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（一）细胞膜的损伤

机械力的直接作用、酶性溶解、缺血缺氧、活性氧类物质、细菌毒素、补体成分、离子泵和离子通道的化学损伤等，都可破坏细胞膜性结构的通透性和完整性，影响细胞膜的信息和物质交换、免疫应答、细胞分裂与分化等功能。早期表现为选择性膜通透性丧失，最终导致明显的细胞膜结构损伤。细胞膜功能的严重紊乱和线粒体膜功能的不能恢复，是细胞不可逆性损伤的特征。细胞膜损伤的重要机制，涉及自由基的形成和继发的脂质过氧化反应，从而导致进行性膜磷脂减少。磷脂降解产物堆积并产张博士医考网http://www.guojiayikao.com生细胞毒性。细胞膜与细胞骨架分离，也使细胞膜易受拉力损害。

形态学上，细胞膜相结构损伤使细胞和线粒体、内质网等细胞器发生肿胀，细胞表面微绒毛消失，并有小泡形成。细胞膜以及细胞器膜脂质变性，呈螺旋状或同心圆状卷曲，形成髓鞘样结构。溶酶体膜破损，释放大量酸性水解酶，导致细胞溶解。细胞坏死大多是从细胞膜通透性功能紊乱开始，以细胞膜完整性丧失为终结，因此细胞膜破坏常常是细胞损伤特别是细胞早期不可逆性损伤的关键环节。

（二）线粒体的损伤

线粒体是细胞内氧化磷酸化和ATP产生的主要场所，还参与细胞生长分化、信息传递和细胞凋亡等过程。线粒体损伤后，线粒体发生肿胀、空泡化，线粒体嵴变短、稀疏甚至消失，基质内出现含钙无定形致密体。线粒体ATP生成下降、消耗增多，致使细胞膜钠泵和钙泵功能障碍，跨膜转运蛋白和脂质合成下降，磷脂脱酰基及再酰基化停滞。线粒体损伤常伴有线粒体细胞色素C向胞质中的渗透，其可启动细胞凋亡。当ATP能量供应减少5%～10%时，便会对细胞产生明显的损伤效应。线粒体氧化磷酸化中止后，细胞产生酸中毒，最终导致细胞坏死。线粒体损伤是细胞不可逆性损伤的重要早期标志。

（三）活性氧类物质的损伤

活性氧类物质（AOS），又称反应性氧类物质。自由基是原子最外层偶数电子失去一个电子后形成的基团，具有强氧化活性，可被铁和铜离子激活。AOS可以是细胞正常代谢的内源性产物，也可由外源性因素产生，极易与周围分子反应释放出能量，并促使周围分子产生毒性自由基，形成链式放大反应，进一步引起细胞损伤。细胞内同时存在生成AOS的体系和拮抗其生成的抗氧化剂体系。正常小量生成的AOS，会被超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶、过氧化氢酶及维生素E等细胞内外抗氧化剂清除。AOS的强氧化作用是细胞损伤的基本环节。

（四）胞质内游离钙的损伤

细胞中的磷脂、蛋白质、ATP和DNA等，会被胞质内磷脂酶、蛋白酶、ATP酶和核酸酶等降解，此过程需要游离钙的活化。正常时，细胞内游离钙与细胞内钙转运蛋白结合，贮存于内质网、线粒体等处钙库内。细胞膜ATP钙泵和钙离子通道，参与胞质内低游离钙浓度的调节。细胞缺氧、中毒时，ATP减少，Ca2+交换蛋白直接或间接被激活，细胞膜对钙通透性增高，钙从细胞内泵出减少，钙离子内流净增加，加之线粒体和内质网快速释放钙，导致细胞内游离钙增多（细胞内钙超载），促进上述酶类活化而损伤细胞。细胞内钙浓度，往往与细胞结构特别是线粒体的功能损伤程度呈正相关。细胞内高游离钙是许多因素损伤细胞的终末环节，并且是细胞死亡最终生物化学和形态学变化的潜在介导者。

（五）缺血缺氧的损伤

局部细胞组织的动脉血液供应不足，称为缺血。缺血可引起营养物质和氧供应障碍，前者称为营养不良，后者称为缺氧。缺氧是指细胞不能获得足够的氧，或是氧利用障碍。按其原因可分为：①低张性缺氧，空气中氧分压低或气道外呼吸障碍；②血液性缺氧，血红蛋白质和量的异常；③循环性缺氧，心肺功能衰竭或局部性缺血；④组织性缺氧，线粒体生物氧化特别是氧化磷酸化等内呼吸功能障碍等。

细胞缺血、缺氧会导致线粒体氧化磷酸化受抑，ATP形成减少，磷酸果糖激酶和磷酸化酶活化。细胞膜钠–钾泵、钙泵功能低下，细胞内钠、钙离子蓄积，并伴水分子的增加。此后胞质内蛋白质合成和脂肪运出障碍，无氧糖酵解增强，细胞酸中毒，溶酶体膜破裂，DNA链受损，核染色质凝集。缺血、缺氧还使活性氧类物质增多，引起脂质崩解，细胞骨架破坏。血流阻断是缺血、缺氧最常见的诱因。通常缺血对组织的损伤比缺氧更迅速而严重，这是因为缺氧后细胞内无氧酵解尚能进行，而缺血时无氧酵解也中止。轻度短暂缺氧，可使细胞水肿和脂肪变；轻度持续缺氧，可导致细胞凋亡；重度持续缺氧，可引发细胞坏死。在一些情况下，缺血后血流的恢复会引起存活组织的过氧化，反而更加剧组织损伤，称为缺血再灌注损伤，常见于心肌梗死和脑梗死后。缺血、缺氧是细胞损伤最常见和最重要的中心环节。

（六）化学性损伤

许多化学物质包括药物，都可造成细胞损伤。化学性损伤可为全身性或局部性，前者如氯化物中毒，后者如接触强酸强碱对皮肤黏膜的损伤。一些化学物质的作用还有器官特异性，如CCl4引起的肝损伤。

（七）遗传变异

遗传变异损伤可能是先天遗传或胚胎发生期获得，也可为出生后获得。化学物质和药物、病毒、射线等，均可损伤核内DNA，诱发基因突变和染色体畸变，使细胞发生遗传变异。

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