醫(yī)學(xué)精品課件：2細(xì)胞

1、第二章 細(xì)胞的基本功能,第一節(jié) 細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能,第三節(jié) 細(xì)胞的電活動,第四節(jié) 肌細(xì)胞的收縮,第二節(jié) 細(xì)胞的信號轉(zhuǎn)導(dǎo),第一節(jié) 細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能 一、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)概述,以液態(tài)的脂質(zhì)雙分子層為基架，其中鑲嵌著具有不同分子結(jié)構(gòu)、不同生理功能的蛋白質(zhì)，后者主要以-螺旋或球形蛋白質(zhì)的形式存在,液體鑲嵌模式,一）脂質(zhì)雙分子層,1、成分,磷脂（70,膽固醇,糖脂,磷脂酰膽堿,磷脂酰絲氨酸,磷脂酰乙醇胺,磷脂酰肌醇,磷脂酰甘油,二）細(xì)胞膜的蛋白,1、分類 1）表面蛋白（peripheral protein) 2）整合蛋白(integral protein,2、功能,1)物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能,2)辨

2、認(rèn)，接受和傳遞信息,3)起細(xì)胞標(biāo)志作用,4)其他,如通道蛋白，載體蛋白，泵蛋白,如受體蛋白,如抗原,尚不清楚,三）細(xì)胞膜的糖類,二、物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn),被動轉(zhuǎn)運(yùn)(passive transport,1、概念：物質(zhì)順電位或化學(xué)梯度的轉(zhuǎn)運(yùn)過程,2、特點(diǎn),不耗能（依賴電-化學(xué)梯度的勢能,依靠或不依靠特殊膜蛋白質(zhì)的“幫助,順電-化學(xué)梯度進(jìn)行,3、分類,單純擴(kuò)散,易化擴(kuò)散（經(jīng)通道，經(jīng)載體,被動轉(zhuǎn)運(yùn),主動轉(zhuǎn)運(yùn),ATP,1、概念:一些脂溶性物質(zhì)僅依靠濃度差進(jìn)行的跨膜擴(kuò)散。 是單純的物理擴(kuò)散。如氣體,一）單純擴(kuò)散(simple diffusion,2、影響因素,1）膜兩側(cè)該物質(zhì)的濃度梯度,2）膜對該物質(zhì)的通透性,

3、正變關(guān)系,該物質(zhì)通過膜的難易程度，如物質(zhì)脂溶性的大小,3、特點(diǎn): 擴(kuò)散速率高 無飽和性 不依靠特殊膜蛋白質(zhì)的“幫助” 不需另外消耗能量 擴(kuò)散量與濃度梯度、溫度和膜通透性呈正相關(guān)，用擴(kuò)散通量（mol or mol數(shù)/min.cm2)表示,注：膜對H2O具高度通透性， H2O除單純擴(kuò)散外，還可通過水通道跨膜轉(zhuǎn)運(yùn),4、轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì),脂溶性高的小分子物質(zhì),如: O2、CO2、NH3 、N2 尿素、乙醚、乙醇、 類固醇類激素 等少數(shù)幾種,1)概念: 一些非脂溶性或脂溶解度甚小的物質(zhì),需特殊膜蛋 白質(zhì)的“幫助”下,順梯度進(jìn)行擴(kuò)散的方式,經(jīng)通道的易化擴(kuò)散 經(jīng)載體的易化擴(kuò)散,二）膜蛋白介導(dǎo)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn),2)分類,

4、1、通道介導(dǎo)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn),1）概念： 小分子物質(zhì)依靠膜上的通道蛋白，順濃度梯度的跨膜擴(kuò)散。 如:離子,水等,2)轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制: 目前尚不清楚. 通道是一類貫穿脂質(zhì)雙分子層,中央帶有水性孔道的跨膜蛋白.轉(zhuǎn)運(yùn)速度很快,3)特點(diǎn),離子選擇性,有不同功能狀態(tài),離子選擇性,對于不同的離子的轉(zhuǎn)運(yùn)，膜上都有結(jié)構(gòu)特異的通道蛋白質(zhì)參與，可分別稱為Na+通道、K+通道、Ca+通道等,通道對離子的選擇性，決定于通道開放時它的水相孔道的幾何大小和孔道壁的帶電情況，因而對離子的選擇性沒有載體蛋白那樣嚴(yán)格,有不同功能狀態(tài)，且功能狀態(tài)受因素調(diào)控,離子通道有靜息,激活,失活等功能狀態(tài),通道的功能狀態(tài)受不同因素調(diào)控-“門控,通道分類

5、: 1、化學(xué)門控通道-由化學(xué)物質(zhì)控制-如終板膜上通道 2、電壓門控通道-由膜電位控制-如鈉通道 3、機(jī)械門控通道-由機(jī)械運(yùn)動控制-如聽毛細(xì)胞,2、載體介導(dǎo)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn),轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)：葡萄糖、氨基酸等小分子親水物質(zhì),1）概念： 小分子物質(zhì)依靠膜上的載體蛋白，順濃度梯度的跨膜擴(kuò)散。 如:葡萄糖,氨基酸等,2)轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制: 目前尚不清楚,3)特點(diǎn),結(jié)構(gòu)特異性,飽和性,竟?fàn)幮?結(jié)構(gòu)特異性,有特定的位點(diǎn)與特定的物質(zhì)結(jié)合. 如濃度相同,右旋葡萄糖進(jìn)入細(xì)胞量左旋葡萄糖(分子量相同,旋光性不同,飽和性,膜結(jié)構(gòu)中載體數(shù)目或載體上結(jié)合的位點(diǎn)的數(shù)目有限,竟?fàn)幮砸种?如果某一載體對結(jié)構(gòu)類似的A、B兩種物質(zhì)都有轉(zhuǎn)運(yùn)能力，當(dāng)膜

6、對物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)加強(qiáng), 則它對物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)能力減弱,1、概念：細(xì)胞通過耗能將物質(zhì)逆電位或化學(xué)梯度的轉(zhuǎn)運(yùn)過程,2、特點(diǎn),需要耗能（能量由分解ATP來提供,依靠特殊膜蛋白質(zhì)（泵）的“幫助,逆電-化學(xué)梯度進(jìn)行,3、分類,原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運(yùn) 如:Na+-K+泵、H+-K+泵等,繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運(yùn) 如：腸對葡萄糖重吸收,三)主動轉(zhuǎn)運(yùn)(active transport,原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運(yùn),介導(dǎo)這一過程的膜蛋白叫離子泵 如：鈉-鉀泵,通道轉(zhuǎn)運(yùn)與鈉-鉀泵轉(zhuǎn)運(yùn)模式圖,由和亞單位組成的二聚體蛋白質(zhì),鈉泵的特性,1）鈉泵是鑲嵌在膜的脂質(zhì)雙分子層中的一種特殊蛋白質(zhì),是一種鈉-鉀依賴性ATP酶的蛋白質(zhì),2）具有ATP酶活性,可以分解ATP

7、使之釋放能量，并利用該能量進(jìn)行離子轉(zhuǎn)運(yùn),3）其活性由膜內(nèi)外兩側(cè)Na+,K+濃度差來決定的,膜外高鈉 膜內(nèi)高鉀,維持Na+o高、K+i高 原先的不均勻分布狀態(tài),2K+泵至細(xì)胞內(nèi);3Na+泵至細(xì)胞外,膜兩側(cè)Na+-K+濃度差,當(dāng)Na+i/K+o,鈉-鉀泵活動過程,分解ATP產(chǎn)生能量,鈉泵活動,生電性泵,鈉泵轉(zhuǎn)運(yùn)具體過程,鈉泵生理意義,維持膜兩側(cè) Na+-K+濃度差,3）產(chǎn)生生物電活動的前提條件:鈉泵造成的細(xì)胞內(nèi)外 Na+-K+不均勻分 布是產(chǎn)生生物電的前提,由鈉泵活動造成的細(xì)胞內(nèi)高K+: 是許多代謝反應(yīng)進(jìn)行的必需條件,5）構(gòu)生電性泵：使膜內(nèi)電位的負(fù)值增大,2）維持胞內(nèi)滲透壓和細(xì)胞容積,4）構(gòu)成繼發(fā)

8、性主動轉(zhuǎn)運(yùn)的條件:它能夠建立起一種勢能貯備,鈣 泵,概念： 即逆濃度梯度或逆電位梯度的轉(zhuǎn)運(yùn)時，能量來自膜兩側(cè)Na+差，而 Na+差是Na+-K+泵分解ATP釋放的能量建立的,繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運(yùn)(聯(lián)合轉(zhuǎn)運(yùn),介導(dǎo)這一過程的膜蛋白叫轉(zhuǎn)運(yùn)體,鈉-葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體,泵,Na,K,ATP,ADP,轉(zhuǎn)運(yùn)體,Na,Na,細(xì)胞,G,H,H,繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運(yùn),同向轉(zhuǎn)運(yùn),逆向轉(zhuǎn)運(yùn),概念:胞質(zhì)內(nèi)大分子物質(zhì)以囊泡的形式排出細(xì)胞的過程。 如激素，遞質(zhì)，酶的分泌,四)出胞和入胞,1、出胞,出胞,指細(xì)胞外的大分子物質(zhì)或團(tuán)塊進(jìn)入細(xì)胞的過程，包括吞噬和吞飲,2、入胞,入胞,受體介導(dǎo)式入胞,細(xì)胞膜上的受體對物質(zhì)的“辨認(rèn),發(fā)生特異性結(jié)合=復(fù)合

9、物,復(fù)合物向膜表面的“有被小窩”移動,有被小窩”處的膜凹陷,凹陷膜與細(xì)胞膜斷離=吞食泡,吞食泡與胞內(nèi)體的膜性結(jié)構(gòu)相融合,入胞,第二節(jié) 細(xì)胞的信號轉(zhuǎn)導(dǎo) (signal transduction of cell) 學(xué)習(xí)要求（醫(yī)學(xué)本科）： 1. 掌握信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的基本過程及受體概念； 2. 掌握受體-G蛋白-cAMP-PKA途徑； 3. 熟悉：受體-G蛋白-DG/PKC途徑、 受體-G蛋白-IP3/Ca2+途徑、 通道耦聯(lián)受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。 3. 了解具有酶活性的受體和核受體,一、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)概述,信號轉(zhuǎn)導(dǎo) 細(xì)胞外刺激信號作用于細(xì)胞的特殊結(jié)構(gòu)，通過一系列反應(yīng)實(shí)現(xiàn)對細(xì)胞功能活動的調(diào)控,一) 細(xì)胞外刺激信號,

10、體內(nèi)的信號物質(zhì)一般為生物活性物質(zhì)，如神經(jīng)遞質(zhì)、激素、細(xì)胞因子等，其中多數(shù)為水溶性物質(zhì),二) 受體及其特征1. 受體的概念及其分類 受體(receptor)位于細(xì)胞膜或細(xì)胞內(nèi)能與某些信號物質(zhì)結(jié)合并能引起特定生物效應(yīng)的大生物分子。 受體的分類：根據(jù)受體的跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制分為： (1)G蛋白耦聯(lián)受體； (2)具有酶活性的受體； (3)通道耦聯(lián)的受體（化學(xué)門控通道）； (4)核受體。2. 受體與配體結(jié)合的主要特征 (1)特異性； (2)高親和力； (3)飽和性,三) 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的基本過程,1. 膜受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)(1) G蛋白耦聯(lián)受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)；(2) 具有酶活性的受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)；(3) 通道

11、耦聯(lián)受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)；2. 核受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo),一) 通道耦聯(lián)的受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo),細(xì)胞膜上同一個生物分子，既是受體 (能與配體特異性結(jié)合)又是離子通道(即：配體門控通道，或化學(xué)門控通道)。 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程： 細(xì)胞外刺激信號與細(xì)胞膜上通道耦聯(lián)受體結(jié)合通道開或閉相應(yīng)離子跨膜移動改變膜電位改變(新信號形式) 細(xì)胞功能變化,骨骼肌細(xì)胞終板膜的跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo),相關(guān)鏈接,1. G蛋白耦聯(lián)受體信號通路中的信號分子 (1) 蛋白耦聯(lián)受體(G protein-linked receptor) (2) 蛋白(鳥甘酸結(jié)合蛋白，guanine nucleotide-binding protein) (3) 蛋白效應(yīng)

12、器( protein effector) (4) 第二信使(second messenger) (5) 蛋白激酶(protein kinase, PK,二) G蛋白耦聯(lián)受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo),結(jié)構(gòu)上的共同特征是由單一肽鏈7次穿越膜，構(gòu)成7次跨膜受體,G蛋白耦聯(lián)受體,在膜受體與效應(yīng)器之間的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中起中介作用，由、和亞單位組成的異三聚體,介導(dǎo)跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo),G蛋白的分類 (Classification,兩類, 約 150余種,其中G亞基有21種，是決定G 蛋白功能的 主要亞基, 亞基有5種，亞基有11種,G蛋白耦聯(lián)受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的基本過程,G蛋白作用模式,相關(guān)鏈接,2. G蛋白耦聯(lián)受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)

13、導(dǎo)的主要途徑 (1) 受體-G蛋白-cAMP-PKA途徑（以其中的Gs途徑為例,cAMP作為第二信使的發(fā)現(xiàn),相關(guān)鏈接,Adenylyl cyclase signal transduction pathway,2) 受體-G蛋白-DG/PKC途徑以及 (3)受體-G蛋白-IP3/Ca2+系統(tǒng),三) 具有酶活性的受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo),胰島素受體的跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo),兩種模式： 1.同一蛋白質(zhì)分子，既是酶又是受體， 如：酪氨酸激酶受體 配體與受體膜外段的配體結(jié)合區(qū)域結(jié)合受體分子內(nèi)信號傳導(dǎo)激活受體膜內(nèi)段的酪氨酸激酶胞質(zhì)內(nèi)一系列變化。 2.受體分子活化后的下游靶蛋白具有激酶功能， 如：酪氨酸激酶耦聯(lián)受體,相關(guān)鏈

14、接,三、核受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo),一) 核受體的一般特征 1. 位于胞質(zhì)或胞核內(nèi)； 2. 其效應(yīng)為調(diào)節(jié)特定基因的表達(dá)。 (二) 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程： 配體穿過細(xì)胞膜與胞質(zhì)內(nèi)或細(xì)胞核內(nèi)的核受體結(jié)合調(diào)節(jié)特定基因的表達(dá)生成特異mRNA 核糖體生成特定功能蛋白質(zhì)細(xì)胞功能活動改變,醛固酮的信號轉(zhuǎn)導(dǎo),相關(guān)鏈接,恩格斯在100多年前就指出：“地球上幾乎沒有一種變 化發(fā)生而不同時顯示出電的變化”。人體及生物體活細(xì)胞在安靜和活動時都存在電活動，這種電活動稱為生物電現(xiàn)象,第三節(jié) 細(xì)胞的電活動,1.概 念：細(xì)胞處于相對安靜狀態(tài)時，細(xì)胞膜內(nèi)外存在的電位差,一.靜息電位(resting potential RP,證明RP的實(shí)驗(yàn),

15、甲）當(dāng)A、B電極都位于細(xì)胞膜外，無電位改變，證明膜外無電位差,乙）當(dāng)A電極位于細(xì)胞膜外， B電極插入膜內(nèi)時，有電位改變，證明膜內(nèi)、外間有電位差,丙）當(dāng)A、B電極都位于細(xì)胞膜內(nèi)，無電位改變，證明膜內(nèi)無電位差,2、靜息電位特點(diǎn),膜內(nèi)電位比膜外低： 習(xí)慣上規(guī)定膜外電位為0（電極接地），以膜內(nèi)電位數(shù)值 表示靜息電位。所以靜息電位一般為負(fù)值,為穩(wěn)定的自流電位（自律細(xì)胞除外,極 化:細(xì)胞安靜時，膜兩側(cè)外正內(nèi)負(fù)的狀態(tài),去極化:膜內(nèi)外電位差向小于RP值的方向變化的過程。 （靜息電位減小,超極化:膜內(nèi)外電位差向大于RP值的方向變化的過程。 （靜息電位增大,相關(guān)的概念,膜學(xué)說基本要點(diǎn),1)靜息電位,動作電位等電位

16、變化都產(chǎn)生在細(xì)胞膜兩側(cè),2)某些帶電離子在細(xì)胞膜兩側(cè)不均勻分布,3)膜在不同生理狀態(tài)下,對各種離子的通透性不同,1)靜息狀態(tài)下細(xì)胞膜內(nèi)、外離子分布不勻 Na+I:Na+o110, K+i:K+o301 Cl-I:Cl-o114, A-i:A-o 41,靜息電位的產(chǎn)生機(jī)制,1.靜息電位的產(chǎn)生條件,2)靜息狀態(tài)下細(xì)胞膜對離子的通透性具有選擇性 通透性：K+ Cl- Na+ A,K+iK+o 膜在安靜時對K+通透性大,K+i、A-i膜內(nèi)電位(負(fù)電場) K+o膜內(nèi)電位(正電場,動力(濃度差)=阻力(電場力,K+外流 (通道易化擴(kuò)散,形成K+平衡電位EK (K+外流達(dá)到平衡后在膜兩側(cè)形成的電位差,EKR

17、P,2.RP產(chǎn)生機(jī)制的膜學(xué)說,結(jié)論: RP的產(chǎn)生主要是K外流的結(jié)果,膜外為正、膜內(nèi)為負(fù)的極化狀態(tài),4、影響靜息電位因素,1）膜內(nèi)外K+濃度差,K+o膜兩側(cè)K+濃度差靜息電位,2）膜對Na+ ，K+相對通透性,3）膜上Na+ -K+泵的活動,膜對K+相對通透性 靜息電位 膜對Na+相對通透性靜息電位,每分解一個ATP，可給膜外增加一個正電荷 鈉泵在靜息電位中約占2-16mv,1.概 念：可興奮細(xì)胞在受到適當(dāng)刺激后,膜電位在原有靜息電位基礎(chǔ)上發(fā)生快速的倒轉(zhuǎn)和復(fù)原,AP實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,二.動作電位(action potential AP,超極化,極 化,去極化,反極化(超射,復(fù)極化,極 化:細(xì)胞安靜時，膜

18、兩側(cè)外正內(nèi)負(fù)的狀態(tài),去極化:膜內(nèi)外電位差向小于RP值的方向變化的過程。 （靜息電位減小,超極化:膜內(nèi)外電位差向大于RP值的方向變化的過程。 （靜息電位增大,復(fù)極化:去極化后再向極化狀態(tài)恢復(fù)的過程,反極化:細(xì)胞膜由外正內(nèi)負(fù)的極化狀態(tài)變?yōu)閮?nèi)正外負(fù)的極性反 轉(zhuǎn)過程,閾電位:引發(fā)AP的臨界膜電位數(shù)值,局部電位:低于閾電位的去極化電位,相關(guān)的概念,后電位:復(fù)極末膜電位恢復(fù)到靜息電位之前經(jīng)歷的一段電位波動,2.動作電位的特點(diǎn),是不衰減式傳導(dǎo)的電位: 動作電位幅度不隨傳導(dǎo)而減少,具有“全或無”的現(xiàn)象: 動作電位幅度不隨刺激強(qiáng)度增加而增加,動作電位之后具有不應(yīng)期,動作電位的產(chǎn)生是興奮的標(biāo)志,3.動作電位的意義

19、,動作電位之后具有不應(yīng)期,絕對不應(yīng)期：鋒電位 相對不應(yīng)期超常期：負(fù)后電位 低常期：正后電位,細(xì)胞興奮后興奮性的變化,絕對不應(yīng)期：鋒電位 相對不應(yīng)期超常期：負(fù)后電位 低常期：正后電位,分 期 興奮性 特 點(diǎn) 機(jī) 制 絕對不應(yīng)期 零 對任何刺激不反應(yīng) 鈉通道失活 相對不應(yīng)期 正常 閾上刺激能反應(yīng) 鈉通道開始復(fù)活 超常期 正常 閾下刺激能反應(yīng) 膜電位與閾電位差距小 低常期 正常 閾上刺激能反應(yīng) 膜電位與閾電位差距大,膜在受到閾刺激而興奮時，對離子的通透性增加 即電壓門控性Na+、K+通道激活而開放,二）動作電位的產(chǎn)生機(jī)制,膜內(nèi)外存在Na+差:Na+I:Na+O 110,1.AP產(chǎn)生的基本條件,當(dāng)細(xì)胞

20、受到刺激,細(xì)胞膜上少量Na+通道激活而開放,Na+順濃度差少量內(nèi)流膜內(nèi)外電位差膜去極化,當(dāng)膜內(nèi)電位變化到閾電位時電壓門控Na通道大量開放,Na+順電化學(xué)差和膜內(nèi)負(fù)電位的吸引大量內(nèi)流,膜內(nèi)負(fù)電位減小到零并變?yōu)檎娢唬ˋP上升支,2.AP的產(chǎn)生機(jī)制,1)去極相(上升支)產(chǎn)生機(jī)制,Na+通道關(guān)Na+內(nèi)流停+同時K+通道激活而開放,膜內(nèi)正電位的吸引K迅速外流,膜內(nèi)電位迅速下降，恢復(fù)到RP水平（AP下降支,Na+i、K+O激活Na+K+泵,Na+泵出、K+泵回，離子恢復(fù)到興奮前水平后電位,2)復(fù)極相(下降支)產(chǎn)生機(jī)制,結(jié)論：AP的上升支由Na內(nèi)流形成，下降支是K外流形成的,AP=Na的平衡電位,3、動作

21、電位產(chǎn)生條件 膜去極化達(dá)到閾電位 才能產(chǎn)生動作電位,閾電位: 引發(fā)AP的臨界膜電位數(shù)值,電壓門控通道開放,4、局部興奮,1、概念： 閾下刺激引起的低于閾電位的去極化（即局部電位）， 稱局部興奮,2.局部電位的特點(diǎn),是衰減式傳導(dǎo)的電位（電緊張性擴(kuò)布）: 動作電位幅度隨傳導(dǎo)而減少,不具有“全或無”的現(xiàn)象（刺激依賴性）： 在一定范圍內(nèi)，電位幅度與刺激強(qiáng)度成正比,總和反應(yīng)： 包括時間性總和，空間性總和,提高細(xì)胞興奮性,3.局部電位的意義,刺激依賴性,衰減式傳導(dǎo),時間性總和,空間性總和,1、傳導(dǎo)機(jī)制：局部電流,三）動作電位的傳導(dǎo),動作電位傳導(dǎo)： 實(shí)際上就是已興奮膜部分通過局部電流“刺激”了未興奮膜部分，

22、使之產(chǎn)生動作電位，這樣的過程連續(xù)進(jìn)行下去，就表現(xiàn)為動作電位的傳導(dǎo),2、傳導(dǎo)方式,無髓鞘N纖維為近距離局部電流,有髓鞘N纖維為遠(yuǎn)距離(跳躍式)局部電流,第四節(jié) 肌細(xì)胞的收縮功能,根據(jù)形態(tài)學(xué)特點(diǎn)，將肌肉分為,橫紋肌,平滑肌,骨骼肌,心肌,一）神經(jīng)肌肉接頭處的興奮傳遞,1、N-M接頭結(jié)構(gòu),一、骨骼肌的興奮和收縮機(jī)制,接頭前膜,接頭間隙,接頭后膜終板膜,二)N-M接頭處的興奮傳遞過程,當(dāng)神經(jīng)沖動傳到軸突末,膜Ca2通道開放，膜外Ca2向膜內(nèi)流動,接頭前膜內(nèi)囊泡移動,融合,破裂,囊泡中Ach傾囊釋放(量子釋放,ACh與終板膜上的N2受體結(jié)合，受體蛋白分子構(gòu)型改變,終板膜對Na、K (尤其是Na)通透性,

23、終板膜去極化終板電位（EPP,EPP電緊張性擴(kuò)布至肌膜,去極化達(dá)到閾電位,爆發(fā)肌細(xì)胞膜動作電位,三)N-M接頭處的興奮傳遞特征: （1）單向性傳遞 N末梢APACh受體EPP肌膜AP （2）具時間延擱 （3）易受環(huán)境變化的影響 箭毒：+受體 肌膜AP 肌肉松弛 有機(jī)磷：膽堿酯酶活性 肌肉痙攣,4.影響N-M接頭處興奮傳遞的因素,1）ACh受體阻斷劑：美洲箭毒和銀環(huán)蛇毒，肌松劑（馳肌碘,與ACh競爭性結(jié)合終板膜上的結(jié)合位點(diǎn),阻斷神經(jīng)肌接頭興奮傳遞,肌肉不能收縮(肌肉松弛,2）膽堿酯酶抑制劑：有機(jī)磷農(nóng)藥，新斯的明,ACh在接頭間隙堆積,ACh作用持續(xù),出現(xiàn)中毒癥狀(肌束顫動,全身肌肉抽搐,抑制膽堿

24、酯酶活性,ACh不能被及時水解,二 、骨骼肌的興奮-收縮耦聯(lián) 將肌細(xì)胞的電興奮和機(jī)械收縮聯(lián)系起來的中介過程,1.肌小節(jié): 是肌細(xì)胞收縮的基本結(jié)構(gòu)和功能單位,M線,2.肌管系統(tǒng)： 橫管系統(tǒng)：T管 縱管系統(tǒng)：L管 三聯(lián)管:興奮收縮耦聯(lián)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),二）興奮-收縮耦聯(lián) 三個主要步驟： 肌膜電興奮的傳導(dǎo) 三聯(lián)管處的信息傳遞 肌漿網(wǎng)（縱管系統(tǒng)）中Ca2+的釋放 Ca2+是興奮-收縮耦聯(lián)的耦聯(lián)物,肌絲滑行-橫橋周期 (橫橋與肌動蛋白結(jié)合,擺動,復(fù)位和再結(jié)合的過程,三、骨骼肌的收縮原理,1.肌絲的分子結(jié)構(gòu)： 粗肌絲: 由肌凝（肌球蛋白）組成，其頭部有一膨大部橫橋 細(xì)肌絲:肌動蛋白：表面有與橫橋結(jié)合的位點(diǎn)，靜息時

25、被原肌球蛋白掩蓋； 原肌凝蛋白：靜息時掩蓋橫橋結(jié)合位點(diǎn)； 肌鈣蛋白：與Ca2+結(jié)合變構(gòu)后,使原肌球蛋白位移，暴露出結(jié)合位點(diǎn),肌節(jié)縮短=肌細(xì)胞收縮,牽拉細(xì)肌絲朝肌節(jié)中央滑行,橫橋擺動,橫橋與結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合， 分解ATP釋放能量,原肌球蛋白位移， 暴露細(xì)肌絲上的結(jié)合位點(diǎn),Ca2+與肌鈣蛋白結(jié)合 肌鈣蛋白的構(gòu)型,終池膜上的鈣通道開放 終池內(nèi)的Ca2+進(jìn)入肌漿,2.肌絲滑行,運(yùn)動神經(jīng)沖動傳至末梢 N末梢對Ca2+通透性增加 Ca2+內(nèi)流入N末梢內(nèi) 接頭前膜內(nèi)囊泡 向前膜移動、融合、破裂 ACh釋放入接頭間隙 ACh與終板膜受體結(jié)合 受體構(gòu)型改變 終板膜對Na+、K+(尤其Na+)的通透性增加 產(chǎn)生終板電

26、位(EPP) EPP引起肌膜AP,肌膜AP沿橫管膜傳至三聯(lián)管 終池膜上的鈣通道開放 終池內(nèi)Ca2+進(jìn)入肌漿 Ca2+與肌鈣蛋白結(jié)合 引起肌鈣蛋白的構(gòu)型改變 原肌凝蛋白發(fā)生位移 暴露出細(xì)肌絲上與橫橋結(jié)合位點(diǎn) 橫橋與結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合 激活A(yù)TP酶作用,分解ATP 橫橋擺動 牽拉細(xì)肌絲朝肌節(jié)中央滑行 肌節(jié)縮短=肌細(xì)胞收縮,小結(jié)：骨骼肌收縮全過程,1.興奮傳遞 2.興奮-收縮（肌絲滑行）耦聯(lián),3. 骨骼肌舒張機(jī)制,興奮-收縮耦聯(lián)后,肌膜電位復(fù)極化,終池膜對Ca2+通透性 肌漿網(wǎng)膜Ca2+泵激活,肌漿網(wǎng)膜Ca2,Ca2+與肌鈣蛋白解離,原肌凝蛋白復(fù)蓋的 橫橋結(jié)合位點(diǎn),骨骼肌舒張,興奮-收縮耦聯(lián)全過程,Ca2

27、+是興奮-收縮耦聯(lián)的耦聯(lián)物,實(shí)驗(yàn),描述這個生理過程,給坐骨神經(jīng)刺激腓腸肌收縮,小結(jié)：骨骼肌收縮全過程,1.興奮傳遞 2.興奮-收縮（肌絲滑行）耦聯(lián),肌絲滑行幾點(diǎn)說明: 1.肌細(xì)胞收縮時肌原纖維的縮短,并不是肌絲本身縮短,而是細(xì)肌絲向肌節(jié)中央(粗肌絲內(nèi))滑行,2.橫橋的循環(huán)擺動，細(xì)肌絲向肌節(jié)中央(粗肌絲內(nèi))滑行，滑行中由于肌肉的負(fù)荷而受阻，便產(chǎn)生張力。 3.橫橋的循環(huán)擺動在肌肉中是非同步地，從而肌肉產(chǎn)生恒定的張力和連續(xù)的縮短。 4.橫橋循環(huán)擺動的參入數(shù)目及擺動速率，是決定肌肉縮短程度、速度和肌張力的關(guān)鍵因素,附加：骨骼肌收縮的形式,收縮形式 單收縮與復(fù)合收縮: 單收縮：肌肉受到一次刺激，引起一次

28、收縮和舒張的過程。 復(fù)合收縮:肌肉受到連續(xù)刺激，前一次收縮和舒張尚未結(jié) 束，新的收縮在此基礎(chǔ)上出現(xiàn)的過程。 不完全強(qiáng)直收縮 完全強(qiáng)直收縮 機(jī)制:強(qiáng)直收縮是各次單收縮的機(jī)械疊加現(xiàn)象,收縮形式等長收縮與等張收縮 等長收縮:肌肉收縮時,只有張力增加而長度不變的收縮。 等張收縮:肌肉收縮時,只有長度縮短而張力不變的收縮。 注：當(dāng)負(fù)荷小于肌張力時,出現(xiàn)等張收縮； 當(dāng)負(fù)荷等于或大于肌張力時,出現(xiàn)等長收縮； 正常人體骨骼肌的收縮大多是混合式的,而且總是等長收縮在前, 當(dāng)肌張力增加到超過后負(fù)荷時,才出現(xiàn)等張收縮,二、骨骼肌收縮的機(jī)械力學(xué)特征,肌肉收縮過程受到很多因素影響，主要是三個,一)前負(fù)荷初長度,二)后負(fù)

29、荷,三)肌肉收縮能力,3）前負(fù)荷對收縮影響,在最適前負(fù)荷之前： 前負(fù)荷（初長度）肌張力,最適前負(fù)荷（初長度）： 能產(chǎn)生最大收縮張力所對應(yīng)的前負(fù)荷 或初長度,在最適前負(fù)荷之后： 前負(fù)荷（初長度）肌張力,4）機(jī)制:與粗細(xì)肌絲重疊程度有關(guān),肌小節(jié)長度2.0-2.2um:為最適初長度. 所有橫橋都與細(xì)肌絲接觸,橫橋的利用率最高,肌小節(jié)長度2.2um: 粗細(xì)肌絲重合程度小,橫橋的利用率低,肌小節(jié)長度2.2um: 細(xì)肌絲可能穿過M線或兩側(cè)細(xì)肌絲相互重合 不利于橫橋活動,二)后負(fù)荷,1）概念： 肌肉在開始收縮后遇到的負(fù)荷,影響著肌肉縮短速度 和產(chǎn)生張力大小,三)肌肉收縮能力,概念:與負(fù)荷無關(guān)的,決定 肌肉收

30、縮效能的內(nèi)在特性,長 度 張 力 曲 線 上 移,NE 對 收 縮 能 力 影 響,NE肌肉收縮能力加強(qiáng) ACh肌肉收縮能力減弱,第一節(jié) 重點(diǎn)內(nèi)容,1.掌握細(xì)胞膜的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能： 單純擴(kuò)散、易化擴(kuò)散、主動轉(zhuǎn)運(yùn)、繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運(yùn) (概念,轉(zhuǎn)運(yùn)特點(diǎn),轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)) 2.掌握載體、通道和離子泵的概念及鈉泵轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制和意義,第三節(jié) 重點(diǎn)內(nèi)容,掌握神經(jīng)和骨骼肌細(xì)胞的跨膜靜息電位的概念、特征和產(chǎn)生原理 掌握神經(jīng)和骨骼肌細(xì)胞的跨膜動作電位的概念、特征和產(chǎn)生原理 掌握極化、去極化、超極化、復(fù)極化的概念 4.掌握閾電位的概念及其與動作電位產(chǎn)生的關(guān)系。 5. 掌握局部興奮及其特性。 6. 掌握刺激引起興奮的條件（閾強(qiáng)度、

31、閾刺激、閾上刺激和閾下刺激的概念,第四節(jié) 重點(diǎn)內(nèi)容,1.掌握神經(jīng)肌接頭處興奮的傳遞過程及其主要影響因素。 2.掌握骨骼肌細(xì)胞的興奮收縮耦聯(lián)和鈣離子在收縮舒張過 程中的作用。 3.掌握前負(fù)荷、后負(fù)荷和肌肉收縮能力對肌肉收縮時其力學(xué) 表現(xiàn)的影響,1.可興奮細(xì)胞興奮時,共有的特征是產(chǎn)生 A.收縮反應(yīng)B.分泌 C.神經(jīng)沖動D.反射活動E.動作電位 2.內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的意義在于 A.為細(xì)胞提供適宜的生存環(huán)境 B.保證足夠的能量貯備 C.使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)不致過度消耗 D.與環(huán)境變化保持一致 E.將內(nèi)部功能活動固定在一個水平,3.機(jī)體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)是指 A.細(xì)胞內(nèi)液理化性質(zhì)保持不變 B.細(xì)胞外液理化性質(zhì)保持不變 C.細(xì)

32、胞內(nèi)液化學(xué)成分相對恒定 D.細(xì)胞外液化學(xué)成分保持恒定 E.細(xì)胞外液理化性質(zhì)相對恒定 4.衡量組織興奮性高低的指標(biāo)是 A.動作電位B.閾電位C.肌肉收縮 D.閾強(qiáng)度 E.腺體分泌,5.如刺激持續(xù)時間與強(qiáng)度變率不變,引起可興奮細(xì)胞產(chǎn)生興奮的最小刺激強(qiáng)度稱為 A.基強(qiáng)度B.刺激閾C.閾下刺激 D.閾上刺激E.閾刺激 6.閾強(qiáng)度(閾值)增大時代表 A.興奮性增高 B.興奮性降低 C.興奮性先降低后增高 D.興奮性先增高后降低E.興奮性不變,7.人體功能調(diào)節(jié)中占主導(dǎo)作用的方式是 A.神經(jīng)調(diào)節(jié)B.體液調(diào)節(jié) C.自身調(diào)節(jié)D.正反饋E.負(fù)反饋 8.機(jī)體內(nèi)環(huán)境是指 A.體液B.細(xì)胞內(nèi)液C.細(xì)胞外液 D.細(xì)胞內(nèi)液

33、細(xì)胞外液E.血液 9.神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式是 A.條件反射 B.反應(yīng) C.適應(yīng) D.負(fù)反饋調(diào)節(jié)E.反射,10.神經(jīng)調(diào)節(jié)的特點(diǎn)是 A.調(diào)節(jié)幅度小B.作用廣泛而持久 C.作用迅速、短暫 D.反應(yīng)速度慢E.調(diào)節(jié)的敏感性差 11. 下列生理過程中，屬于正反饋調(diào)節(jié)的是 A.降壓反射 B.體溫調(diào)節(jié) C.血糖濃度的調(diào)節(jié) D.排尿反射 E.紅細(xì)胞生成的調(diào)節(jié),12.下列生理過程中，屬于負(fù)反饋調(diào)節(jié)的是 A.排尿反射B.減壓反射 C.分娩D.血液凝固 E.排便反射,1.氧氣和二氧化碳通過細(xì)胞膜的方式是 A.單純擴(kuò)散B.通道轉(zhuǎn)運(yùn) C.載體轉(zhuǎn)運(yùn)D.主動轉(zhuǎn)運(yùn)E.出胞或入胞 2.在細(xì)胞膜蛋白質(zhì)的幫助下，物質(zhì)順濃度差或電 位差

34、的轉(zhuǎn)運(yùn)方式是 A.單純擴(kuò)散B.易化擴(kuò)散 C.主動轉(zhuǎn)運(yùn)D.出胞作用E.入胞作用,3.對單純擴(kuò)散的說明，正確的是 A.轉(zhuǎn)運(yùn)脂溶性物質(zhì) B.轉(zhuǎn)運(yùn)小分子物質(zhì)或離子 C.逆濃度差轉(zhuǎn)運(yùn) D.要消耗ATP E.有膜蛋白參加 4.下列那一項(xiàng)不是易化擴(kuò)散的特點(diǎn)？ A.順濃度差轉(zhuǎn)運(yùn) B.是脂溶性物質(zhì)跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的方式 C.需要膜蛋白質(zhì)的“幫助” D.細(xì)胞本身不消耗能量E.有一定的特異性,5.關(guān)于鈉泵的敘述,下列哪項(xiàng)是錯誤的? A.是Na+、K+依賴式ATP酶 B.分解ATP時排出K+、攝入Na+ C.轉(zhuǎn)運(yùn)K+、Na+的過程是耦聯(lián)的 D.是一種膜內(nèi)大分子蛋白質(zhì) E.膜內(nèi)Na+濃度增加時可激活之 6.以下不屬于易化擴(kuò)散過

35、程的是 A.靜息時的K+外流B.興奮時的Na+內(nèi)流 C.葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)入細(xì)胞內(nèi) D.氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)入細(xì)胞內(nèi) E.動作電位產(chǎn)生后離子的恢復(fù)過程,7.細(xì)胞在安靜狀態(tài)下,膜對下列哪種離子通透性最大? A.K+ B.Na+ C.Cl- D.Ca2+ E.Mg2+ 8.當(dāng)靜息電位的數(shù)值向膜內(nèi)負(fù)值加大的方向變 化時,稱作膜的 A.極化B.去極化C.復(fù)極化 D.反極化E.超極化,9.在極化狀態(tài)的基礎(chǔ)上，膜內(nèi)電位降低稱為 A.去極化B.反極化 C.復(fù)極化 D.超極化 E.局部電位 10.安靜時細(xì)胞膜內(nèi)K+向膜外移動屬于 A.易化擴(kuò)散B.載體易化擴(kuò)散 C.出胞作用 D.主動轉(zhuǎn)運(yùn)E.通道易化擴(kuò)散,11.細(xì)胞內(nèi)外存在的電位差,通稱為 A.靜息電位B.動作電位C.跨膜電位 D.局部電位E.閾電位 12.關(guān)于動作電位的描述，正確的是 A.膜電位出現(xiàn)不可逆的變化 B.膜電位由內(nèi)負(fù)外正變成內(nèi)正外負(fù) C.刺激強(qiáng)度越大動作電位幅度越高 D.受刺激后細(xì)胞的電位變化可稱為復(fù)極化 E.有總和現(xiàn)象 13.神經(jīng)和肌肉細(xì)胞動作電位復(fù)極化的產(chǎn)生是由于 A.Na+內(nèi)流