醫(yī)學專題—第二篇-細胞基本功能課件

1、第二章 細胞(xbo)的基本功能生理(shngl)教研室第一頁，共三十七頁。第一節(jié) 細胞膜的結構和物質(wzh)轉運功能一、細胞膜的結構概述 Singer and Nicholson 1972年 “液態(tài)鑲嵌(xingqin)模型”第二頁，共三十七頁。二、物質的跨膜轉運（一）單純擴散（simple diffusion）指脂溶性小分子物質從高濃度一側向低濃度一側跨細胞膜轉運的過程。 物質：O2、CO2、N2等氣體(qt)。 擴散通量：指物質每秒通過每平方厘米假想平面的摩爾或毫摩爾數(shù)mol/（s.cm2）。 影響因素：1、濃度差 2、通透性第三頁，共三十七頁。（二）、易化擴散(kusn)（facil

2、itated diffusion） 非脂溶性或脂溶性很小的物質，在膜蛋白幫助下，順濃度差的跨膜轉運過程。1、通道轉運物質：各種離子影響因素：濃度差、電場力門控通道類型：化學門控 電壓(diny)門控 機械門控第四頁，共三十七頁。2、載體(zit)轉運轉運物質(wzh)：葡萄糖、氨基酸等小分子親水物質(wzh)特點：（1）特異性 （2）飽和現(xiàn)象(xinxing) （3）競爭性抑制被動轉運：單純擴散和易化擴散的動力來源于膜兩側的濃度差或電位差， 不需要細胞代謝提供能量。第五頁，共三十七頁。（三）主動轉運（active transport） 物質逆濃度差、逆電位差，在生物泵的幫助下需要細胞(xbo)

3、代謝供能的轉運方式。1、原發(fā)性主動轉運ATP分解供能第六頁，共三十七頁。鈉-鉀泵（鈉泵）鈉-鉀依賴(yli)式ATP酶激活條件：細胞(xbo)內Na濃度升高或細胞外K濃度升高第七頁，共三十七頁。鈉泵的意義：1、高K環(huán)境是細胞內代謝反應必需的2、細胞生物電產生前提條件3、維持細胞滲透壓和細胞容積4、維持pH值的穩(wěn)定5、維持細胞內Ca2濃度6、活動是生電性的7、Na在膜兩側濃度差是其他物質吸收(xshu)的動力第八頁，共三十七頁。2、繼發(fā)性主動(zhdng)轉運ATP間接供能 鈉泵活動 鈉順濃度(nngd)差轉運物質(wzh)逆濃度差聯(lián)合轉運或協(xié)同轉運轉運方式不同：1、同向轉運 如：葡萄糖、氨基酸

4、的吸收 2、逆向轉運 如：鈉-鈣交換、鈉-鉀交換第九頁，共三十七頁。 主動主動(zhdng)轉運與被動轉運的區(qū)別轉運與被動轉運的區(qū)別主動主動(zhdng)轉運轉運被動被動(bidng)轉運轉運需由細胞提供能量需由細胞提供能量逆電逆電-化學勢差化學勢差使膜兩側濃度差更大使膜兩側濃度差更大不需外部能量不需外部能量順電順電-化學勢差化學勢差使膜兩側濃度差更小使膜兩側濃度差更小第十頁，共三十七頁。（四）入胞和出胞 大分子物質或團快物質進出(jnch)細胞的過程。第十一頁，共三十七頁。第二節(jié) 細胞(xbo)的跨膜信號轉導一、G蛋白(dnbi)耦聯(lián)受體介導的信號轉導（一）參與G蛋白耦聯(lián)受體跨膜信號轉導的信

5、號分子1、G蛋白耦聯(lián)受體2、G蛋白（鳥苷酸結合蛋白）3、G蛋白效應器 AC、PLC、PLA2、GC、PDE4、第二信使 cAMP、IP3、DG、cGMP、Ca2第十二頁，共三十七頁。第十三頁，共三十七頁。（二）G蛋白(dnbi)耦聯(lián)受體信號轉導的主要途徑1、受體G蛋白AC途徑 配體受體復合物 Gs或Gi AC ATP cAMP PKA2、受體G蛋白PLC途徑配體受體復合物 Gi或Gq PLC PIP2 IP3和DG Ca2和PKC第十四頁，共三十七頁。二、離子通道受體介導的信號轉導化學門控通道、電壓(diny)門控通道、機械門控通道第十五頁，共三十七頁。三、酶耦聯(lián)受體介導的信號轉導四、細胞(x

6、bo)內受體介導的信號轉導第十六頁，共三十七頁。第三節(jié) 細胞(xbo)的生物電現(xiàn)象生物電現(xiàn)象：一切活細胞無論處于靜息(jn x)狀態(tài)還是活動狀態(tài)都存在電現(xiàn)象膜電位。生物電靜息(jn x)電位動作電位第十七頁，共三十七頁。一、靜息(jn x)電位（resting potential RP） （一）概念 指細胞處于靜息狀態(tài)時，細胞膜兩側存在的電位差?！巴庹齼蓉摗睒O化(j hu)狀態(tài)去極化超極化第十八頁，共三十七頁。（二）靜息電位產生(chnshng)的機制離子流學說 1、條件：（1） 細胞內外各種離子的濃度分布不均，存在濃度差。 胞外鈉：胞內鈉12：1胞內鉀：胞外鉀39：1胞外氯：胞內氯31：1（

7、2）在不同狀態(tài)下，細胞膜對各種( zhn)離子的通透性不同。安靜(njng)狀態(tài)時，膜對離子通透性 KCl-Na+（極?。〢-（不通透）第十九頁，共三十七頁。2、靜息(jn x)電位形成K平衡電位第二十頁，共三十七頁。二、動作電位（action potential AP） （一）概念 指細胞受刺激時在靜息電位基礎上產生(chnshng)的可傳布的電位變化。極極 化化 靜息電位存在時膜兩側靜息電位存在時膜兩側 保持的內負外正保持的內負外正 的狀態(tài)。的狀態(tài)。 去極化去極化 靜息電位減小甚至消失靜息電位減小甚至消失 的過程的過程(guchng)。反極化反極化 膜內電位由零變?yōu)檎的入娢挥闪阕優(yōu)檎?/p>

8、 的過程。的過程。超射值超射值 膜內電位由零到反極化膜內電位由零到反極化 頂點的數(shù)值。頂點的數(shù)值。復極化復極化 去極化、反極化后恢復去極化、反極化后恢復 到極化的過程。到極化的過程。超極化超極化 靜息電位增大的過程。靜息電位增大的過程。 第二十一頁，共三十七頁。AP的特點： （1）“全或無”現(xiàn)象(xinxing) （2） 不衰減性傳導 （3） 脈沖式傳布第二十二頁，共三十七頁。（二）AP的產生機制(jzh)離子流學說鋒電位上升支Na+大量(dling)、快速內流Na+平衡電位 下降支K+快速外流 后電位鈉泵活動的結果河豚毒素（TTX）Na+通道 四乙胺K+通道易化擴散(kusn)第二十三頁，共

9、三十七頁。（三）AP的產生(chnshng)條件與閾電位閾電位（threshold potential TP）指能觸發(fā)動作電位的膜電位臨界值。局部(jb)反應：產生于膜的局部(jb)、較小的去極化反應。特點：電位幅度小且呈衰減性傳導 不是全或無式的 有總和效應 第二十四頁，共三十七頁。（四）動作電位的傳導與局部電流(dinli) 1、無髓神經纖維局部電流學說2、有髓神經纖維(shn jn xin wi)跳躍式傳導第二十五頁，共三十七頁。第四節(jié) 肌細胞的收縮(shu su)功能第二十六頁，共三十七頁。一、神經-骨骼肌接頭處的興奮(xngfn)傳遞（一）神經-骨骼肌接頭處的結構第二十七頁，共三十七

10、頁。（三）神經(shnjng)-骨骼肌接頭處興奮傳遞的特點 1、單向性傳遞 2、時間延擱 3、易受環(huán)境變化的影響 阻斷劑箭毒 肌松劑 有機磷農藥 膽堿脂酶 解磷定第二十八頁，共三十七頁。二、骨骼肌的興奮收縮耦聯(lián) 指骨骼肌細胞興奮時肌膜產生的電變化導致肌肉收縮的機械變化的過程(guchng)。 （一）肌管系統(tǒng) （二）過程第二十九頁，共三十七頁。三、骨骼肌的收縮原理(yunl)（一）肌原纖維和肌小節(jié)肌原纖維肌小節(jié)(xioji)1/2明帶+暗帶+1/2明帶第三十頁，共三十七頁。（二）骨骼肌細胞的收縮機制肌絲滑行學說(xu shu) 1、肌絲的分子結構粗肌絲肌凝蛋白(dnbi)細肌絲肌動蛋白原肌凝蛋白

11、(dnbi)肌鈣蛋白第三十一頁，共三十七頁。2、收縮(shu su)過程 肌膜肌膜AP經橫管傳至三聯(lián)管，終池釋放鈣致肌漿鈣經橫管傳至三聯(lián)管，終池釋放鈣致肌漿鈣 增多，肌鈣蛋白與增多，肌鈣蛋白與鈣結合而變構，原肌凝蛋白變構、解抑，橫橋與肌纖蛋白結合并分解鈣結合而變構，原肌凝蛋白變構、解抑，橫橋與肌纖蛋白結合并分解ATP，橫橋內扭、解離，橫橋內扭、解離(ji l)、復位、再結合而不斷循環(huán)將細肌絲拖向、復位、再結合而不斷循環(huán)將細肌絲拖向M線，肌小節(jié)縮短（收縮）；線，肌小節(jié)縮短（收縮）； 鈣泵將鈣泵入終池，肌漿鈣減少，肌鈣蛋白脫下鈣而變構，原肌凝蛋鈣泵將鈣泵入終池，肌漿鈣減少，肌鈣蛋白脫下鈣而變構，原

12、肌凝蛋白變構并重建阻抑，細肌絲滑回原位（舒張）。白變構并重建阻抑，細肌絲滑回原位（舒張）。第三十二頁，共三十七頁。四、骨骼肌的收縮形式 （一）等長收縮和等張收縮 1、等長收縮 肌肉(jru)收縮時只有張力的增加而無長度的縮短。 2、等張收縮 肌肉收縮時只有長度的縮短而無張力的變化。 （二）單收縮和強直收縮 1、單收縮 2、強直收縮：不完全強直收縮 完全強直收縮第三十三頁，共三十七頁。 五、影響骨骼肌收縮的主要因素 （一）前負荷（preload） 指肌肉(jru)收縮前所承受的負荷。 初長度：肌肉收縮前在前負荷作用下所處的長度。 肌張力(zhngl)（kg)肌初長（cm）最大張力(zhngl)最適初長第三十四頁，共三十七頁。（二）后負荷（afterload） 指肌肉收縮過程中承受的負荷(fh)。（三）肌肉收縮能力 指與前負荷和后負荷無關的肌肉內在的收縮 特性。Ca 2、腎上腺素 收縮(shu su)力酸中毒、缺氧 收縮力第三十五頁，共三十七頁。重點掌握：1、細胞的跨膜物質轉運方式 2、靜息電位和動作電位、閾電位 的概念(ginin)及其機制。 3、神經-骨骼肌接頭處的興奮傳 遞過程、骨骼肌的興奮收縮耦 聯(lián)過程。第三十六頁，共三十七頁。內容(nirng)總結第二章 細胞