Толстые миофиламенты
Мышечные узелки
Область между двумя соседними Z-линиями миофибрилл.
Основная единица сокращения и расслабления мышц.
1/2 яркой полосы + темная полоса + 1/2 яркой полосы = область между 2 линиями Z
Молекулярный состав миофиламентов
Толстые миофиламенты
миозин
Род (хобот)
Голова (переходной мост)
Разлагаемое сокращение мышц АТФ-капаситации для использования
Тонкие миофиламенты можно обратимо комбинировать, покачивая положение тонких миофиламентов, чтобы они скользили в сторону темной зоны.
Тонкие миофиламенты
Актин (основа)
место связывания поперечного мостика
Тропомиозин
Предотвращает связывание актина с поперечными мостиками в состоянии покоя.
Тропонин
С субъединица
сайт связывания ионов кальция
Т-субъединица
тропонин косвенно на тропомиозин
я субъединица
Передача информации тропомиозину для изменения его структуры и положения.
миотубулярная система
Горизонтальная трубка (Т-образная трубка)
Потенциал действия по сарколемме проникает внутрь мышечной клетки.
Продольная трубка (L-трубка)
саркоплазматическая сеть
финальный пул
Большое количество ионов кальция в памяти
Тройная трубка
Поперечная труба и концевые бассейны с обеих сторон
Связь потенциальных изменений мембраны мышечных клеток с процессом сокращения мышечных клеток.
Связь возбуждения-сокращения скелетных мышц
Промежуточный процесс, который связывает потенциалы действия мышечных клеток с механическими сокращениями.
Ионы кальция Мышечные клетки возбуждаются → мышечные клетки сокращаются Электрические изменения Механические изменения связь возбуждения-сокращения
сокращение скелетных мышц
Изометрические и изотонические сокращения.
Изометрическое сокращение
Это показывает только увеличение напряжения без сокращения длины.
изотоническое сокращение
Когда мышца сокращается, происходит только сокращение ее длины, но без изменения напряжения.
Моноконстрикция и тетаническое сокращение.
одиночное сокращение
Когда мышца получает эффективный стимул, запускается потенциал действия, что приводит к сокращению. Это форма сокращения.
тетаническая схватка
Когда мышца подвергается постоянной эффективной стимуляции, это может вызвать слияние мышечных сокращений.
неполное тетаническое сокращение
полное тетаническое сокращение
Основные факторы, влияющие на сокращение скелетных мышц
фронтальная загрузка
Нагрузка, которую испытывает мышца перед сокращением
Начальная длина мышцы, вызывающая максимальное напряжение, называется оптимальной начальной длиной, а преднагрузка в этот момент — оптимальной преднагрузкой.
постнагрузка
Нагрузка или сопротивление, с которыми сталкивается мышца после того, как она начинает сокращаться.
Сократимость мышц
Определите цитоплазматическую концентрацию ионов кальция и активность поперечно-мостиковой АТФазы во время процесса сопряжения возбуждения и сокращения.