

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文檔簡介
神經(jīng)肌肉一般生理學(xué)演示文稿本文檔共75頁;當(dāng)前第1頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分(優(yōu)選)神經(jīng)肌肉一般生理學(xué)本文檔共75頁;當(dāng)前第2頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與功能細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)細(xì)胞膜的轉(zhuǎn)運(yùn)功能本文檔共75頁;當(dāng)前第3頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)雙層脂質(zhì)分子:磷脂70%,膽固醇低于30%,少量鞘脂類;磷脂酰肌醇分布在靠胞漿側(cè),參與信息傳遞蛋白質(zhì):表面Pr;結(jié)合Pr(整合Pr)20-30個(gè)疏水性AA,組成一個(gè)段落,形成α螺旋糖類:特異性的標(biāo)志,作為抗原決定簇、受體識別部分起到分子語言作用(核苷酸堿基序列;氨基酸序列……)本文檔共75頁;當(dāng)前第4頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)通道(channel)轉(zhuǎn)運(yùn)帶電離子,數(shù)量多,與細(xì)胞調(diào)控復(fù)雜而精密有關(guān)通透性(permeability):物質(zhì)通過膜的難易程度通道是否開放通道開放的程度及數(shù)量兩側(cè)物質(zhì)濃度差及電位差通道能否開放:電壓/化學(xué)/機(jī)械變化控制時(shí)間功能:不是轉(zhuǎn)運(yùn)代謝物,而是離子流動引起電位變化,將外來信號轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)胞自身信號——電變化本文檔共75頁;當(dāng)前第5頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)通道(channel)化學(xué)門控通道(chemically-gatedchannel)2α、β、γ、δ;5╳4α螺旋(第二個(gè)α螺旋是通道內(nèi)壁),α亞單位是受體;nAchRGluRAspRGlyRGABAAR本文檔共75頁;當(dāng)前第6頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)通道(channel)電壓門控通道(voltage-gatedchannel)α、β、β2;α為4個(gè)結(jié)構(gòu)域,4×6α螺旋(第四個(gè)α螺旋接受電信號,2、3為內(nèi)壁)機(jī)械門控通道(mechanically-gatedchannel)細(xì)胞間通道(intercellularchannel)6個(gè)亞單位,H+、Ca2+調(diào)控本文檔共75頁;當(dāng)前第7頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)載體(carrier)高度特異性飽和性競爭性抑制本文檔共75頁;當(dāng)前第8頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)細(xì)胞表面受體的種類與結(jié)構(gòu)離子通道型受體:多亞基組成受體/離子通道復(fù)合體配體依賴性復(fù)合體nAchR;GluR;AspR;GlyR;GABAR;5-HTR;ATPR;(α)2βγδ五聚體,其中GABAAR為αβγδε五聚體,為Cl-通道電壓依賴性復(fù)合體
4區(qū)域×6跨膜片段,其中第四個(gè)片段為電位感受器本文檔共75頁;當(dāng)前第9頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)細(xì)胞表面受體的種類與結(jié)構(gòu)G蛋白耦聯(lián)受體單肽鏈7個(gè)疏水區(qū)形成7個(gè)α螺旋,II區(qū)Asp與配體結(jié)合,V-VI區(qū)與G結(jié)合具有酶活性受體(酶聯(lián)受體)酪氨酸激酶受體(PTK)PDGF、EGF、胰島素、NGF統(tǒng)稱為生長因子型神經(jīng)肽受體絲/蘇氨酸激酶受體本文檔共75頁;當(dāng)前第10頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)細(xì)胞表面受體的種類與結(jié)構(gòu)具有酶活性受體(酶聯(lián)受體)鳥苷酸環(huán)化酶(Guanylycyclases,GC)GC分兩類:①跨膜蛋白;②胞內(nèi)可溶性酶鈉尿激肽(natriureticpeptide)受體屬跨膜性受體
na-p→R→cGmp→PkG↑→K+通道磷酸化激活,K+外流本文檔共75頁;當(dāng)前第11頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)細(xì)胞表面受體的種類與結(jié)構(gòu)具有酶活性受體(酶聯(lián)受體)鳥苷酸環(huán)化酶(Guanylycyclases,GC)
NO受體屬于胞內(nèi)可溶性受體:NO→GC→cGmp↑
例:舒血管物質(zhì)(乙酰膽堿、緩激肽)→血管內(nèi)皮細(xì)胞Ca2+內(nèi)流→Ca-CaM→激活NOS→Arg-NO↑→NO穿過內(nèi)皮細(xì)胞到平滑肌細(xì)胞→cGmp↑→血管平滑肌舒張內(nèi)皮細(xì)胞依賴性血管舒張是Ca2+胞內(nèi)信號與cGmp胞內(nèi)信號共同協(xié)調(diào)作用的結(jié)果:內(nèi)皮細(xì)胞中Ca2+信號起作用,產(chǎn)生NO,平滑肌細(xì)胞中,cGmp信號起作用本文檔共75頁;當(dāng)前第12頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分細(xì)胞膜的轉(zhuǎn)運(yùn)功能被動轉(zhuǎn)運(yùn)(passivetransport)單純擴(kuò)散(simplediffusion)易化擴(kuò)散(facilitateddiffusion)載體介導(dǎo)(carriermediated)載體蛋白上有結(jié)合位點(diǎn)→載體蛋白變構(gòu),運(yùn)到另一側(cè)→低濃度側(cè)分離特點(diǎn):①高度結(jié)構(gòu)特異性②飽和現(xiàn)象③競爭性抑制本文檔共75頁;當(dāng)前第13頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分細(xì)胞膜的轉(zhuǎn)運(yùn)功能易化擴(kuò)散通道介導(dǎo)(channelmediated)轉(zhuǎn)運(yùn)帶電離子,數(shù)量多,這與細(xì)胞功能調(diào)控復(fù)雜而精密有關(guān)通透性:物質(zhì)通過膜的難易程度取決于通道是否開放及開放的程度及數(shù)量取決于膜兩側(cè)的濃度差或電位差通道是否開放:①電壓/化學(xué)/機(jī)械變化;②時(shí)間功能:不是轉(zhuǎn)運(yùn)代謝物,而是離子流動引起電位變化,將外來信號轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)胞自身信號——電變化本文檔共75頁;當(dāng)前第14頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分細(xì)胞膜的轉(zhuǎn)運(yùn)功能主動轉(zhuǎn)運(yùn)(activetransport)
原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運(yùn)(primaryactivetransport)Na-K泵:、亞單位組成的二聚體Pr,亞單位轉(zhuǎn)運(yùn)Na+、K+,分解ATP。Na+泵有2個(gè)亞基,2個(gè)亞基,亞基有與離子、哇巴因(ouabain)結(jié)合位點(diǎn),有ATP酶活性;但解離亞基,Na+泵失活。3Na+與泵結(jié)合,ATP酶激活,ATP分解,泵磷酸化,泵構(gòu)象變化,3Na+移出胞外,2K+與泵結(jié)合,去磷酸化。本文檔共75頁;當(dāng)前第15頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分細(xì)胞膜的轉(zhuǎn)運(yùn)功能主動轉(zhuǎn)運(yùn)
原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運(yùn)Na-K泵啟動與活動強(qiáng)度:由胞內(nèi)Na+、胞外K+較多引起。運(yùn)轉(zhuǎn)3Na+:2K+,泵的活動用去細(xì)胞代謝能的20-30%功能:①胞內(nèi)高K+,代謝反應(yīng)所必須②限制過多Na+入胞,防止胞內(nèi)高滲,水透入③勢能貯備本文檔共75頁;當(dāng)前第16頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分細(xì)胞膜的轉(zhuǎn)運(yùn)功能主動轉(zhuǎn)運(yùn)
繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運(yùn)(secondaryactivetransport):聯(lián)合轉(zhuǎn)運(yùn)(cotransport)轉(zhuǎn)運(yùn)體(transporter):膜中特殊蛋白質(zhì)Gs與Na+轉(zhuǎn)運(yùn):Gs轉(zhuǎn)運(yùn)所需的能量不直接來自ATP,而來自Na+的高勢能——小腸吸收葡萄糖、氨基酸,單胺遞質(zhì)重?cái)z取,甲狀腺細(xì)胞聚碘等均屬于此本文檔共75頁;當(dāng)前第17頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分細(xì)胞膜的轉(zhuǎn)運(yùn)功能出胞與入胞或轉(zhuǎn)運(yùn)大分子物質(zhì)團(tuán)快
出胞:囊泡與質(zhì)膜融合;
入胞:接觸,質(zhì)膜形成內(nèi)陷
受體介導(dǎo)入胞:膽固醇,運(yùn)鐵蛋白,VitB12運(yùn)輸Pr,部分多肽類→識別→與受體結(jié)合→移到有被小窩(稍有下凹,胞漿面多種Pr,形成高電子密度)→形成吞噬泡(胞漿面的Pr消失,可能又回到胞膜內(nèi)側(cè)面形成有被小窩)→吞噬泡與胞內(nèi)體融合(因?yàn)榘麅?nèi)體內(nèi)低PH,受體與結(jié)合物分離)→所運(yùn)物到細(xì)胞器→胞內(nèi)體膜上的受體回到細(xì)胞膜→形成膜的再循環(huán)本文檔共75頁;當(dāng)前第18頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分細(xì)胞的跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞跨膜轉(zhuǎn)導(dǎo)的類型跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的途徑與機(jī)制跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)相互影響細(xì)胞通訊細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的基本特征本文檔共75頁;當(dāng)前第19頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分細(xì)胞跨膜轉(zhuǎn)導(dǎo)的類型雖然跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)涉及多種刺激信號,在多種細(xì)胞引發(fā)多種功能變化,但轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑是有限的。轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑一般有兩種:根據(jù)感受和傳導(dǎo)過程分根據(jù)受體存在的部位分本文檔共75頁;當(dāng)前第20頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分細(xì)胞跨膜轉(zhuǎn)導(dǎo)的類型
根據(jù)感受和傳導(dǎo)過程分為
具有特異感受結(jié)構(gòu)的通道Pr完成的跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)化學(xué)門控通道:感受化學(xué)信號,引起通道變化5-HT-R、Glu-R、Asp-R、Gly-R、GABA-Rn-AchR:(α2βγδ,每個(gè)亞單位4個(gè)α螺旋,其第二個(gè)α螺旋構(gòu)成通道內(nèi)壁,α亞單位是配體結(jié)合部位)Ach-α→通道Pr構(gòu)象變化→通道開放→Na+內(nèi)流,K+外流本文檔共75頁;當(dāng)前第21頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分細(xì)胞跨膜轉(zhuǎn)導(dǎo)的類型
根據(jù)感受和傳導(dǎo)過程分為
具有特異感受結(jié)構(gòu)的通道Pr完成的跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)電壓門控通道:感受電壓信號,引起通道變化亞單位有4個(gè)結(jié)構(gòu)域,每個(gè)結(jié)構(gòu)域有6個(gè)螺旋MP變化→第4個(gè)螺旋帶正電的精、賴氨酸產(chǎn)生位移→通道開放(通道內(nèi)壁由第2、3個(gè)螺旋構(gòu)成)→Na+流動機(jī)械門控通道:感受機(jī)械信號,引起通道變化本文檔共75頁;當(dāng)前第22頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分細(xì)胞跨膜轉(zhuǎn)導(dǎo)的類型
根據(jù)感受和傳導(dǎo)過程分為
R-G-效應(yīng)器酶組成的跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)酶偶聯(lián)受體(TKR、Gc)完成的跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)本文檔共75頁;當(dāng)前第23頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分細(xì)胞跨膜轉(zhuǎn)導(dǎo)的類型根據(jù)受體存在的部位分為
細(xì)胞內(nèi)受體介導(dǎo):Gc-R,類固醇激素,甲狀腺素
細(xì)胞膜受體介導(dǎo)離子通道受體化學(xué)門控通道酶聯(lián)受體本文檔共75頁;當(dāng)前第24頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的途徑與機(jī)制離子通道受體化學(xué)門控受體Ach-NR,GABA-R,Glu-R,Gly-R,Asp-R,5-HR-R電壓門控通道化學(xué)門控通道本文檔共75頁;當(dāng)前第25頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的途徑與機(jī)制G-蛋白偶聯(lián)受體受體:單肽鏈,7個(gè)疏水區(qū)形成7個(gè)螺旋,II區(qū)與配體結(jié)合,V、VI與G結(jié)合G蛋白:是一個(gè)家族,Gs、Gi/Go、Gt、Gq、Gg等不同細(xì)胞有可能G相同,有可能不同。Gt:視桿細(xì)胞;Go:腦內(nèi)肌醇磷酸信號系統(tǒng);Gg:味覺細(xì)胞?;窘Y(jié)構(gòu):100KD,、、三個(gè)亞基,主要是,既是GTP結(jié)合點(diǎn),又是GTP酶。過去認(rèn)為起錨釘作用,僅對亞基功能起調(diào)節(jié)作用,現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)也可激活胞內(nèi)靶分子。除調(diào)節(jié)AC、PLC、離子通道外,還可參與激活TKR轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)。也能與效應(yīng)器酶結(jié)合,對亞基起協(xié)調(diào)拮抗作用。有些細(xì)胞毒素可修飾亞基,改變生理特性。
本文檔共75頁;當(dāng)前第26頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的途徑與機(jī)制G-蛋白偶聯(lián)受體作用形式R-G
-GDP-ACH-R-G
-GTPAC+cAMPPKATPPR-G
-GDP-ACH-本文檔共75頁;當(dāng)前第27頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的途徑與機(jī)制G-蛋白偶聯(lián)受體作用形式受體與配體結(jié)合,與解離,與GTP、AC結(jié)合R-H解離,GTP水解,上結(jié)合GTP,R與G解離,G與AC解離,酶抑制霍亂桿菌產(chǎn)生的霍亂毒素(肽),ADP-核糖轉(zhuǎn)移酶,使胞內(nèi)NAD+上的ADP核糖基結(jié)合到亞基,修飾亞基,使與GTP結(jié)合,提高了GTP酶活性,cAMP成100倍增加,大量水分入腸腔,腹瀉。本文檔共75頁;當(dāng)前第28頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的途徑與機(jī)制G-蛋白偶聯(lián)受體作用途徑配體是多種多樣的,配體與受體是特異的,G蛋白也有多種,最后的效果是看影響那種效應(yīng)器酶(AC,PLC),產(chǎn)生哪種第二信使(激活那種cAMP、IP3、DG),激活哪種PK(PKA、CaMII、PKC、PKG)本文檔共75頁;當(dāng)前第29頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的途徑與機(jī)制G-蛋白偶聯(lián)受體作用途徑①cGMPH-R-G
-GTPACcAMPPKAATPCa2+Ca2+-PKPKGH-R-G
-GTPPLCIP3+DGPIP2PKCCa2+Ca2+-CaMCaM-PK②本文檔共75頁;當(dāng)前第30頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的途徑與機(jī)制G-蛋白偶聯(lián)受體作用途徑CaMII在哺乳動物腦神經(jīng)元突觸處十分豐富,是記憶路徑形成的一部分,失去此激酶,突變小鼠表現(xiàn)出記憶無能。本文檔共75頁;當(dāng)前第31頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的途徑與機(jī)制
酪氨酸激酶受體及膜鳥苷環(huán)化酶受體酪氨酸激酶受體(Tyrosinekinasereceptor,TKR)受體膜內(nèi)側(cè)肽鏈段就有磷酸激酶活性磷酸化位點(diǎn)是底物Pr中酪氨酸殘基也可引起自身磷酸化,其結(jié)果又激活受體的酪氨酸激酶本文檔共75頁;當(dāng)前第32頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的途徑與機(jī)制
酪氨酸酶受體及膜鳥苷環(huán)化酶受體鳥苷環(huán)化酶受體(GC-R)第二信使有:cAMP/cGMP/IP3/DG/Ca2+PK有:PKA/PKG/CaMK/PKC/Ca2+-PKGTPH-RcGMPPKG本文檔共75頁;當(dāng)前第33頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的途徑與機(jī)制
原癌基因(proto-oncogen)與跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)與信號轉(zhuǎn)導(dǎo)有關(guān)的Pr(Receptor、G等)是原癌基因表達(dá)產(chǎn)物第二信使→PK→激活原癌基因→第三信使→目的基因原癌基因是廣泛存在于細(xì)胞基因組內(nèi)的高度保守的基因,有數(shù)百種。原癌基因在細(xì)胞的正常生長、分化,作為核內(nèi)信使參與細(xì)胞內(nèi)信號傳遞,在生命活動中起著極為重要的作用。本文檔共75頁;當(dāng)前第34頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的途徑與機(jī)制
原癌基因(proto-oncogen)與跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)第二信使→PK→激活原癌基因→第三信使→目的基因跨膜信號傳遞的Pr、受體、G、PK、生長因子、營養(yǎng)因子都是原癌基因編碼和表達(dá)的產(chǎn)物。各種細(xì)胞外信息要激活核內(nèi)基因表達(dá),首先激活原癌基因→表達(dá)產(chǎn)物(作為第三信使)→激活特定靶基因表達(dá)本文檔共75頁;當(dāng)前第35頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的途徑與機(jī)制
原癌基因(proto-oncogen)與跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)第二信使PK激活原癌基因→第三信使→目的基因配體(第一信使)R-G-第二信使(cAMP、Ca2+)PK
細(xì)胞內(nèi)反應(yīng)(胞漿內(nèi)瞬時(shí)反應(yīng))原癌基因(c-fos、c-jun)轉(zhuǎn)錄mRNA到胞漿翻譯成Fos、Jun、磷Pr入核作為第三信使靶基因表達(dá),產(chǎn)生較長遠(yuǎn)影響的Pr(核內(nèi)長時(shí)程效應(yīng))本文檔共75頁;當(dāng)前第36頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的途徑與機(jī)制
原癌基因(proto-oncogen)與跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)第二信使PK激活原癌基因→第三信使→目的基因由第二信使誘導(dǎo)的原癌基因稱為即刻早期基因(immediate-earlygenes,IEG),這類基因?qū)ν饨缧盘栁镔|(zhì)(遞質(zhì)、激素、沖動)在數(shù)分鐘內(nèi)作出快速表達(dá)反應(yīng)。原癌基因產(chǎn)物有多種功能,只有核內(nèi)磷酸化了的Pr.才能發(fā)揮第三信使的作用,將短暫信號轉(zhuǎn)為長時(shí)程反應(yīng)本文檔共75頁;當(dāng)前第37頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)相互影響
R-G-酶第二信使PK影響離子通道通道→Ca2+→PKG蛋白之間相互影響:Gi-直接抑制AC,Gi-?與Gs-結(jié)合阻斷Gs-本文檔共75頁;當(dāng)前第38頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)相互影響
同一信號,不同部位傳遞途徑不同Ach→N-M:離子通道受體Ach→心?。篟-G-酶Ach→M:a:以cAMP為第二信使b:以IP3、DG為第二信使本文檔共75頁;當(dāng)前第39頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分細(xì)胞通訊(總結(jié))細(xì)胞通訊:細(xì)胞之間的信號傳遞;跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路根據(jù)受體存在的部位分為兩類細(xì)胞內(nèi)受體:GC,類固醇細(xì)胞膜受體介導(dǎo)離子通道受體G蛋白耦聯(lián)受體酶聯(lián)受體:PTK(receptorTyrosinekinase)GC本文檔共75頁;當(dāng)前第40頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分細(xì)胞通訊細(xì)胞之間的信號傳遞以神經(jīng)-肌肉接頭為例本文檔共75頁;當(dāng)前第41頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的基本特征多途徑、多層次的細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑具有會聚和發(fā)散的特點(diǎn)各種受體識別各自配體,會聚后激活一個(gè)共同的效應(yīng)酶同一配體,激活不同的效應(yīng)酶,導(dǎo)致多樣化細(xì)胞應(yīng)答細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)即具有專一性,又有作用機(jī)制的相似性受體與配體結(jié)合專一性多配體,只有少數(shù)幾個(gè)第二信使介導(dǎo),表現(xiàn)出相似性本文檔共75頁;當(dāng)前第42頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分信號放大與適度調(diào)控,啟動與終止并存微量配體產(chǎn)生巨大效應(yīng)受體數(shù)量上升/下降;磷酸化/去磷酸化,G結(jié)合GTP/GDP,信使產(chǎn)生/下降細(xì)胞對長時(shí)間信號刺激產(chǎn)生適應(yīng)受體數(shù)目下降受體-配體親和力下降,受體對配體敏感性下降——受體脫敏/鈍化受體下游信號蛋白變化,通路受阻細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的基本特征本文檔共75頁;當(dāng)前第43頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分各信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑相互作用,形成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(signalnetworksystem)通道:Ca2+-CaM-PKG、第二信使、PK也可作用于通道細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的基本特征本文檔共75頁;當(dāng)前第44頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分細(xì)胞的生物電現(xiàn)象靜息電位動作電位興奮性周期變化興奮的傳導(dǎo)本文檔共75頁;當(dāng)前第45頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分靜息電位靜息電位(restingtransmembranepotential,RP)
RP的概念、記錄、表示概念:靜息狀態(tài)下(細(xì)胞在未受到外來刺激),細(xì)胞膜兩側(cè)的電位差稱靜息電位。記錄:用微電極測量電位。表示:一般將膜外電位規(guī)定為0;膜內(nèi)電位小于膜外電位,為負(fù)值。哺乳動物神經(jīng)纖維的RP為-70~-90mV。不同細(xì)胞或同一細(xì)胞在不同狀態(tài)下RP不同。本文檔共75頁;當(dāng)前第46頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分靜息電位
RP產(chǎn)生原理[K+]o<[K+]i膜對K+選擇性通透證明Hodgkin用槍烏賊巨大神經(jīng)纖維測量的與Nernst公式計(jì)算的接近改變膜內(nèi)外K+濃度差,RP變化與Nernst公式相吻合……四乙胺(TEA)
本文檔共75頁;當(dāng)前第47頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分動作電位動作電位(actionpotential,AP)
興奮的標(biāo)志
AP的概念概念:在足夠大的刺激作用下,在RP的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的一種可傳導(dǎo)的電位波動。也稱為神經(jīng)沖動。
有關(guān)名稱、概念:極化:RP的外正內(nèi)負(fù)的狀態(tài)稱極化狀態(tài);去極化:反極化:復(fù)極化:超極化:本文檔共75頁;當(dāng)前第48頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分動作電位
AP的記錄細(xì)胞內(nèi)記錄:細(xì)胞外記錄:單相AP雙相AP本文檔共75頁;當(dāng)前第49頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分動作電位
AP產(chǎn)生的條件刺激強(qiáng)度刺激強(qiáng)度(閾強(qiáng)度)閾刺激:閾上刺激;閾下刺激(局部電位)傳至5mm時(shí)幾乎消失電緊張電位(50%以下的閾強(qiáng)度)時(shí)間:時(shí)間-強(qiáng)度曲線強(qiáng)度/時(shí)間變化率本文檔共75頁;當(dāng)前第50頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分動作電位
AP特點(diǎn)“全或無”局部電位的特點(diǎn)反應(yīng)具有等級性:刺激強(qiáng)度↑,幅度↑;傳導(dǎo)衰減總和(空間、時(shí)間總和)無不應(yīng)期
本文檔共75頁;當(dāng)前第51頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分動作電位
AP產(chǎn)生的原理
Bernstein膜學(xué)說;Hodgkin,Huxley離子學(xué)說AP的overshoot與Na+內(nèi)流量有關(guān),服從Nernst公式改變細(xì)胞內(nèi)的Na+濃度,對AP的影響:[Na+]o與細(xì)胞興奮性關(guān)系極為密切,是興奮性的一個(gè)基本問題Overton,將蛙肌置于低于正常Na+10%的任氏液中,該肌失去興奮性Hodgkin,Katz用Gs、氯化膽堿代替胞外NaCl,對AP影響明顯,對RP無明顯影響Hodgkin,用軸漿灌流,K2SO4代軸漿不影響AP,用Na+代K+,AP迅速阻滯本文檔共75頁;當(dāng)前第52頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分動作電位
AP產(chǎn)生的原理Hodgkin,用24Na標(biāo)記,一次沖動有3.7pmol/cm2Na+凈內(nèi)流,2.5pmol/cm2K+外流Hodgkin電壓鉗技術(shù)Neher和Sakmann(1975)膜片鉗技術(shù)膜內(nèi)電壓(a)可調(diào)鉗制電壓(b)同時(shí)輸送到反饋放大器(c),放大器將偏差電流輸?shù)捷S突內(nèi)(d),以此電流補(bǔ)償,維持MP恒定b測電流adc本文檔共75頁;當(dāng)前第53頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分動作電位
AP產(chǎn)生的原理本文檔共75頁;當(dāng)前第54頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分動作電位
AP產(chǎn)生的原理
總結(jié):……閾刺激,Na+通道開放(TP水平),Na+內(nèi)流到ENa+水平,內(nèi)流是再生性的AP產(chǎn)生:Na+內(nèi)流,也有K+外流,到后期K+外流加大,所以AP幅度由gNa和gk共同決定;復(fù)極化由K+引起關(guān)于復(fù)極化的K+是電壓門控通道還是Ca2+、Na+激活500Na+個(gè)/m2膜內(nèi)流,可產(chǎn)生100mvAP,一次沖動引起[Na+]i變化1/10萬,用二硝基苯酚,氰化鈉使Na-K泵失活,離子濃度可維持其產(chǎn)生幾萬到幾十萬次沖動本文檔共75頁;當(dāng)前第55頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分動作電位
AP產(chǎn)生的原理
Bernstein膜學(xué)說RP:K+選擇性通透達(dá)到EK刺激:選擇性通透性變化,所有離子通透性都暫時(shí)增加,膜的極化狀態(tài)破壞,膜電位為零(去極化);去極化后,隨即出現(xiàn)膜選擇性通透的恢復(fù),復(fù)極化1939,H.J.Curtis,K.S.Cole在美國,A.L.Hodgkin,A.F.Huxley在英國分別發(fā)明了微電極,證明了MP由-60mv~+40mv。1949,Hodgkin根據(jù)測定的結(jié)果,對Bernstein膜學(xué)說提出修正,提出離子學(xué)說(鈉學(xué)說)本文檔共75頁;當(dāng)前第56頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分動作電位
AP產(chǎn)生的原理
★幾點(diǎn)說明:Thresholdpotential:能引起Na+通道開放并出現(xiàn)再生性循環(huán),導(dǎo)致Na+通道大量而迅速開放的臨界電位水平在TP以前,也有一些Na+通道開放,只是去極化程度小關(guān)于超極化:提出Na-K泵因細(xì)胞內(nèi)Na+堆積過多而過渡增強(qiáng),生電性Na-K泵作用引起超極化。CuytonA.C.在1996年第9版《Textbookofmedicalphysiology》中提出是由于K+通道開放增強(qiáng)持續(xù)時(shí)間較長,K電導(dǎo)高于靜息狀態(tài)所致本文檔共75頁;當(dāng)前第57頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分興奮性周期變化絕對不應(yīng)期:0.5-2ms相對不應(yīng)期:3ms超常期:12ms低長期:70ms(蛙有髓神經(jīng)纖維:絕對不應(yīng)期2ms,產(chǎn)生AP次數(shù)500次/s)興奮性周期性變化與通道的狀態(tài)有關(guān)本文檔共75頁;當(dāng)前第58頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分興奮的傳導(dǎo)局部電流學(xué)說相對不疲勞;絕緣性特點(diǎn)雙向;不衰減;本文檔共75頁;當(dāng)前第59頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分興奮的傳導(dǎo)有髓神經(jīng)纖維與無髓神經(jīng)纖維比較不同纖維傳導(dǎo)速度不同肌梭傳入Nf:70120m/s(A,I)無髓痛覺Nf:1m/s(C,IV)心?。浩咽霞?xì)胞4m/s;心室肌細(xì)胞1m/s;房室交界0.02m/s本文檔共75頁;當(dāng)前第60頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分肌肉收縮神經(jīng)-肌肉接頭處興奮的傳遞肌肉的細(xì)微結(jié)構(gòu)及肌絲的分子裝配肌肉收縮興奮-收縮偶聯(lián)骨骼肌收縮的外部表現(xiàn)和力學(xué)分析平滑肌本文檔共75頁;當(dāng)前第61頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分神經(jīng)-肌肉接頭處興奮的傳遞結(jié)構(gòu)終板膜間隙(4050nm)終板膜本文檔共75頁;當(dāng)前第62頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分神經(jīng)-肌肉接頭處興奮的傳遞傳遞學(xué)說的發(fā)展1877,Reymond,神經(jīng)末梢產(chǎn)生化學(xué)物質(zhì),與肌肉作用,引起興奮1936,Dale,受到1921年Loewi的影響刺激運(yùn)動神經(jīng),Ach釋放肌小動脈灌流Ach,肌收縮有機(jī)磷農(nóng)藥,新斯的明、毒扁豆堿抑制AchE箭毒、銀環(huán)蛇毒阻斷n-AchR1955,Katz,終板膜微電泳,引起EPP,抗膽堿脂酶藥物,延長EPP(endplatepotential)時(shí)間本文檔共75頁;當(dāng)前第63頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分神經(jīng)-肌肉接頭處興奮的傳遞傳遞過程
Ap—遞質(zhì)—Ap特點(diǎn)單向易受化學(xué)因素影響本文檔共75頁;當(dāng)前第64頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分神經(jīng)-肌肉接頭處興奮的傳遞注意要點(diǎn)囊泡量子式釋放200~300個(gè)囊泡/AP,107Ach,產(chǎn)生正常的EPP(50mv),需要250個(gè)小泡EPP是引起肌細(xì)胞膜到TP的3~4倍1:1EPP是局部電位,電緊張擴(kuò)布,相鄰膜產(chǎn)生APAP→Ca2+→遞質(zhì)釋放量2.0ms內(nèi)可將Ach清除本文檔共75頁;當(dāng)前第65頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分肌肉的細(xì)微結(jié)構(gòu)及肌絲的分子裝配細(xì)微結(jié)構(gòu)肌原纖維與肌小節(jié)肌小節(jié)長度變化范圍1.53.5m,粗肌絲1.5m,M線兩側(cè)各0.1m處無橫橋,細(xì)肌絲1.02m肌管系統(tǒng)在Z線處形成橫管,肌漿網(wǎng)在橫管處形成終末池本文檔共75頁;當(dāng)前第66頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分肌肉的細(xì)微結(jié)構(gòu)及肌絲的分子裝配肌絲分子裝配粗肌絲200300個(gè)分子Myosin,頭既能結(jié)合ATP,又有ATP酶的作用,14.3nm伸出一對,42.9nm重復(fù)伸出本文檔共75頁;當(dāng)前第67頁;編輯于星期二\4點(diǎn)24分肌肉的細(xì)微結(jié)構(gòu)及肌絲的分子裝配肌絲分子裝配細(xì)肌絲actintropomyosinTn-C:結(jié)合
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