第二章_細胞的基本功能

1、第二章第二章 細胞的基本功能細胞的基本功能第一節(jié)第一節(jié) 細胞的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能細胞的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能第三節(jié)第三節(jié) 細胞的跨膜電變化細胞的跨膜電變化第四節(jié)第四節(jié) 肌細胞的收縮功能肌細胞的收縮功能第二節(jié)第二節(jié) 細胞的跨膜信號轉(zhuǎn)導功能細胞的跨膜信號轉(zhuǎn)導功能第一節(jié)第一節(jié) 細胞的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能細胞的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能一、一、膜的化學組成和分子結(jié)構膜的化學組成和分子結(jié)構(一一)膜的化學組成膜的化學組成: 脂質(zhì)脂質(zhì)由磷脂和膽固醇由磷脂和膽固醇;還有還有少量的鞘脂。磷脂中最多的少量的鞘脂。磷脂中最多的是是磷脂酰膽堿磷脂酰膽堿，最少的是磷，最少的是磷脂酰甘油和脂酰甘油和磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇。 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)糖類糖

2、類 1、脂質(zhì)雙層脂質(zhì)雙層-頭端頭端親水親水。磷酸和堿基是極性基。磷酸和堿基是極性基團；團；尾端疏水尾端疏水。長烴鏈是非。長烴鏈是非極性基團。這種排列具有穩(wěn)極性基團。這種排列具有穩(wěn)定性和流動性。定性和流動性。 (二二) 膜的分子結(jié)構膜的分子結(jié)構流體鑲嵌模型流體鑲嵌模型：以液態(tài)以液態(tài)的脂質(zhì)雙分子層為基架，其的脂質(zhì)雙分子層為基架，其中鑲嵌著具有不同生理功能中鑲嵌著具有不同生理功能的蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì) 。 2、膜蛋白質(zhì)膜蛋白質(zhì)-整合蛋白整合蛋白(貫穿全層或鑲嵌其中貫穿全層或鑲嵌其中,作為離子通道、載體作為離子通道、載體和離子泵和離子泵) 。表面蛋白表面蛋白(附著于膜的外或內(nèi)表面附著于膜的外或內(nèi)表面 ) 3

3、、糖鏈外露糖鏈外露-作為細胞的標志作為細胞的標志(如如ABO血型血型)。有些作為膜受體的。有些作為膜受體的“可識別可識別”部分，能特異地與激素、遞質(zhì)等結(jié)合部分，能特異地與激素、遞質(zhì)等結(jié)合。二、細胞膜的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能二、細胞膜的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能被動轉(zhuǎn)運被動轉(zhuǎn)運主動轉(zhuǎn)運主動轉(zhuǎn)運 指物質(zhì)指物質(zhì)順順電位或化學梯電位或化學梯度度的轉(zhuǎn)運過程。的轉(zhuǎn)運過程。 指物質(zhì)指物質(zhì)逆濃逆濃度梯度或電位梯度梯度或電位梯度度的轉(zhuǎn)運過程。的轉(zhuǎn)運過程。（一）被動轉(zhuǎn)運（一）被動轉(zhuǎn)運(passive transport)(passive transport) 概念：概念：物質(zhì)順電位或化學梯度的轉(zhuǎn)運過程物質(zhì)順電位或化學梯度的轉(zhuǎn)運過

4、程。 特點：特點： 不耗能不耗能(ATP).(ATP).（轉(zhuǎn)運動力依賴物質(zhì)的電（轉(zhuǎn)運動力依賴物質(zhì)的電- -化學梯度所貯存的勢能）化學梯度所貯存的勢能） 順電順電- -化學梯度進行化學梯度進行. . 分類：分類： 單純擴散單純擴散 易化擴散易化擴散 1. 1.單純擴散單純擴散(simple diffusion)(simple diffusion) (1) (1)概念概念: :一些脂溶性物質(zhì)由膜的高濃度一側(cè)向低濃一些脂溶性物質(zhì)由膜的高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)轉(zhuǎn)運的過程度一側(cè)轉(zhuǎn)運的過程。COCO2 2 i i COCO2 2 o oOO2 2 o o OO2 2 i i (2)(2)特點特點: : A.

5、 A.順濃差或電位差擴散順濃差或電位差擴散 B.B.不消耗能量不消耗能量(ATP)(ATP) (3) (3)影響擴散的因素影響擴散的因素 與濃度梯度、溫度和膜通透性呈正相關。擴散量與濃度梯度、溫度和膜通透性呈正相關。擴散量用用擴散通量擴散通量（mmolmmol數(shù)數(shù)/min.cm/min.cm2 2) )表示表示。 (4) (4)轉(zhuǎn)運的物質(zhì)轉(zhuǎn)運的物質(zhì)： O O2 2、COCO2 2、NHNH3 3 、N N2 2 、尿素、乙醚、乙醇、類固醇、尿素、乙醚、乙醇、類固醇類激素類激素 等少數(shù)幾種。等少數(shù)幾種。 注：注：膜對膜對H H2 2O O具高度通透性，具高度通透性，HH2 2O O除單純擴散除單

6、純擴散外，還可通過外，還可通過水通道水通道跨膜轉(zhuǎn)運?？缒まD(zhuǎn)運。2.2.易化擴散易化擴散(facilitated diffusion)(facilitated diffusion) (1) (1)概念概念: : 一些非脂溶性或脂溶性甚小的物質(zhì)一些非脂溶性或脂溶性甚小的物質(zhì), , 在在特殊膜蛋白質(zhì)的特殊膜蛋白質(zhì)的“幫助幫助”下下, ,由膜的高濃度一側(cè)向低由膜的高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)轉(zhuǎn)運的過程濃度一側(cè)轉(zhuǎn)運的過程。 (2)(2)分類分類: : 根據(jù)幫助膜蛋白的特性分為兩類根據(jù)幫助膜蛋白的特性分為兩類 經(jīng)載體的易化擴散經(jīng)載體的易化擴散經(jīng)通道的易化擴散經(jīng)通道的易化擴散（1）經(jīng)通道的易化擴散經(jīng)通道的易化擴散

7、轉(zhuǎn)運的物質(zhì)轉(zhuǎn)運的物質(zhì): :各種帶電離子，各種帶電離子，如：如：K+K+、Na+Na+KK+ + i i KK+ + o oNaNa+ + o o NaNa+ + i i 特點特點: : 1 1、順濃差或電位差、順濃差或電位差; ; 不耗能不耗能( (ATPATP) ) 2 2、具有選擇性、具有選擇性( (起幫助作用的蛋白質(zhì)有結(jié)起幫助作用的蛋白質(zhì)有結(jié)構構特異性特異性); ); 3 3、通道功能可變性即門控特性、通道功能可變性即門控特性,(,(電壓門控電壓門控通道通道; ;化學門控通道化學門控通道; ;機械門控通道機械門控通道) )。 4 4 無飽和現(xiàn)象無飽和現(xiàn)象（2 2）經(jīng)載體的易化擴散）經(jīng)載體

8、的易化擴散轉(zhuǎn)運的物質(zhì)：葡萄糖轉(zhuǎn)運的物質(zhì)：葡萄糖(GL)、氨基酸、氨基酸(AA)等小分子親水物質(zhì)等小分子親水物質(zhì)特點特點: : 順濃差或電位差順濃差或電位差; ;不耗能不耗能( (ATPATP) ) 特異性（物質(zhì)不同載體不同）特異性（物質(zhì)不同載體不同） 飽和性（飽和性（載體的數(shù)量是有限的）載體的數(shù)量是有限的） 竟爭性（竟爭性（經(jīng)同一特殊膜蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運）經(jīng)同一特殊膜蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運） 通通量量濃濃差差或或電電位位差差單純擴散單純擴散易化擴散易化擴散（載體有飽（載體有飽和）和）甲物質(zhì)甲物質(zhì)乙物質(zhì)乙物質(zhì)50g50g50g50g90g90g10g10g共共100g100g ( (二二) )主動轉(zhuǎn)運主動轉(zhuǎn)運(ac

9、tive transport)(active transport) 概念概念：指細胞通過本身的某種耗能過程將某物質(zhì)由指細胞通過本身的某種耗能過程將某物質(zhì)由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)轉(zhuǎn)運的過程（或逆電位梯低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)轉(zhuǎn)運的過程（或逆電位梯度）度）。 特點特點 ： 逆逆電電- -化學梯度進行化學梯度進行( (泵泵的轉(zhuǎn)運的轉(zhuǎn)運) ; ) ; 需耗能需耗能( (ATP) ATP) 分類分類： 入胞入胞和和出胞出胞式轉(zhuǎn)運。式轉(zhuǎn)運。繼發(fā)性主動繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)運（簡稱：聯(lián)合轉(zhuǎn)運）；（簡稱：聯(lián)合轉(zhuǎn)運）；原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運（簡稱：（簡稱：泵轉(zhuǎn)運泵轉(zhuǎn)運）；）； 如如:Na:Na+ +-K-K+ +

10、泵、泵、CaCa2+2+-Mg-Mg2+2+泵、泵、H H+ +-K-K+ +泵等泵等1.1.原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運( (泵轉(zhuǎn)運泵轉(zhuǎn)運NaNa+ +-K-K+ +泵泵) ) Na Na+ +-K-K+ +泵的泵的化學本質(zhì)化學本質(zhì)就是就是NaNa+ +-K-K+ +依賴式依賴式ATPaseATPase，簡稱鈉泵。，簡稱鈉泵。NaNa+ +-K-K+ +泵的泵的作用作用: :排排NaNa+ +吸吸 K K+ + 。 當當 NaNa+ + i i K K+ + o o時，時，都可都可被激活，被激活，ATPATP分解產(chǎn)生能量，分解產(chǎn)生能量，將胞內(nèi)的將胞內(nèi)的3 3個個NaNa+ +移至胞外移至胞外

11、和和將胞外的將胞外的2 2個個K K+ +移入胞內(nèi)。移入胞內(nèi)。通道轉(zhuǎn)運與鈉通道轉(zhuǎn)運與鈉-鉀泵轉(zhuǎn)運模式圖鉀泵轉(zhuǎn)運模式圖排排NaNa+ +吸吸K K+ +的生理意義的生理意義: : 1 1、維持維持NaNao o高、高、KK+ + i i高正常的離子分布高正常的離子分布. 2. 2、貯備離子勢能。貯備離子勢能。 3 3、鈉鈉- -鉀泵的這種活動還為其它一些物質(zhì)轉(zhuǎn)運的提供了動力鉀泵的這種活動還為其它一些物質(zhì)轉(zhuǎn)運的提供了動力（如（如葡萄糖、氨基酸的吸收：葡萄糖、氨基酸的吸收：NaNa+ +- -載體載體- -葡萄糖、葡萄糖、NaNa+ +- -載體載體- -氨基酸氨基酸的復合體形式進行的聯(lián)合轉(zhuǎn)運）。的

12、復合體形式進行的聯(lián)合轉(zhuǎn)運）。維持維持NaNa+ + o o高、高、KK+ + i i高高原先原先的的不均勻分布狀態(tài)不均勻分布狀態(tài)2K2K+ +泵至細胞內(nèi)泵至細胞內(nèi);3Na;3Na+ +泵至細胞外泵至細胞外分解分解ATPATP產(chǎn)生能量產(chǎn)生能量當內(nèi)當內(nèi)NaNa+ + i i/ /外外KK+ + o o激活激活鈉鈉- -鉀泵鉀泵: :2.2.繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運概念：概念：間接利用間接利用ATPATP能量的主動轉(zhuǎn)運過程。能量的主動轉(zhuǎn)運過程。 即逆濃度梯度或逆電位梯度的轉(zhuǎn)運時，即逆濃度梯度或逆電位梯度的轉(zhuǎn)運時，能量非直能量非直接來自接來自ATPATP的分解，是來自膜兩側(cè)的分解，是來自膜兩側(cè)Na

13、Na+ + 濃度濃度差差，而而 NaNa+ + 差差是是NaNa+ +-K-K+ +泵分解泵分解ATPATP釋放的能量建立的。釋放的能量建立的。分類：分類： 同向轉(zhuǎn)運同向轉(zhuǎn)運 逆向轉(zhuǎn)運逆向轉(zhuǎn)運 2.繼發(fā)性主動繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)運-某物某物質(zhì)的主動轉(zhuǎn)運質(zhì)的主動轉(zhuǎn)運所需要的能量所需要的能量不是直接來自不是直接來自ATP的分解，的分解，而是來自膜外而是來自膜外Na+的高勢能的高勢能（間接來自（間接來自ATP的分解）的分解）人們把這種轉(zhuǎn)人們把這種轉(zhuǎn)運形式稱運形式稱，又叫聯(lián)合轉(zhuǎn)運。又叫聯(lián)合轉(zhuǎn)運。GSGS繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運模式圖繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運模式圖P22 單純擴散：如氧氣、二氧化碳、水等的跨膜轉(zhuǎn)運。單純擴散：如

14、氧氣、二氧化碳、水等的跨膜轉(zhuǎn)運。 異化擴散：葡萄糖進入紅細胞、普通的細胞離子異化擴散：葡萄糖進入紅細胞、普通的細胞離子（鈉、鉀、鈣）（鈉、鉀、鈣） 主動轉(zhuǎn)運：主動轉(zhuǎn)運：1、原發(fā)：、原發(fā)：NaNa+ +-K-K+ + 2、繼發(fā)：葡萄糖、氨基酸在小腸和腎、繼發(fā)：葡萄糖、氨基酸在小腸和腎小管的吸收，神經(jīng)末梢在突觸間隙攝取肽類神經(jīng)遞小管的吸收，神經(jīng)末梢在突觸間隙攝取肽類神經(jīng)遞質(zhì)，甲狀腺上皮細胞攝碘質(zhì)，甲狀腺上皮細胞攝碘 NaNa+ +-H-H+ + 交換交換 NaNa+ +- - CaCa2+2+交換交換3.3.入胞和出胞式轉(zhuǎn)運入胞和出胞式轉(zhuǎn)運 一些大分子物質(zhì)或團塊進出細胞一些大分子物質(zhì)或團塊進出細胞

15、, ,是通過細胞是通過細胞本身的吞吐活動進行的本身的吞吐活動進行的, ,亦可屬于主動轉(zhuǎn)運過程。亦可屬于主動轉(zhuǎn)運過程。 出胞出胞: :通過細胞膜的結(jié)構和功能的改變通過細胞膜的結(jié)構和功能的改變 細胞把細胞把大分子或團大分子或團塊的內(nèi)容物由細胞內(nèi)排出的塊的內(nèi)容物由細胞內(nèi)排出的過程過程。 主要見于細胞的分泌過程：如激素、神主要見于細胞的分泌過程：如激素、神經(jīng)遞質(zhì)、消化液的分泌。經(jīng)遞質(zhì)、消化液的分泌。 入胞入胞: :通過細胞膜的結(jié)構和功能的改變通過細胞膜的結(jié)構和功能的改變細細胞外的大分子物質(zhì)或團塊進入細胞的過程胞外的大分子物質(zhì)或團塊進入細胞的過程。 分分 為：吞噬為：吞噬= =轉(zhuǎn)運物質(zhì)為固體轉(zhuǎn)運物質(zhì)為固

16、體; ; 吞飲吞飲= =轉(zhuǎn)運物質(zhì)為液體。轉(zhuǎn)運物質(zhì)為液體。細胞膜上的受體對物質(zhì)的細胞膜上的受體對物質(zhì)的“辨認辨認”發(fā)生特異性結(jié)合發(fā)生特異性結(jié)合= =復合物復合物復合物向膜表面的復合物向膜表面的“有被小窩有被小窩”移動移動“有被小窩有被小窩”處的膜凹陷處的膜凹陷凹陷膜與細胞膜斷離凹陷膜與細胞膜斷離= =吞食泡吞食泡入胞入胞: :分泌物排出分泌物排出融合處出現(xiàn)裂口融合處出現(xiàn)裂口囊泡向質(zhì)膜內(nèi)側(cè)移動囊泡向質(zhì)膜內(nèi)側(cè)移動膜性結(jié)構包被膜性結(jié)構包被= =分泌囊泡分泌囊泡高爾基復合體高爾基復合體粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成蛋白性分泌物粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成蛋白性分泌物出胞出胞：囊泡膜與質(zhì)膜的某點接觸并融合囊泡膜與質(zhì)膜的某點接觸并融合復

17、習思考題復習思考題1.1.簡述細胞膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運有哪些方式？簡述細胞膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運有哪些方式？2.Na2.Na+ +-K-K+ +泵的作用意義？泵的作用意義？3.3.在一般生理情況下在一般生理情況下, ,每分解一分子每分解一分子ATP,ATP,鈉泵運轉(zhuǎn)鈉泵運轉(zhuǎn)可使可使( )( ) A.2 A.2個鈉離子移出膜外個鈉離子移出膜外 B.2B.2個鉀離子移入膜內(nèi)個鉀離子移入膜內(nèi) C.2C.2個鈉離子移出膜外個鈉離子移出膜外, ,同時有同時有2 2個鉀離子移入膜內(nèi)個鉀離子移入膜內(nèi) D.3D.3個鈉離子移出膜外個鈉離子移出膜外, ,同時有同時有2 2個鉀離子移入膜內(nèi)個鉀離子移入膜內(nèi) E.2E.2個鈉離子移出膜外

18、個鈉離子移出膜外, ,同時有同時有3 3個鉀離子移入膜內(nèi)個鉀離子移入膜內(nèi) D D 4 4、細胞膜的脂質(zhì)雙分子層是、細胞膜的脂質(zhì)雙分子層是( )( ) A. A.細胞內(nèi)容物和細胞環(huán)境間的屏障細胞內(nèi)容物和細胞環(huán)境間的屏障 B.B.細胞接受外界和其他細胞影響的門戶細胞接受外界和其他細胞影響的門戶 C.C.離子進出細胞的通道離子進出細胞的通道 D.D.受體的主要成分受體的主要成分 E.E.抗原物質(zhì)抗原物質(zhì)5 5、葡萄糖進入紅細胞膜是屬于、葡萄糖進入紅細胞膜是屬于( )( ) A. A.單純擴散單純擴散 B.B.主動轉(zhuǎn)運主動轉(zhuǎn)運 C.C.易化擴散易化擴散 D.D.入胞作用入胞作用 E.E.吞飲吞飲A A

19、C C第二節(jié)第二節(jié) 細胞的跨膜信號轉(zhuǎn)導功能細胞的跨膜信號轉(zhuǎn)導功能 外來信號外來信號作用于膜表面作用于膜表面,(,(通常通常并不進入細胞或并不進入細胞或直接影響細胞內(nèi)過程直接影響細胞內(nèi)過程) )通過通過引起膜變構作用引起膜變構作用, ,將外界將外界環(huán)境變化的信息環(huán)境變化的信息以新的信號形式傳遞到膜內(nèi)以新的信號形式傳遞到膜內(nèi), ,再引發(fā)再引發(fā)靶細胞相應功能改變靶細胞相應功能改變, ,此過程稱跨膜信號傳遞。此過程稱跨膜信號傳遞。細胞間細胞間傳遞信息的物質(zhì)多達幾百種：如遞質(zhì)、激素、細胞因子等。傳遞信息的物質(zhì)多達幾百種：如遞質(zhì)、激素、細胞因子等。 跨膜信號轉(zhuǎn)導主要涉及到：胞外信號的識別與結(jié)合、信跨膜信號

20、轉(zhuǎn)導主要涉及到：胞外信號的識別與結(jié)合、信號轉(zhuǎn)導、胞內(nèi)效應等三個環(huán)節(jié)號轉(zhuǎn)導、胞內(nèi)效應等三個環(huán)節(jié)。 跨膜信號轉(zhuǎn)導方式大體有以下三類：跨膜信號轉(zhuǎn)導方式大體有以下三類： 2.2.離子通道受體介導的信號轉(zhuǎn)導離子通道受體介導的信號轉(zhuǎn)導3.3.酶偶聯(lián)受體介導的信號轉(zhuǎn)導酶偶聯(lián)受體介導的信號轉(zhuǎn)導1.G1.G蛋白偶聯(lián)受體介導的信號轉(zhuǎn)導蛋白偶聯(lián)受體介導的信號轉(zhuǎn)導膜外膜外N N端：識別、結(jié)合端：識別、結(jié)合第一信使第一信使膜內(nèi)膜內(nèi)C C端：激活端：激活G G蛋白蛋白一、一、G G蛋白偶聯(lián)受體介導的信號轉(zhuǎn)導蛋白偶聯(lián)受體介導的信號轉(zhuǎn)導 ( (一一) ) 受體受體- - G G蛋白蛋白-AC-AC途徑途徑(cAMP(cAMP

21、信號通路信號通路) )神經(jīng)遞質(zhì)、神經(jīng)遞質(zhì)、激素激素等等（第一信使）（第一信使）興奮性興奮性G蛋白蛋白(G(GS S) )激活激活腺苷酸環(huán)化酶腺苷酸環(huán)化酶(AC)(AC)ATPATPcAMPcAMP（第二信使）（第二信使）細胞內(nèi)細胞內(nèi)生物效應生物效應激活激活cAMPcAMP依賴的依賴的蛋白激酶蛋白激酶A A結(jié)合結(jié)合G蛋白偶聯(lián)蛋白偶聯(lián)受體受體激活激活G蛋白蛋白( (與與、亞單位分離亞單位分離) )膜外膜外N N端：識別、結(jié)合端：識別、結(jié)合第一信使第一信使膜內(nèi)膜內(nèi)C C端：激活端：激活G G蛋白蛋白( (二二) )受體受體- - G蛋白蛋白PLC途徑途徑(磷脂酰肌醇信號通路磷脂酰肌醇信號通路) )激

22、素激素（第一信使）（第一信使）興奮性興奮性G蛋白蛋白(GS)(GS)激活激活磷脂酶磷脂酶C(PLCC(PLC) )PIPPIP2 2( (第二信使）第二信使）IPIP3 3 和和 DGDG激激 活活蛋白激酶蛋白激酶C C內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)釋放釋放CaCa2+2+激活激活G蛋白蛋白( (與與、亞單位分離亞單位分離) )細胞內(nèi)細胞內(nèi)生物效應生物效應結(jié)合結(jié)合G蛋白偶聯(lián)蛋白偶聯(lián)受體受體(又稱七跨膜受體又稱七跨膜受體)二、離子通道介導的信號轉(zhuǎn)導二、離子通道介導的信號轉(zhuǎn)導 離子通道大體有：離子通道大體有：化學化學、電壓電壓、機械性門控通道機械性門控通道如：如：化學性胞外信號化學性胞外信號(ACh(ACh) )A

23、ChACh + + 受體受體=復合體復合體終板膜變構終板膜變構=離子通道開放離子通道開放NaNa+ +內(nèi)流內(nèi)流終板膜電位終板膜電位骨骼肌收縮骨骼肌收縮 1. .化學門控通道或配體門控通道化學門控通道或配體門控通道: : A.A.組成化學門控通道的物質(zhì)是特殊蛋白質(zhì)組成化學門控通道的物質(zhì)是特殊蛋白質(zhì)( (梅花形結(jié)構梅花形結(jié)構).). B.B.控制通道開放與關閉的是控制通道開放與關閉的是化學物質(zhì)化學物質(zhì)(Ach).(Ach). C C. .主要分布于終板膜的突觸后膜主要分布于終板膜的突觸后膜. . 2.2.電壓門控通道電壓門控通道: : A.A.組成電壓門控通道的物質(zhì)是特殊蛋白質(zhì)組成電壓門控通道的物

24、質(zhì)是特殊蛋白質(zhì)( (梅花形結(jié)構梅花形結(jié)構. . B.B.控制通道開放與關閉的因素是通道所在膜控制通道開放與關閉的因素是通道所在膜兩側(cè)的跨膜電位的改變即兩側(cè)的跨膜電位的改變即電壓的改變電壓的改變.C.C.主主要分布神經(jīng)軸突、骼骨肌、心肌，具有產(chǎn)生要分布神經(jīng)軸突、骼骨肌、心肌，具有產(chǎn)生和產(chǎn)生自律性興奮的能力和產(chǎn)生自律性興奮的能力. . 3.3.機械門控通道機械門控通道:A.:A.化學組成化學組成( (同前同前) )是特殊是特殊蛋白質(zhì)蛋白質(zhì).B.B.控制通道開放與關閉是控制通道開放與關閉是膜的局部膜的局部變形或機械牽引變形或機械牽引.C.C.存在部位是毛細胞存在部位是毛細胞. .三、三、酶偶聯(lián)受體介

25、導酶偶聯(lián)受體介導的信號轉(zhuǎn)導的信號轉(zhuǎn)導 ( (一一) )酪氨酸激酶受體酪氨酸激酶受體生長因子生長因子與受體酪氨酸激酶結(jié)合與受體酪氨酸激酶結(jié)合細胞內(nèi)細胞內(nèi)生物效應生物效應膜外膜外N N端：識別、結(jié)合端：識別、結(jié)合第一信使第一信使膜內(nèi)膜內(nèi)C C端：具有酪氨酸激酶活性端：具有酪氨酸激酶活性特點：特點：信號轉(zhuǎn)導與信號轉(zhuǎn)導與G G蛋白蛋白無關；無關；無第二信使的產(chǎn)無第二信使的產(chǎn)生；生；無細胞質(zhì)中蛋白激無細胞質(zhì)中蛋白激酶的激活。酶的激活。受體受體酪氨酸激酶介導的信號轉(zhuǎn)導圖示酪氨酸激酶介導的信號轉(zhuǎn)導圖示(二二) ) 鳥苷酸環(huán)化酶受體鳥苷酸環(huán)化酶受體 鳥酸苷環(huán)化酶受體鳥酸苷環(huán)化酶受體位于膜外的位于膜外的N N端

26、端有配體結(jié)有配體結(jié)合位點，膜內(nèi)側(cè)的合位點，膜內(nèi)側(cè)的C C端端有鳥酸苷環(huán)化酶有鳥酸苷環(huán)化酶(GC)(GC)結(jié)構域結(jié)構域, ,一旦配體與受體結(jié)合一旦配體與受體結(jié)合, , 將激活將激活鳥酸鳥酸苷環(huán)化酶苷環(huán)化酶(GC) (GC) 。 (GC) (GC) 使胞質(zhì)內(nèi)的使胞質(zhì)內(nèi)的GTPGTP環(huán)環(huán)化化, ,生成生成cGMPcGMP, ,再激活蛋白激酶再激活蛋白激酶G(PKG) G(PKG) 。PKGPKG（蛋白激酶蛋白激酶G G）、PKAPKA和和PKCPKC一樣一樣, , 也是也是絲氨酸絲氨酸/ /蘇氨酸蛋白激酶蘇氨酸蛋白激酶, ,通過對底物蛋白通過對底物蛋白的磷酸化實現(xiàn)信號轉(zhuǎn)導。的磷酸化實現(xiàn)信號轉(zhuǎn)導。注注

27、: :激活激活GCGC與激活與激活ACAC不同的是不同的是, ,此過程不需此過程不需G G蛋白參于。蛋白參于。 概概 述述 生物體在安靜和活動時都存在電活動生物體在安靜和活動時都存在電活動, ,這種電這種電活動稱為生物電活動稱為生物電（bioelectricitybioelectricity）。）。 特點特點: :很微弱很微弱, ,用用mvmv計算計算. .如臨床上廣泛應用的如臨床上廣泛應用的心電圖心電圖、腦電圖腦電圖、肌電圖肌電圖及及視網(wǎng)膜電圖視網(wǎng)膜電圖等就是這些不同器官等就是這些不同器官和組織活動時生物電變化的表現(xiàn)。和組織活動時生物電變化的表現(xiàn)。 第三節(jié)第三節(jié) 細胞的跨膜電變化細胞的跨膜電

28、變化實驗記錄：實驗記錄：（甲）當（甲）當A A、B B電極都位于電極都位于細胞膜外，無電位改變，細胞膜外，無電位改變，證明膜外無電位差證明膜外無電位差。（乙）當（乙）當A A電極位于細胞電極位于細胞膜外，膜外， B B電極插入膜內(nèi)時，電極插入膜內(nèi)時，有電位改變，有電位改變，證明膜內(nèi)、證明膜內(nèi)、外間有電位差外間有電位差。（丙）當（丙）當A A、B B電極都位于電極都位于細胞膜內(nèi)，無電位改變，細胞膜內(nèi)，無電位改變，證明膜內(nèi)無電位差證明膜內(nèi)無電位差。一、細胞的生物電現(xiàn)象一、細胞的生物電現(xiàn)象靜息電位靜息電位：（：（RPRP）細胞處于相對安靜狀態(tài)時，膜細胞處于相對安靜狀態(tài)時，膜內(nèi)外存在的電位差。內(nèi)外存在

29、的電位差。動作電位動作電位：(AP)(AP)可興奮細胞受到刺激時，在可興奮細胞受到刺激時，在RPRP（靜息電位）的基礎上產(chǎn)生的可擴布的電位變化過程（靜息電位）的基礎上產(chǎn)生的可擴布的電位變化過程。 2.RP2.RP實驗現(xiàn)象：實驗現(xiàn)象：（一）靜息電位（一）靜息電位( (resting potentialresting potential RP) RP) 1 1. .概概 念念 ：細胞處于相對安靜狀態(tài)時，細胞膜內(nèi)細胞處于相對安靜狀態(tài)時，細胞膜內(nèi)外存在的電位差。外存在的電位差。 2.2.實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象： (1)(1)靜息狀態(tài)下細胞膜內(nèi)、外離子分布不勻。靜息狀態(tài)下細胞膜內(nèi)、外離子分布不勻。 內(nèi)內(nèi)KK+

30、 + i i外外KK+ + o o301.301.3030倍的濃差推動力促倍的濃差推動力促使使KK+ + 外流外流( (產(chǎn)生靜息電位的動力產(chǎn)生靜息電位的動力) ) 3.3.靜息電位的產(chǎn)生機制靜息電位的產(chǎn)生機制請大家抓住兩點請大家抓住兩點: :主要離子分布：主要離子分布：膜內(nèi)：膜內(nèi)：膜外：膜外：(2)(2)靜息狀態(tài)下細胞膜對靜息狀態(tài)下細胞膜對K K+ +離子具有選擇性的通透離子具有選擇性的通透, ,對其他離子不通透或甚少。對其他離子不通透或甚少。( (產(chǎn)生靜息電位的條件產(chǎn)生靜息電位的條件) )通透性：通透性：K K+ + ClCl- - NaNa+ + 靜息狀態(tài)下靜息狀態(tài)下細胞膜內(nèi)外離子分布不均

31、細胞膜內(nèi)外離子分布不均； 細胞膜對細胞膜對K K+ +離子具有選擇性通透。離子具有選擇性通透。 KK i i順濃差向膜外擴散順濃差向膜外擴散AA- - i i不能向膜外擴散不能向膜外擴散 膜內(nèi)電位膜內(nèi)電位(負電場負電場) ) 膜外電位膜外電位(正電場正電場) )膜外為正、膜內(nèi)為負的極化狀態(tài)膜外為正、膜內(nèi)為負的極化狀態(tài) 當擴散動力與阻力達到動態(tài)平衡時當擴散動力與阻力達到動態(tài)平衡時=RP=RP靜息電位靜息電位結(jié)論結(jié)論: :RPRP的產(chǎn)生主要是的產(chǎn)生主要是K K向膜外擴散的結(jié)果向膜外擴散的結(jié)果。 RPRP相當于相當于K K+ +的平衡電位（接近，因為有少量的平衡電位（接近，因為有少量NaNa離子的內(nèi)

32、離子的內(nèi)流）流）證明：證明：1.NernstNernst公式的計算公式的計算, ,非常接近于平衡點非常接近于平衡點為為E EK K。 2.2.人工改變?nèi)斯じ淖僈K+ + O O/K/K+ + i i，RPRP也發(fā)生相應改變也發(fā)生相應改變 如：如： KK+ + i iRPRP。 3.3.用四乙胺阻斷用四乙胺阻斷K K通道通道,RP,RP消失。消失。 4.4.用膜片鉗技術測量用膜片鉗技術測量, ,證實是證實是K K電流電流ln X+i X+o RT ZF Ex 式中Ex為某離子X+的平衡電位，R為氣體常數(shù)，T為絕對溫度，F(xiàn)為法拉第常數(shù)，Z為原子價，X+o和X+i分別為該離子在膜外側(cè)和膜內(nèi)側(cè)溶液中的

33、濃度。靜息電位的歸納總結(jié)靜息電位的歸納總結(jié): : 1、概念、概念-細胞處于安靜狀態(tài)時，膜內(nèi)外存在的電位差。細胞處于安靜狀態(tài)時，膜內(nèi)外存在的電位差。2 . 正常值正常值-哺乳動物的神經(jīng)、骨骼肌和心肌細胞為哺乳動物的神經(jīng)、骨骼肌和心肌細胞為-70-90mV。3. RP產(chǎn)生的機制產(chǎn)生的機制抓住抓住兩個要點兩個要點 (1)靜息狀態(tài)時，膜內(nèi)靜息狀態(tài)時，膜內(nèi)K 膜外膜外30倍倍, 推動推動K外流外流(這這是產(chǎn)生是產(chǎn)生RP的的動力動力)。 (2)靜息狀態(tài)時，膜對靜息狀態(tài)時，膜對K選擇性通透選擇性通透,對其他離子通對其他離子通透很少透很少,(這是形成這是形成RP的的條件條件) 。什么時候停止。什么時候停止K外

34、外流呢？當流呢？當K的外向擴散力的外向擴散力(30倍的濃差倍的濃差)等于反擴散等于反擴散力力(排斥力和吸引力排斥力和吸引力)時時,K停止外流停止外流(凈流動凈流動=0)。 因此：因此： RP的產(chǎn)生是由于的產(chǎn)生是由于K的外流的外流,其數(shù)值相當于其數(shù)值相當于K的平衡電位的平衡電位。4.幾個重要名詞幾個重要名詞: ( 1)極化極化- 靜息電位存在時膜電位內(nèi)負外正的狀態(tài)。靜息電位存在時膜電位內(nèi)負外正的狀態(tài)。 (2)去極化去極化-靜息電位靜息電位減少減少 (-70-50mV表示興奮表示興奮)。 (3)超極化超極化-靜息電位靜息電位增大增大 (-70-90mV表示抑制表示抑制) (4)復極化復極化-去極化

35、后再向去極化后再向靜息電位靜息電位方向恢復的過程。方向恢復的過程。 (5)超射超射-動作動作電位電位上升支中，上升支中， 0位線以上的部分位線以上的部分(+30-+35)。 (6)反極化反極化-去極化至零電位后膜電位進一步變?yōu)檎等O化至零電位后膜電位進一步變?yōu)檎?( 膜內(nèi)為膜內(nèi)為-膜外為膜外為+, 變?yōu)槟?nèi)為變?yōu)槟?nèi)為+膜外為膜外為- )。（二）動作電位（二）動作電位(action potential AP)(action potential AP)內(nèi)向電流：如果細胞受刺激時引起離子流動，造成膜外的正電荷流入膜內(nèi)向電流：如果細胞受刺激時引起離子流動，造成膜外的正電荷流入膜內(nèi)，即為之。內(nèi)，即

36、為之。外向電流：如果離子流動造成正電荷由胞內(nèi)流出胞外，即為之。外向電流：如果離子流動造成正電荷由胞內(nèi)流出胞外，即為之。電化學驅(qū)動力電化學驅(qū)動力 某離子在膜兩側(cè)受到的電化學驅(qū)動力應為膜電位（某離子在膜兩側(cè)受到的電化學驅(qū)動力應為膜電位（Em）與該離子的平）與該離子的平衡電位（衡電位（Ex）之差，即（）之差，即（ Em- Ex）。例如：靜息時的膜電位）。例如：靜息時的膜電位Em為為-70mV，ENa為為+60mV，則此時對，則此時對Na+的驅(qū)動力為的驅(qū)動力為Em- ENa=-70mV-（+60m）=-130mV； 當膜電位去極化至當膜電位去極化至+30mV的鋒電位水平時：的鋒電位水平時： 膜對膜對

37、Na+的驅(qū)動力為的驅(qū)動力為 Em- ENa=+30mV-（+60mV）=-30mV； 1 1. .概概 念念：可興奮細胞受到刺激，在可興奮細胞受到刺激，在RPRP基礎上產(chǎn)基礎上產(chǎn)生的可擴布的電位變化。生的可擴布的電位變化。2.AP2.AP實驗現(xiàn)象：實驗現(xiàn)象：去去 極極 化化上上 升升 支支下降支下降支2.2.動作電位的組成動作電位的組成( (去極過去極過程程APAP上升支和上升支和復極過程復極過程APAP下降支下降支) )刺激刺激局部電位局部電位閾電位閾電位去極化去極化零電位零電位反極化（超射）反極化（超射）復極化復極化（負、正）后電位（負、正）后電位首先抓住三個要點首先抓住三個要點: :1

38、1、膜內(nèi)、膜內(nèi). .外存在外存在NaNa+ + 濃度差濃度差: : NaNa+ +ii : : NaNa+ + O 112.O 112.2 2、靜息時膜外為、靜息時膜外為+ +膜內(nèi)為膜內(nèi)為- -, ,以上是促使以上是促使NaNa+ +內(nèi)流的內(nèi)流的兩個動力兩個動力。3 3、膜受到、膜受到刺激產(chǎn)生去極化刺激產(chǎn)生去極化, ,達到達到閾電位閾電位, , NaNa+ + 通道開放通道開放, ,NaNa+ + 大量快速內(nèi)流大量快速內(nèi)流, ,暴發(fā)暴發(fā)APAP的上升支的上升支. .3. AP3. AP上升支產(chǎn)生的機制上升支產(chǎn)生的機制動作電位的產(chǎn)生機制動作電位的產(chǎn)生機制: :APAP上升支上升支APAP下降支下

39、降支當細胞受到當細胞受到刺激刺激細胞膜上細胞膜上少量少量NaNa+ +通道激活而開放通道激活而開放NaNa+ +順濃度差少量內(nèi)流順濃度差少量內(nèi)流膜內(nèi)外電位差膜內(nèi)外電位差局部電位局部電位當膜內(nèi)電位變化到當膜內(nèi)電位變化到閾電位閾電位時時NaNa通道大量開放通道大量開放NaNa+ +順電化學差和膜內(nèi)負電位的吸引順電化學差和膜內(nèi)負電位的吸引再生式內(nèi)流再生式內(nèi)流 Na Na+ + i i、KK+ + O O激活激活NaNa+ +K K+ +泵泵APAP上升支上升支下降支下降支產(chǎn)生機制產(chǎn)生機制: :膜內(nèi)負電位減小到零并變?yōu)檎娢唬?nèi)負電位減小到零并變?yōu)檎娢唬ˋPAP上升支上升支）NaNa+ +通道關通

40、道關NaNa+ +內(nèi)流停內(nèi)流停+ +同時同時K K+ +通道激活而開放通道激活而開放K K順濃度差和膜內(nèi)正電位的吸引順濃度差和膜內(nèi)正電位的吸引K K迅速外流迅速外流膜內(nèi)電位迅速下降，恢復到靜息電位水平（膜內(nèi)電位迅速下降，恢復到靜息電位水平（APAP下降支下降支）NaNa+ +泵出、泵出、K K+ +泵回，泵回，離子恢復到興奮前水平離子恢復到興奮前水平后電位后電位 結(jié)論結(jié)論： APAP的上升支是由于的上升支是由于NaNa大量快速內(nèi)流形成大量快速內(nèi)流形成的的，下降支是下降支是K K外流形成的外流形成的. . 后電位是后電位是NaNaK K泵活動引起的泵活動引起的。 APAP相當于相當于NaNa的平

41、衡電位。的平衡電位。 證明證明： (1)(1)用用NernstNernst公式計算公式計算 動作電位達到的超射值（正電位值）相當于計算所得的動作電位達到的超射值（正電位值）相當于計算所得的ENaENa（NaNa平衡電位）平衡電位）值。值。(2)(2)改變膜外離子濃度改變膜外離子濃度, ,觀察的變化觀察的變化. . (3) (3) 用用河豚河豚毒毒阻斷阻斷NaNa通道通道, AP, AP消失消失 。 (4)(4) 用膜片鉗技術測量用膜片鉗技術測量, ,證實是證實是NaNa電流。電流。4.動作電位的特征：動作電位的特征：(1) 具有具有“全或無全或無” 現(xiàn)象現(xiàn)象：即同一細胞上的即同一細胞上的AP大

42、大小不隨刺激強度和傳導距離而改變的現(xiàn)象。小不隨刺激強度和傳導距離而改變的現(xiàn)象。 (2) 不衰減式傳導不衰減式傳導。 (3)(3)脈沖式脈沖式, ,不融合不融合.(由于它有絕對不應期由于它有絕對不應期) 5.動作電位的意義：動作電位的意義： APAP的產(chǎn)生是細胞興奮的標志的產(chǎn)生是細胞興奮的標志。 動作電位的歸納總結(jié)：動作電位的歸納總結(jié)： 1. 概念概念指可興奮細胞受到刺激后在原有的靜息指可興奮細胞受到刺激后在原有的靜息電位基礎上發(fā)生的一次快速的電位變化。電位基礎上發(fā)生的一次快速的電位變化。 2.AP的組成的組成除極過程除極過程(AP的上升支的上升支-700mv-+35mv)和和復極過程復極過程(

43、AP的下降支的下降支+35mv70mv). 3.AP形成的機制形成的機制 抓住三個要點抓住三個要點 ： (1)膜外膜外Na+ 膜內(nèi)膜內(nèi)12倍倍; (2)膜外為膜外為+,膜內(nèi)為膜內(nèi)為-,吸引吸引Na+內(nèi)流內(nèi)流.以上是促以上是促使使Na+內(nèi)流的兩個動力。內(nèi)流的兩個動力。 (3)st使膜去極化使膜去極化,達到達到閾電位閾電位(-55mv) Na+通通道開放道開放,Na+大量快速內(nèi)流大量快速內(nèi)流,爆發(fā)爆發(fā)AP上升支。上升支。 什么時候什么時候Na+停止內(nèi)流呢？停止內(nèi)流呢？ Na+內(nèi)向擴散力內(nèi)向擴散力(12倍倍濃差和負電吸引濃差和負電吸引)=反擴散力反擴散力(Na+入胞后的排斥力入胞后的排斥力), Na

44、+的凈移動的凈移動=0 。 所以說所以說:AP上升支的形成上升支的形成是由于是由于Na+大量快速內(nèi)流大量快速內(nèi)流,其數(shù)值相當于其數(shù)值相當于Na+的平衡的平衡電位。電位。如何證明是如何證明是Na+的平衡電位？的平衡電位？ 4.證明證明 :(詳見四點詳見四點) 。 (1)用用Nernst公式計算公式計算 AP達到的超射值（正電位值）相當于計算所達到的超射值（正電位值）相當于計算所得的得的ENa值。值。 (2)改變膜外離子濃度改變膜外離子濃度,觀察的變化觀察的變化. (3) 用用河豚河豚毒毒阻斷阻斷Na通道通道, AP消失消失 。 (4) 用膜片鉗技術測量用膜片鉗技術測量,證實是證實是Na電流。電流

45、。二、二、AP的引起的引起 剌激使膜去極化，只要達到閾電位，剌激使膜去極化，只要達到閾電位， Na+通道開放，通道開放，Na+大量快速內(nèi)流。大量快速內(nèi)流。概念：概念：局部局部反應反應閾下閾下刺激引起的低刺激引起的低于閾電位的去于閾電位的去極化。極化。 閾電位閾電位能能引起引起APAP的的臨界臨界膜電位膜電位（神（神經(jīng)經(jīng)55mv55mv；心室；心室肌肌-70MV-70MV），），局部電位的特點：局部電位的特點： 不具有不具有“全全或無或無”現(xiàn)象。其幅現(xiàn)象。其幅值可隨刺激強度的值可隨刺激強度的增加而增大。增加而增大。 電緊張方式電緊張方式擴布。其幅值隨著擴布。其幅值隨著傳播距離的增加而傳播距離的增

46、加而減小。減小。 具有總和效具有總和效應：時間性和空間應：時間性和空間性總和性總和。 時間性總和時間性總和空間性總和空間性總和三、三、APAP的傳導的傳導（一）傳導機制：（一）傳導機制：已興奮部位和未興奮已興奮部位和未興奮部位之間形成部位之間形成局部電流。局部電流。（二）傳導方式（二）傳導方式：無髓鞘無髓鞘N N纖維的興奮傳導為纖維的興奮傳導為逐步興奮逐步傳導逐步興奮逐步傳導 (1m/s).(1m/s).有髓鞘有髓鞘N N纖維的興奮傳導為纖維的興奮傳導為逐結(jié)興奮跳躍式傳導逐結(jié)興奮跳躍式傳導(100m/s).(100m/s).靜息部位靜息部位膜內(nèi)為負膜內(nèi)為負電位，電位，膜外為正膜外為正電位電位已

47、興奮部已興奮部膜內(nèi)為正膜內(nèi)為正電位電位, ,膜外為負膜外為負電位電位已興奮部位和未興奮部位之間存在著電位差已興奮部位和未興奮部位之間存在著電位差直到整個細胞膜都發(fā)生直到整個細胞膜都發(fā)生APAP為止為止. .形成局部電流形成局部電流局部電流再剌激鄰近靜息部位局部電流再剌激鄰近靜息部位, ,使之產(chǎn)生去極化使之產(chǎn)生去極化. .局局部部電電流流：去極化達到閾電位，觸發(fā)鄰近靜息部位膜爆發(fā)新的去極化達到閾電位，觸發(fā)鄰近靜息部位膜爆發(fā)新的APAP（三）（三）APAP傳導特點傳導特點 1 1、生理完整性生理完整性 2 2、雙向性雙向性 3 3、相對不疲勞性相對不疲勞性 4 4、絕緣性絕緣性 5 5、不衰減性不

48、衰減性或或“全或無全或無”現(xiàn)象現(xiàn)象 四、四、組織的興奮和興奮性組織的興奮和興奮性（一（一) )興奮和可興奮細胞興奮和可興奮細胞 興奮興奮：細胞對刺激發(fā)生反應的過程。或：細胞對刺激發(fā)生反應的過程?；駻PAP的產(chǎn)生過的產(chǎn)生過程。程。實際上是反應的形式，分為實際上是反應的形式，分為興奮興奮和抑制和抑制 。 可興奮細胞可興奮細胞：凡在受刺激后產(chǎn)生凡在受刺激后產(chǎn)生APAP的細胞的細胞. .（神經(jīng)（神經(jīng)C C、肌、肌C C和腺和腺C C。）。）( (二二) )組織的興奮性和閾刺激組織的興奮性和閾刺激： 興奮性興奮性: :可興奮細胞受剌激后產(chǎn)生可興奮細胞受剌激后產(chǎn)生APAP的的能力。能力。( (是活組是活組

49、織與死組織的根本區(qū)別織與死組織的根本區(qū)別) ) 刺激刺激：指：指細胞所處環(huán)境因素的變化。細胞所處環(huán)境因素的變化。閾強度閾強度: :能使組織發(fā)生興奮的最小刺激強度。能使組織發(fā)生興奮的最小刺激強度。( (是衡量是衡量組織細胞興奮性高低的客觀指標（組織細胞興奮性高低的客觀指標（興奮性興奮性= =1/1/閾強度閾強度） 閾刺激閾刺激：閾強度的刺激稱閾強度的刺激稱閾刺激閾刺激。（三（三) ) 細胞興奮后興奮性的變化細胞興奮后興奮性的變化 興奮性的周期性變化返回 絕對不應期絕對不應期：無論無論多強的刺激也不能再次多強的刺激也不能再次興奮的期間。興奮的期間。 相對不應期相對不應期：大于大于原先的刺激強度才能

50、再原先的刺激強度才能再次興奮期間。次興奮期間。 超常期超常期：小于原先小于原先的刺激強度便能再次興的刺激強度便能再次興奮的期間。奮的期間。 低常期低常期：大于原先大于原先的刺激強度才能再次興的刺激強度才能再次興奮的期間。奮的期間。補充：補充：P32 P32 興奮性的周期性變化返回 組織興奮后興奮性變化的對應關系組織興奮后興奮性變化的對應關系 分分 期期 興奮性興奮性 與與APAP對應關系對應關系 機機 制制絕對不應期絕對不應期 降至零降至零 鋒電位鋒電位 鈉通道失活鈉通道失活相對不應期相對不應期 漸恢復漸恢復 負后電位前期負后電位前期 鈉通道部分恢復鈉通道部分恢復超常期超常期 正常正常 負后電

51、位后期負后電位后期 鈉通道大部恢復鈉通道大部恢復低常期低常期 正常正常 正后電位正后電位 膜內(nèi)電位呈超極化膜內(nèi)電位呈超極化 復習思考題復習思考題 1.1.靜息電位產(chǎn)生的原理是什么？如何證明靜靜息電位產(chǎn)生的原理是什么？如何證明靜息電位是鉀的平衡電位？息電位是鉀的平衡電位？ 2.2.動作電位是怎么發(fā)生的？如何證明動作電動作電位是怎么發(fā)生的？如何證明動作電位是鈉的平衡電位？位是鈉的平衡電位？ 3.3.興奮是如何傳導的？影響傳導速度的因素興奮是如何傳導的？影響傳導速度的因素有哪些？有哪些？ 4.4.試比較局部電位和動作電位的區(qū)別。試比較局部電位和動作電位的區(qū)別。第四節(jié)第四節(jié) 肌細胞的收縮功能肌細胞的收

52、縮功能 一、橫紋肌一、橫紋?。ㄒ唬┥窠?jīng)肌肉接頭處興奮的傳遞（一）神經(jīng)肌肉接頭處興奮的傳遞 1 1、N-MN-M接頭的結(jié)構接頭的結(jié)構 接頭前膜接頭前膜：囊泡內(nèi)含：囊泡內(nèi)含 AChACh, ,并以囊泡為單位釋放并以囊泡為單位釋放AChACh（稱量子釋放）。（稱量子釋放）。 接頭間隙接頭間隙：約：約50-60nm50-60nm。 接頭后膜接頭后膜：又稱：又稱終板終板膜。膜。存在存在AChACh受體（受體（N N2 2受受體），體），能與能與AChACh發(fā)生特異發(fā)生特異性結(jié)合。屬化學性門控鈉性結(jié)合。屬化學性門控鈉通道。通道。接頭間隙接頭間隙2.2.神經(jīng)肌肉接頭處的興奮傳遞過程神經(jīng)肌肉接頭處的興奮傳遞過

53、程( (APAP) )傳到軸突末梢傳到軸突末梢 Ca Ca2 2通道開放，通道開放，CaCa2 2內(nèi)流內(nèi)流促使促使囊泡中的囊泡中的AChACh釋放釋放( (量子釋放量子釋放) )AChACh與終板膜上的受體結(jié)合，與終板膜上的受體結(jié)合，受體蛋白分子變構受體蛋白分子變構 終板膜對終板膜對NaNa通透性通透性NaNa內(nèi)流內(nèi)流 終板電位終板電位（EPPEPP）EPPEPP總和（局部電位）總和（局部電位）去極化達到閾電位去極化達到閾電位爆發(fā)肌細胞膜爆發(fā)肌細胞膜 APAPN-MN-M接頭處的興奮傳遞過程接頭處的興奮傳遞過程膜膜CaCa2 2通道開放，膜外通道開放，膜外CaCa2 2向膜內(nèi)流動向膜內(nèi)流動接頭

54、前膜內(nèi)囊泡移動、融合、破裂，接頭前膜內(nèi)囊泡移動、融合、破裂，囊泡中的囊泡中的AChACh釋放釋放( (量子釋放量子釋放) )AChACh與終板膜上的與終板膜上的N N2 2型型受體結(jié)合，受體結(jié)合，受體蛋白分子構型改變受體蛋白分子構型改變終板膜對終板膜對NaNa、K K ( (尤其是尤其是NaNa) )通透性通透性 3.N-M3.N-M接頭處的興奮傳遞特征接頭處的興奮傳遞特征: : （1 1）是電是電- -化學化學- -電的過程電的過程：N N末梢末梢APAPAChACh受體受體EPPEPP肌膜肌膜APAP （2 2）具具1 1對對1 1的關系的關系： 接頭前膜傳來一個接頭前膜傳來一個APAP，

55、便能引起肌細，便能引起肌細胞興奮和收縮一次（因每次胞興奮和收縮一次（因每次AChACh釋放的量，產(chǎn)釋放的量，產(chǎn)生的生的EPPEPP是引起肌膜是引起肌膜APAP所需閾值的所需閾值的3-43-4倍）。倍）。 神經(jīng)末梢的一次神經(jīng)末梢的一次APAP只能引起一次肌細只能引起一次肌細胞興奮胞興奮和收縮（因和收縮（因終板膜上含有豐富的膽堿酯終板膜上含有豐富的膽堿酯酶，能迅速水解酶，能迅速水解AChACh）。）。 4 4. .影響影響N-MN-M接頭處興奮傳遞的因素：接頭處興奮傳遞的因素： （1 1）阻斷阻斷AChACh受體受體：箭毒和：箭毒和銀環(huán)蛇毒，肌銀環(huán)蛇毒，肌松劑（卡肌寧）。松劑（卡肌寧）。 （2 2

56、）抑制抑制膽堿酯酶活性膽堿酯酶活性：有機磷農(nóng)藥，新：有機磷農(nóng)藥，新斯的明。斯的明。 （3 3）自身免疫性疾病自身免疫性疾?。褐匕Y肌無力（抗體：重癥肌無力（抗體破壞破壞AChACh受體），肌無力綜合征（抗體破壞受體），肌無力綜合征（抗體破壞N N末末梢梢CaCa2+2+通道）。通道）。 （4 4）接頭前膜接頭前膜AchAch釋放釋放：肉毒桿菌中毒。：肉毒桿菌中毒。 5.EPP5.EPP的特征（局部電位）：的特征（局部電位）：無無“全或全或無無”現(xiàn)象；無不應期；有總和現(xiàn)象；現(xiàn)象；無不應期；有總和現(xiàn)象；EPPEPP的大的大小與小與AchAch釋放量呈正相關。釋放量呈正相關。（二）（二）骨骼肌細胞的微

57、細結(jié)構骨骼肌細胞的微細結(jié)構2. 2. 肌節(jié)肌節(jié): : 是肌細胞收縮的基本結(jié)構和功能單位是肌細胞收縮的基本結(jié)構和功能單位。 =1/2=1/2明帶暗帶明帶暗帶1/21/2明帶明帶 = 2= 2條條Z Z線間的區(qū)域線間的區(qū)域1.1.肌管系統(tǒng)：肌管系統(tǒng)： 橫管系統(tǒng)橫管系統(tǒng)：T T管（肌膜內(nèi)凹管（肌膜內(nèi)凹而成。肌膜而成。肌膜APAP沿沿T T管傳導）。管傳導）。 縱管系統(tǒng)縱管系統(tǒng)：L L管（也稱肌漿管（也稱肌漿網(wǎng)。肌節(jié)兩端的網(wǎng)。肌節(jié)兩端的L L管稱管稱終池終池，富含富含CaCa2 2+ +) )。 三聯(lián)管三聯(lián)管：T T管管+ +終池終池2 2( (是興奮是興奮-收縮耦聯(lián)的關鍵部位收縮耦聯(lián)的關鍵部位) )

58、目前公認的肌肉收縮機制是目前公認的肌肉收縮機制是肌絲滑行理肌絲滑行理論論(myofilament(myofilament sliding theory) sliding theory)。其。其主要內(nèi)容是主要內(nèi)容是: :骨骼肌的肌原纖維是由粗、骨骼肌的肌原纖維是由粗、細兩組與其走向平行的蛋白絲構成細兩組與其走向平行的蛋白絲構成, ,肌肉肌肉的縮短和伸長均通過粗、細肌絲在肌節(jié)的縮短和伸長均通過粗、細肌絲在肌節(jié)內(nèi)的相互滑動而發(fā)生內(nèi)的相互滑動而發(fā)生, ,肌絲本身的長度不肌絲本身的長度不變。變。（三）（三）骨骼肌的收縮機制骨骼肌的收縮機制( (滑行理論滑行理論) )1.1.肌絲的分子組成肌絲的分子組成

59、粗肌絲粗肌絲: : 由肌球或稱肌凝蛋白組由肌球或稱肌凝蛋白組成，其頭部有一膨大部成，其頭部有一膨大部橫橫橋橋: :能與細肌絲上的能與細肌絲上的結(jié)合位點結(jié)合位點發(fā)發(fā)生可逆性結(jié)合生可逆性結(jié)合; ; 具有具有ATPATP酶的作用酶的作用, ,與結(jié)合位點與結(jié)合位點結(jié)合后結(jié)合后, , 分解分解ATPATP提供橫橋扭動提供橫橋扭動（肌絲滑行）和作功的能量（肌絲滑行）和作功的能量。 細肌絲細肌絲: : 肌動蛋白肌動蛋白：表面有：表面有與橫橋結(jié)合的位點，靜息時被原與橫橋結(jié)合的位點，靜息時被原肌球蛋白掩蓋；肌球蛋白掩蓋；原肌球蛋白原肌球蛋白：靜：靜息時掩蓋橫橋結(jié)合位點；息時掩蓋橫橋結(jié)合位點；肌鈣蛋肌鈣蛋白白：與

60、與CaCa2+2+結(jié)合變構后結(jié)合變構后, ,使原肌球使原肌球蛋白位移，暴露出結(jié)合位點。蛋白位移，暴露出結(jié)合位點。按任意鍵飛入橫橋擺動動畫肌節(jié)縮短肌節(jié)縮短= =肌細胞收縮肌細胞收縮 牽拉細肌絲滑行牽拉細肌絲滑行橫橋擺動橫橋擺動橫橋與結(jié)合位點結(jié)合，橫橋與結(jié)合位點結(jié)合，分解分解ATPATP釋放能量釋放能量原肌球蛋白位移，原肌球蛋白位移，暴露細肌絲上的暴露細肌絲上的結(jié)合位點結(jié)合位點CaCa2 2+ +與肌鈣蛋白結(jié)合與肌鈣蛋白結(jié)合肌鈣蛋白變構肌鈣蛋白變構終池膜上的鈣通道開放終池膜上的鈣通道開放 CaCa2 2+ +進入肌漿進入肌漿2.2.肌肉收縮的過程肌肉收縮的過程( (四四) ) 興奮興奮- -收縮耦