细胞的基本功能

肌细胞的收缩

人体肌组织可分为骨骼肌、心肌、平滑肌三类,前两者在光学显微镜下显现明暗交替的横纹,故统称为横纹肌。骨骼肌受躯体运动神经的支配和控制,称随意肌;心肌和平滑肌受自主神经的调控称非随意肌

细胞的电活动

细胞生物电(bioelectricity)
细胞在进行生命活动时都伴随有电现象。
跨膜电位(transmembrane potential)| 膜电位(membrane potential)
细胞生物电是由一些带电离子跨膜流动而产生的,表现为一定的跨膜电位,简称膜电位。

细胞膜电位的表现形式有静息电位动作电位两种,机体所有的细胞都具有静息电位,而动作电位则仅见于神经细胞、肌细胞和部分腺细胞。

细胞的信号转导

细胞的信号转导(signal transduction)
生物学信息(兴奋或抑制)在细胞间或细胞内转换和传递,并产生生物效应的过程。
通常指跨膜信号转导(transmembrane signal transduction),即生物活性物质(激素、神经递质、细胞因子等)通过受体或离子通道的作用而激活或抑制细胞功能的过程。
信号分子(signal molecule)
参与完成细胞间信号通讯或细胞内信号转导的化学物质。
信使分子(messenger molecule)
专司生物信息携带功能的小分子物质小分子信号分子
信号转导通路(signal transduction pathway)
完成细胞间或细胞内生物信息转换和传递的信号分子链。
  • 膜受体(这一类细胞外信号分子为水溶性,不能进入细胞膜):
    • 离子通道型受体:单次跨膜,等同于化学门通道,通过离子跨膜移动传递信号
    • G 蛋白偶联受体:7 次跨膜,激活 G 蛋白后,通过一系列反应路径产生信号分子来传递信号
    • 酶联型受体:单次跨膜,没有物质进出细胞膜,是通过激活膜内相关酶的活性传递信号
  • 核受体(这一类细胞外信号分子为脂溶性,不能进入细胞膜):通过激活转录因子和 DNA 结合直接调节基因表达起到传递生物信号的作用

细胞膜的物质转运功能

液态镶嵌模型(fluid mosaic model)学说认为,液态脂质双层构成膜的基架,不同结构和功能的蛋白质镶嵌在其中,糖类分子与脂质、蛋白结合后附在膜的外表面。

由于细胞膜是脂质双分子层,故只有脂溶性的物质或少数不带电荷的极性小分子可以不通过任何生物学转运机制进行跨膜移动,其余物质必须在通道、转运体甚至更复杂的用细胞膜打包的方式协助下进行跨膜移动。