2022年初中历史周年大事年表 .pdf
《2022年初中历史周年大事年表 .pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2022年初中历史周年大事年表 .pdf(17页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、学习必备欢迎下载一 细胞细胞是构成人体的基本结构和功能单位。虽然细胞的形态结构和功能活动千差万别,但一些基本功能活动却具有共同的特征。1. 细胞膜的结构和物质转运功能。细胞膜由脂质双分子层构成基架,具有多种功能的蛋白质镶嵌其中。通过膜完成的物质交换是有选择性的,而且不同性质的物质也通过不同的方式转运。物质转运包括四种方式:单纯扩散,是指小分子脂溶性物质直接通过膜由高浓度向低浓度的跨膜扩散;易化扩散,是指水溶性物质通过膜上的一些蛋白质(通道蛋白或载体蛋白)实现的跨膜转运,分别称通道扩散或载体转运;主动转运,是指物质逆电- 化学梯度的跨膜转运,通过离子泵同时需要消耗能量才能完成;出胞入胞作用,是指
2、大分子物质或物质团块进出细胞的过程。2. 细胞的信号转导。细胞通过信号转导的过程实现与外界的信息交换。细胞外的信号形式很多(主要是化学信号即神经递质和激素),但信号转导途径却很有限。它们包括:(1)G蛋白耦联受体介导的信号转导,当配体与膜受体结合后,通过激活膜上的G蛋白而生成胞内第二信使,最终通过活化蛋白激酶,使底物蛋白质磷酸化而发挥生物效应;(2)酶耦联的受体介导的信号转导,当配体与受体结合后,直接引起位于受体胞内段具有酪氨酸激酶的结构域的激活,最终引起MAPK 的活化,参与基因转录的调控;(3)通道耦联的受体介导的信号转导,一些配体与受体结合后,直接引起与受体耦联的离子通道的开放,通过改变
3、膜电位而影响细胞的功能活动;(4)核受体介导的信号转导,一些配体可穿膜直接进入细胞,与位于胞浆或胞核的受体结合后形成各种转录因子,参与基因转录的调控。 3. 细胞的生物电现象。生物电主要包括静息电位和动作电位。静息电位指静息时位于膜两侧的电位差。其形成是由于静息时K+在膜内外呈现不均衡分布,表现为膜内浓度高于膜外,同时在静息状态膜主要对K+具有通透性。 K+的跨膜外移形成了跨膜电位,数值上近似于K+的电 - 化学平衡电位。动作电位大多是在刺激作用下,细胞产生的一过性、可扩布的电位变化。刺激对细胞的作用是使膜发生去极化,只要去极化达到阈电位,就能产生动作电位。动作电位具有全或无 的特征,即不产生
4、或产生最大幅度的动作电位,二者必具其一。若刺激强度较弱,如小于阈强度的刺激作用时,细胞只能产生局部电位。局部电位的特征为刺激依赖性、总和及电紧张性扩布。动作电位的跨膜电位变化是由于刺激使膜电导改变,而引起一系列离子跨膜移动形成的离子电流的结果。包括两个主要过程,即去极化和复极化过程,前者是指膜内电位升高的过程,而后者是在去极化后膜内电位降低而逐渐恢复的过程。在一次兴奋(动作电位)过程中,细胞的兴奋性即产生动作电位的能力会发生一系列变化,表现为在一段时间内细胞的兴奋性很低,必须经过一段时间才能恢复细胞的兴奋性。4. 肌肉的收缩活动。肌细胞由肌原纤维构成,肌原纤维又由粗细肌丝构成, 它们形成规律有
5、序的排列,肌小节是肌纤维收缩的基本单位。肌肉的收缩是由于兴奋- 收缩耦联的结果, Ca2+在其中发挥重要作用。肌纤维收缩过程是肌小节内细肌丝向粗肌丝中央的滑行过程,结果使肌小节乃至整个肌纤维缩短。肌肉的前负荷、后负荷、肌肉收缩能力可影响肌肉在收缩过程形成的张力及长度的缩短。前负荷通过影响初长度、肌小节长度、粗细肌丝重叠程度,最终决定参与收缩的横桥数目而影响肌肉在收缩过程产生的张力。最适初长度的情况下进行收缩时,肌肉产生的张力最大,初长度小于或大于此长度,收缩产生的张力都会减小。后负荷主要影响肌肉收缩时的缩短速度,后负荷增加时肌肉缩短速度降低。肌肉收缩能力是指影响肌肉收缩效能的肌肉内部的功能状态
6、,它与前、后负荷无关,而取决于兴奋 - 收缩耦联过程胞浆内Ca2+的浓度及 ATP酶的活性。二膜物质转运在进行正常新陈代谢的条件下,细胞与外环境的物质交换是非常活跃的。它包括不断地摄取营养物质和及时排出代谢产物的过程。而细胞膜是进行这种交换的惟一途径。细胞内外的物质交换是有选择性的,而且不同性质的物质需要通过不同的方式进行交换。依照膜的组成来看,似乎只有脂溶性物质才能通过膜实现交换。然而事实并非如此,水溶性物质仍然可以进出细胞,只是它们不能随意通过,需要借助膜上的特殊蛋白质实现交换。即膜上的脂质双分子层阻止了大多数物质的随意进出,而膜蛋白又提供了对需要通过膜的物质的选择通透性。这样既维持了细胞
7、内稳定的环境,又满足了新陈代谢的需要。物质的跨膜转运通常以下列四种方式进行。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 17 页学习必备欢迎下载(一)单纯扩散单纯扩散 (simple diffusion)指小分子的脂溶性物质单纯依靠浓度差,而不需要膜蛋白的帮助进行的跨膜扩散。对脂溶性物质的跨膜扩散来说,浓度差是惟一的动力及决定因素。浓度差决定着物质能否扩散、扩散方向及扩散速率,而细胞膜既不能加速也不能减缓其扩散速率。由于细胞外液和内液均为水溶性,因此体内的脂溶性物质种类不多,主要是指CO2 、O2、NO等气体分子以及尿素和一些类固醇
8、激素,它们可迅速通过膜进行扩散。水分子虽然是极性分子,但因分子小且不带电荷,仍能快速通过膜,即可以通过单纯扩散的方式跨膜移动。而一些离子虽然分子也很小,但由于周围形成的水化层,因而难以通过脂质双分子层,需经其他方式转运。(二)易化扩散通过单纯扩散方式转运的物质是极少数的。由于绝大多数物质属于水溶性,因而需要通过膜蛋白的介导完成。膜蛋白的介导,使这些不能溶于脂质的物质进行跨膜扩散成为可能,变得容易化,故而得名易化扩散(facilitated diffusion)。它包括两种方式,即通道扩散和载体转运。1通道扩散通道扩散 (channel diffusion)是指离子经通道完成的跨膜扩散。通道是一
9、类贯穿脂质双分子层,中央带有水性孔道的跨膜蛋白。通道象沟通细胞外液、内液的桥梁或隧道,使不能溶于膜的离子能快速通过,因而得名。通道的共同特征是:通道对离子具有高度选择性,由于不同通道在开放时,形成不同的水性孔道,因此只能允许个别离子通过,其他离子不易或不能通过。因此,可依照离子的选择性将通道分为不同的种类如 Na+ 通道、 K+通道等;通道转运离子的速度很快,大约108109/s 个离子,远大于载体转运的每秒 103105 个离子或分子的速率;通道转运的离子只能顺浓度梯度由一侧向另一侧转运,其动力来源于分子的热运动。此外,对于带电离子来说,膜电位差也是促使或影响离子跨膜移动的动力。因此,离子经
10、通道的跨膜移动是以电- 化学梯度作为动力的;通道受不同的因素调控,从而决定其开放还是关闭。依照开 闭 的 控 制 因 素 , 又 可 将 通 道 分 为 电 压 门 控 性 通 道 (voltage-gated channel) 、 化 学 门 控 性 通 道(chemically-gated channel)以及少量的机械门控性通道。电压门控性通道指通道的开闭受膜两侧电位差的控制。常见的有电压门控性Na+通道、 Ca2+通道、 K+通道等,它们是可兴奋细胞产生电活动的基础。对每种通道来说,都有一个特定的激活电位。在膜电位经历此种变化时,通道将因构型改变而形成允许离子通过的水性孔道,即通道开放
11、。进一步的研究证实,电压门控性通道都有一些被称作电压传感器(voltage sensor) 的结构,通常是一些带电荷的氨基酸,它们在膜电位改变时,可在电场作用下发生位移,进而导致通道蛋白构象改变,从而形成水性孔道,即打开通道(图2-2A)另有一些离子通道其开闭受某些化学物质控制,因此称为化学门控性通道或配体门控通道(ligand-gated channel)。这些通道的结构特征是跨膜蛋白分为两部分。其一是作为受体的部分,即能识别并结合化学物质的位点,另一是作为通道的部分,即当膜蛋白与特定化学物质结合后,蛋白构型改变,形成水性孔道即相当于打开通道(图2-2B)。因此这类通道也可称作通道耦联的受体
12、。它们是化学性突触传递过程的重要结构。在突触或神经肌肉接头的兴奋传递过程中,都有化学物质的释放,这些物质与膜蛋白的受体部分结合引起构型改变,打开通道引起离子跨膜移动,形成特定的膜电位变化,从而改变靶细胞的功能状态。此外,还有少数机械门控通道,它们位于皮肤触压觉感受器及内耳毛细胞的感受器等部位,机械震动可使这些通道开放(图2-2C)。上述通道的共同特征是都有某种门控装置,通过某种调控机制改变通道的功能状态。而也有一些通道无门控机制,即不受电、化学因素调控。只要有浓度差存在,离子即可扩散。静息时离子的跨膜扩散就是通过这种通道完成的。通道的另一特征是其结构受遗传决定,而且几乎所有通道均由几个亚单位构
13、成,每个亚单位又是由数量不等的跨膜 a- 螺旋片段组成。 由此构成了不同通道对离子选择性的差异及门控机制的区别。如电压门控性Na+通道是由三个亚单位组成,即大的a 亚单位和两个b 亚单位 (b1 、b2)构成, a 亚单位是形成通道的主体。化学门控性通道如N2型 ACh受体通道是由五个亚单位构成,每个亚单位具有4 个跨膜的 a- 螺旋结构,其中的两个a 亚单位执行受体功能即识别并结合配体,这种结合引起蛋白构型的改变,导致通道的开放(图2-3 )。水的跨膜转运。水是细胞内液及外液含量最多,且活动频率最高的物质。水跨膜转运的特征是既可以通过精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳
14、总结 - - - - - - -第 2 页,共 17 页学习必备欢迎下载单纯扩散的方式,也可以经通道的方式进行。另外水的移动总是与渗透压的变化联系在一起,即常常伴随其它物质的转运而转移。水的移动对维持细胞容积至关重要。水虽然是极性分子,但由于其分子极小,因此仍能通过脂质膜直接扩散,即通过单纯扩散的方式进行跨膜移动。然而水亦可通过通道扩散。从1992 年成功克隆第一个水通道以来,现已发现至少10 种水通道,命名为aquaporin(AQP) 即水孔蛋白。像其它通道一样水通道也是跨膜蛋白,是四聚体蛋白,每个亚单位有6 个跨膜 a- 螺旋,每个单体都可形成一个独立的通道。不同的水通道有相对特异的组织
15、分布和功能特征,水通道密度大的是红细胞、肾小管、汗腺、唾液腺、脑组织,其中肾远曲小管和集合管的水通道受抗利尿激素调节而影响水的重吸收(见第九章第五节) 。2载体易化扩散与上述物质的跨膜转运不同,葡萄糖、氨基酸既不能通过膜直接扩散,也不能经由上述的通道进行跨膜扩散。它们是通过膜的另一种机制,即载体转运而实现跨膜转运。载体也是一种跨膜蛋白,载体转运的机制不甚明了。可能的过程是被转运物质如葡萄糖,首先与载体蛋白膜外的结合位点结合,使蛋白构型改变,将结合位点转向膜内,并将所结合的葡萄糖释放出来,之后蛋白质恢复构型,又将结合位点暴露于膜外以待下一次转运(图2-4)。载体转运的特征是:物质转运是顺浓度梯度
16、进行的,如在上述的葡萄糖转运过程中,由于细胞内不断消耗葡萄糖,因此保持了胞内的低浓度,使葡萄糖得以由膜外向膜内的转运;由于载体是膜上的蛋白质,因而数量有限,这导致了膜对物质转运能力的上限,即具有饱和性;载体对被转运物质有严格的结构特异性,一种载体通常只转运一种具有特定结构的物质。上述通道扩散、载体转运以及前面提到的单纯扩散通常又被称作被动转运。因它们的共同特征是被转运物质都是由高浓度到低浓度一侧的跨膜转运,转运过程依靠贮存在膜两侧物质的浓度梯度或电位梯度中的势能,因而不需要额外提供能量。被动转运的结果是倾向于使物质在膜两侧的浓度梯度或电位梯度消失。(三)主动转运主动转运是指细胞通过耗能的过程将
17、物质逆浓度梯度或逆电位梯度进行的跨膜转运过程。由于这一过程是逆浓度梯度或电位梯度的,因而必须有额外提供的能量才能完成。主动转运的结果是形成了物质在细胞内外的不均衡分布。 如细胞外高浓度的Na+和细胞内高浓度的K+,这样使 Na+、K+在膜内外都具有浓度梯度。这种不平衡的分布是细胞完成其正常功能的重要条件,如产生生物电及进行正常的代谢活动等。实现离子主动转运的是各种离子泵,如转运Na+ 、K+的是钠 - 钾泵 (sodium-potassium pump),简称钠泵。取名为 泵, 意在形象地描述这种主动转运机制类似于水泵通过其作功将水逆势能差由低到高的输送过程。这里的离子泵则是将离子逆浓度差由低
18、浓度到高浓度转运的过程。早已明确, Na+、K+在细胞内外有很大浓度差, Na+在细胞外的浓度远高于细胞内,约为胞内浓度的12 倍,而 K+在细胞内的浓度远高于细胞外,约为胞外浓度的30 倍。而且这种离子的不均衡分布在低温、缺氧或应用代谢抑制剂阻断代谢时消失,说明离子的不平衡分布是能量依赖性的。正常情况下,通过代谢产生能量,消耗ATP维持钠泵的活动,从而维持离子在膜内外的不平衡分布。钠泵具有 ATP酶的活性, 因此又称作 Na+-K+依赖性 ATP酶。Na+ 泵可能有两种构型E1 和 E2,两种构型在结构上的主要区别是磷酸化和去磷酸化。与此相对应的是钠泵对离子亲和力的不同。ATP 是引起构型改
19、变的直接原因,而胞内Na+及胞外 K+浓度是触发ATP水解的原因。其具体过程如下:Na+ 泵在胞浆侧有Na+的结合位点(能结合3 个 Na+)以及 ATP的结合位点;在膜的外表面有K+的结合位点(能结合2 个 K+)。当胞内 Na+浓度增加时, Na+与泵结合,并刺激ATP水解,使钠泵自身磷酸化,磷酸化的结果一是促使泵发生构型改变,将Na+的结合位点转向胞外;二是改变了泵对离子的亲和力,使其对Na+的亲和力降低,而对K+的亲和力增加,因而将Na+释放于胞外并同时结合了K+。与 K+的结合激发了泵的去磷酸化反应,使泵再次发生构型改变,将K+的结合位点转向胞浆侧,并释放K+ 至胞内。最后蛋白构型又
20、恢复原状。Na+泵的活动对维持细胞正常的结构及功能具有重要的意义:维持细胞容积,虽然细胞在静息状态下主要表现为对K+具有通透性,但对Na+的通透性并非等于零,因而仍有少量Na+ 会漏入细胞,随着Na+的漏入会引起水在胞内的不断聚积。 Na+泵的作用是不断地将漏入的Na+泵出细胞,从而稳定细胞的容积防止细胞肿胀;细胞内高 K+为许多代谢反应所必需,如核糖体合成蛋白质就需要高K+的环境;钠泵造成的胞内外Na+、K+的不均衡分布是产生生物电(如动作电位)从而维持兴奋性的重要前提条件(见第二节);Na+ 的不均衡分精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - -
21、-第 3 页,共 17 页学习必备欢迎下载布还构成了继发性主动转运的条件(见后)。除 Na+-K+泵外,还有主动转运Ca2+的钙泵。真核细胞胞外Ca2+浓度比胞内高1 万倍以上。 Ca2+是细胞内重要的第二信使,在刺激的作用下通过Ca2+浓度的升高发挥多种生物学功能。而维持静息时细胞内低水平的 Ca2+是发挥这些信使作用的重要前提。在此过程,Ca2+泵发挥着重要作用,通过Ca2+泵的作用将Ca2+由细胞内转运至细胞外,保持了胞内游离Ca2+始终维持在一个低水平。此外,还有质子泵、碘泵,它们通过主动转运质子和碘而在生成胃酸及甲状腺激素合成过程中发挥重要作用。上述提及的各种离子泵由于在离子转运过程
22、中直接消耗能量因而也称作原发性主动转运。另一些物质虽然也是逆浓度梯度的主动转运,但却不直接消耗能量,而是依靠Na+在膜两侧的浓度差,即依靠存储在离子浓度梯度中的能量完成转运。由于造成这种浓度梯度的原因是钠泵分解ATP消耗能量的结果。因此,这是一种间接利用能量完成的主动转运过程,称继发性主动转运。这种转运往往是Na+和另一种物质的同时转运, 所以又称作联合转运或协同转运(cotransport)。 典型的例子是小肠黏膜重吸收葡萄糖和氨基酸的过程。在葡萄糖重吸收的过程中有一个类似载体的同向转运体,具有与Na+和葡萄糖的结合位点,它可同时结合Na+和葡萄糖, 在浓度梯度的驱使下,Na+顺浓度梯度跨膜
23、内移,与此同时葡萄糖逆浓度梯度随之进入细胞,之后葡萄糖再顺浓度差通过毛细血管壁跨膜进入血液。Na+ 泵的持续活动使细胞内Na+维持在一个低水平,保持了 Na+在膜内外的浓度梯度,从而保证了葡萄糖的吸收。在此过程中Na+泵的活动是原动力,葡萄糖的重吸收是伴随Na+的易化扩散完成的。因此,抑制Na+ 泵的活动将使葡萄糖的重吸收受到抑制。三 信号转导生物体从受精卵开始直至整个生命过程,自始至终都要受遗传信息及环境变化信息的调节控制。遗传信息决定生物体新陈代谢、生长发育及各种生物功能活动的基本模式。而环境变化信息则调控上述所有这些过程,这些信息主要是指生物体外界及身体内部环境变化的信息,即各种刺激信号
24、。这些刺激信号作用于细胞的特殊结构(通常是受体),通过一系列反应,实现对细胞功能活动调控的信息传递过程被称为信号转导。显而易见,细胞的信号转导是多细胞生物,尤其是高等动物细胞间信息交换、各种功能协调及生物个体的生存发育、繁衍的最基本最重要的细胞功能之一。它是一个非常复杂的过程,涉及多个环节,包括细胞外各种信号(如神经递质及激素)、细胞的接受系统(受体),胞内参与信息传递的信号分子(如cAMP )及细胞内反应系统(各种效应蛋白及靶基因)。一、 信号转导概述(一)细胞外刺激信号可作用于机体的刺激信号种类繁多,性质各异。体外信号包括物理性(光、声、电、温度)、化学性(空气、环境中的各种化学物质)、生
25、物性(细菌、病毒、寄生虫)信号。体内信号通常指化学信号,即各种生物活性物质(如激素、递质等)所携带的信号。激素或递质在体内的主要功能就是传递信息,即告知靶细胞在其周围环境中存在着某种刺激因素,从而诱导细胞的适当反应。依据其产生方式可将细胞外各种刺激信号分为三种基本类型:即来源于神经细胞的递质、内分泌系统的激素、免疫系统产生的各种细胞因子以及以类似的方式产生的生长因子。还有一些特殊物质,如气体分子NO等。(二)受体及其特征1受体的概念及分类受体是位于质膜或细胞内能与胞外信号物质结合并能引起特定生物效应的大分子物质。受体也是刺激信号作用于细胞发挥调节作用的第一个环节,换句话说受体是细胞接受刺激的门
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2022年初中历史周年大事年表 2022 年初 历史 周年 大事 年表
限制150内