細胞膜的物質轉運功能（課堂PPT）

1、順電順電化學差進行化學差進行逆電逆電化學差進行化學差進行（二）細胞的生物電現(xiàn)象生物電生物電細胞的生命活動所產生的電變化，生稱為生物細胞的生命活動所產生的電變化，生稱為生物電變化電變化。是以細胞為單位產生的是以細胞為單位產生的。腦電圖2 2、動作電位、動作電位1 1）、概念：細胞膜受到刺激時，在靜息電位的基礎上發(fā)生一次快速、可）、概念：細胞膜受到刺激時，在靜息電位的基礎上發(fā)生一次快速、可逆、可擴布的電位變化過程，稱為動作電位。包括一個逆、可擴布的電位變化過程，稱為動作電位。包括一個上升相上升相和一個和一個下降下降相相。電位波呈尖鋒形，成為峰電位。電位波呈尖鋒形，成為峰電位。上升相上升相：由：由內

2、負外正變內正外負；內負外正變內正外負；-90-90-70 +20-70 +20+40 +40 （表示膜的去極化過程）（表示膜的去極化過程）下降相下降相：由：由內正外負變內負外正；內正外負變內負外正； +20 +20+40 -90+40 -90-70-70（表示膜的的復極化）（表示膜的的復極化）峰電位；構成動作電位波形主要部分的短速與尖銳的脈沖樣電位變化。峰電位；構成動作電位波形主要部分的短速與尖銳的脈沖樣電位變化。復極后：復極后：Na+Na+和和K+K+的重新調整到原來的靜息時的水平。的重新調整到原來的靜息時的水平。（2 2）產生機制：）產生機制：上升相上升相下降相下降相復極后復極后（3 3）

3、動作電位的特點：）動作電位的特點：A A、具有全或無現(xiàn)象。、具有全或無現(xiàn)象。B B、傳導呈不衰減性擴布、傳導呈不衰減性擴布C C、相繼產生的動作電位互不融合、相繼產生的動作電位互不融合(4(4）神經沖動的傳導）神經沖動的傳導傳導：神經纖維興奮時產生動作電位并沿細胞膜向周圍。傳導：神經纖維興奮時產生動作電位并沿細胞膜向周圍。神經沖動：沿著神經纖維傳導的神經沖動。神經沖動：沿著神經纖維傳導的神經沖動。神經傳導的機制神經傳導的機制-局部電流學說局部電流學說興奮部位與未興奮部位之間出現(xiàn)興奮部位與未興奮部位之間出現(xiàn)電位差電位差而且有電荷移動，形成局而且有電荷移動，形成局部電流。部電流。傳導的方式：傳導的

4、方式：跳躍式傳導跳躍式傳導 傳導速度：傳導速度：慢慢 影響傳導速度的因素有：影響傳導速度的因素有：纖維的粗細纖維的粗細、髓鞘的厚度髓鞘的厚度和和溫度溫度。（三）骨三）骨 肌細胞的收縮功能肌細胞的收縮功能1. 1. 肌原纖維和肌小節(jié)肌原纖維和肌小節(jié) 每條肌原纖維的全長都呈現(xiàn)規(guī)則的明、暗交替，分別稱為明帶明帶和暗帶暗帶。在暗帶的中央，有一段相對透明的區(qū)域，稱為H帶。在H帶的中央有一條橫向的暗線，稱為M線。明帶中央也有一條橫向的暗線，稱為Z線。肌原纖維上相鄰的兩條Z線之間的區(qū)域，稱為肌小節(jié)肌小節(jié)，它由中間的暗帶和兩側各1/ 2的明帶所組成，肌小節(jié)是肌肉收縮和舒張的最基本單位。由于暗帶的長度比較固定，

5、而明帶的長度是可變的，在肌肉收縮時可變短。肌管系統(tǒng)肌管系統(tǒng) 與三聯(lián)管結構與三聯(lián)管結構肌管系統(tǒng)指包繞在每一條肌原纖維周圍的膜性囊管肌管系統(tǒng)指包繞在每一條肌原纖維周圍的膜性囊管狀結構。由兩部分組成，一種是狀結構。由兩部分組成，一種是橫管系統(tǒng)，簡稱橫管系統(tǒng)，簡稱T T管管，肌原纖維周圍的另一種肌管系統(tǒng)就是肌原纖維周圍的另一種肌管系統(tǒng)就是縱管系統(tǒng)，即縱管系統(tǒng)，即肌漿網，肌漿網， 簡稱簡稱L L管管。其走行方向與肌原纖維一致，。其走行方向與肌原纖維一致，L L管主要包繞每個肌小節(jié)的中間部分，是一些相互溝管主要包繞每個肌小節(jié)的中間部分，是一些相互溝通的管道。通的管道。L L管在接近肌小節(jié)兩端的管在接近肌小

6、節(jié)兩端的T T管處，形成特管處，形成特殊的膨大，稱為殊的膨大，稱為終末池，每一橫管與兩端肌小節(jié)的終末池，每一橫管與兩端肌小節(jié)的終未池構成三聯(lián)體結構。終未池構成三聯(lián)體結構。所以肌纖維的三聯(lián)體結構所以肌纖維的三聯(lián)體結構都有一個共同的特征，一般認為，橫管系統(tǒng)的作用都有一個共同的特征，一般認為，橫管系統(tǒng)的作用是將肌細胞興奮時出現(xiàn)在細胞膜上的電變化沿管是將肌細胞興奮時出現(xiàn)在細胞膜上的電變化沿管膜傳入細胞內部。肌漿網和終末池的作用是通過對膜傳入細胞內部。肌漿網和終末池的作用是通過對CaCa2 2的貯存、釋放和再聚集，觸發(fā)肌小節(jié)的收縮和的貯存、釋放和再聚集，觸發(fā)肌小節(jié)的收縮和舒張。而三聯(lián)體結構則是把細胞膜的

7、電變化和細胞舒張。而三聯(lián)體結構則是把細胞膜的電變化和細胞內的收縮過程銜接起來的關鍵部位。內的收縮過程銜接起來的關鍵部位。 2、神經、神經-肌肉接頭處的興奮傳遞肌肉接頭處的興奮傳遞（1）神經）神經-肌肉接頭的結構肌肉接頭的結構概念：運動概念：運動神經末梢神經末梢與與骨骼肌細胞骨骼肌細胞之間傳遞信息的接觸部位，成為神經之間傳遞信息的接觸部位，成為神經-肌肉接頭。肌肉接頭。構成：由構成：由接頭前模接頭前模（突觸前膜（突觸前膜）、）、接頭間隙接頭間隙（突觸間隙）（突觸間隙）、接頭后膜接頭后膜（突觸后膜）突觸后膜）組成。組成。（2 2）傳遞過程）傳遞過程（終板電位）（終板電位）運動神經興奮運動神經興奮

8、囊泡與接頭前膜融合，破裂囊泡與接頭前膜融合，破裂 囊泡釋放乙酰膽堿到接頭間囊泡釋放乙酰膽堿到接頭間隙隙 乙酰膽堿與接頭后膜的特異性受體（乙酰膽堿與接頭后膜的特異性受體（N2N2受體）結合受體）結合 . . 膜的去極化。膜的去極化。Ca+Ca+進入細進入細胞胞Na+Na+內流，內流，K+K+外流外流 電鏡觀察表明，肌小節(jié)的明帶和暗帶中含有更細的規(guī)則排電鏡觀察表明，肌小節(jié)的明帶和暗帶中含有更細的規(guī)則排列的粗肌絲和細肌絲。粗肌絲由肌凝蛋白，亦稱肌球蛋白列的粗肌絲和細肌絲。粗肌絲由肌凝蛋白，亦稱肌球蛋白) )所所組成，呈長桿狀，其一端有一個球狀膨大部分。稱為組成，呈長桿狀，其一端有一個球狀膨大部分。稱

9、為橫橋，橫橋，橫橋具有兩個重要的特性：橫橋具有兩個重要的特性：(1)(1)在一定條件下，橫橋可以和細在一定條件下，橫橋可以和細肌絲上的肌纖蛋白分子呈可逆性的結合，同時出現(xiàn)橫橋向肌絲上的肌纖蛋白分子呈可逆性的結合，同時出現(xiàn)橫橋向M M線線方向扭動，拖動細肌絲向暗帶中央滑動，繼而出現(xiàn)橫橋和細方向扭動，拖動細肌絲向暗帶中央滑動，繼而出現(xiàn)橫橋和細肌絲的解離、復位。然后再同細肌絲上另外的結合位點結合，肌絲的解離、復位。然后再同細肌絲上另外的結合位點結合，出現(xiàn)新的扭動。如此反復，使細肌絲繼續(xù)移動，結果使肌小出現(xiàn)新的扭動。如此反復，使細肌絲繼續(xù)移動，結果使肌小節(jié)的長度變短，表現(xiàn)為肌肉收縮。節(jié)的長度變短，表現(xiàn)

10、為肌肉收縮。 (2)(2)橫橋具有橫橋具有ATPATP酶的作用，可以分解酶的作用，可以分解ATPATP而獲得能量，作為而獲得能量，作為橫橋移動作功的能量來源。但橫橋的這種作用，只有在它同橫橋移動作功的能量來源。但橫橋的這種作用，只有在它同肌纖蛋白結合之后才能被激活。肌纖蛋白結合之后才能被激活。 3、骨骼肌的收縮機制骨骼肌的收縮機制（1 1）肌絲的組成）肌絲的組成粗肌絲的結構粗肌絲的結構細肌絲的結構細肌絲的結構肌絲的滑行過程肌絲的滑行過程4 4、骨骼肌的興奮、骨骼肌的興奮- -收縮偶聯(lián)收縮偶聯(lián)興奮興奮- -收縮偶聯(lián)：肌細胞興奮后可產生收縮，把肌細胞的興奮和肌細胞收縮偶聯(lián)：肌細胞興奮后可產生收縮，

11、把肌細胞的興奮和肌細胞的收縮聯(lián)系起來的中介過程。的收縮聯(lián)系起來的中介過程。細肌絲細肌絲 細肌絲由肌纖蛋白、原肌凝蛋白和肌鈣蛋白等三種蛋白分子細肌絲由肌纖蛋白、原肌凝蛋白和肌鈣蛋白等三種蛋白分子組成。組成。(1)(1)肌纖蛋白肌纖蛋白( (亦稱肌動蛋白亦稱肌動蛋白) )， (2)(2)原肌凝蛋白原肌凝蛋白( (亦稱原肌球蛋白亦稱原肌球蛋白) ) (3 )(3 )肌鈣蛋白由肌鈣蛋白由在原肌球蛋白上附著肌鈣蛋白，肌動蛋白上有與橫橋結合的在原肌球蛋白上附著肌鈣蛋白，肌動蛋白上有與橫橋結合的位點，肌肉舒張時，此位點被原肌球蛋白覆蓋，阻值橫橋與位點，肌肉舒張時，此位點被原肌球蛋白覆蓋，阻值橫橋與之結合。之

12、結合。1. 1. 骨骼肌細胞的興奮骨骼肌細胞的興奮收縮耦收縮耦肌細胞興奮后可產生收縮，把肌細胞的興奮和肌細胞的收縮聯(lián)系肌細胞興奮后可產生收縮，把肌細胞的興奮和肌細胞的收縮聯(lián)系起來的這一中介過程稱為興奮起來的這一中介過程稱為興奮收縮耦聯(lián)收縮耦聯(lián)。骨骼肌的興奮骨骼肌的興奮收縮耦聯(lián)包括三個過程收縮耦聯(lián)包括三個過程：首先是動作電位通過橫管系統(tǒng)傳向肌細胞的深處首先是動作電位通過橫管系統(tǒng)傳向肌細胞的深處，其次是三聯(lián)管結構處的信息傳遞其次是三聯(lián)管結構處的信息傳遞，最后是肌漿網對最后是肌漿網對CaCa2 2的貯存，釋放和再聚積。的貯存，釋放和再聚積。 骨骼肌的收縮機制滑行理論 ：當肌細胞上的動作電位引起肌漿中Ca2濃度升高時，肌鈣蛋白則結合足夠數(shù)量的Ca2，于是引起肌鈣蛋白分子構型的改變，這種改變又“傳遞”給原肌凝蛋白，使后者的構型也發(fā)生改變，其結果使原肌凝蛋白的雙螺旋結構發(fā)生某種扭轉，從而使肌纖蛋白上的結合位點暴露，橫橋與之結合。與此同時，橫橋的ATP酶被激活，分解ATP釋放能量，引起橫橋向M線方向扭動，將細肌絲往粗肌絲中央方向拖