細(xì)胞的基本功能醫(yī)學(xué)生理學(xué)課件培訓(xùn)講義

細(xì)胞的基本功能醫(yī)學(xué)生理學(xué)課件細(xì)胞的基本功能醫(yī)學(xué)生理學(xué)課件1（優(yōu)選）細(xì)胞的基本功能醫(yī)學(xué)生理學(xué)課件（優(yōu)選）細(xì)胞的基本功能醫(yī)學(xué)生理學(xué)課件2組成：脂質(zhì)（lipid）蛋白質(zhì)（protein）糖類一、膜的化學(xué)組成和分子結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：液態(tài)鑲嵌模型

fluidmosaicmodel以液態(tài)的脂質(zhì)雙分子層為基架，其間鑲嵌著許多具有不同功能的蛋白質(zhì)組成：脂質(zhì)（lipid）一、膜的化學(xué)組成和分子結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：3細(xì)胞的基本功能醫(yī)學(xué)生理學(xué)課件培訓(xùn)講義41.脂質(zhì)雙分子層：磷脂（phospholipid）70%分子結(jié)構(gòu)雙嗜性分子作用使膜具有流動(dòng)性膽固醇（cholesterol）30%作用流度阻尼器

1.脂質(zhì)雙分子層：52.細(xì)胞膜蛋白表面蛋白質(zhì)（peripheralprotein）特點(diǎn)吸附在膜的內(nèi)、外表面舉例紅細(xì)胞膜內(nèi)的骨架蛋白整合蛋白（integralprotein）特點(diǎn)一次或反復(fù)多次穿越脂質(zhì)雙分子層舉例載體通道離子泵2.細(xì)胞膜蛋白63.細(xì)胞膜糖類3.細(xì)胞膜糖類7細(xì)胞的基本功能醫(yī)學(xué)生理學(xué)課件培訓(xùn)講義8二、物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)小分子物質(zhì)和水單純擴(kuò)散膜蛋白介導(dǎo)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)大分子物質(zhì)出胞和入胞二、物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)小分子物質(zhì)和水9同向轉(zhuǎn)運(yùn)（symport）動(dòng)作電位或動(dòng)作電位的產(chǎn)生分鈉通道被激活而產(chǎn)生的主動(dòng)反應(yīng)與電緊張電位疊加后形成的電位變化只有張力的變化。N-型ACh門控通道：糖類胞漿Ca2+濃度降低的機(jī)制N2型ACh受體陽離子通道的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程三、組織的興奮和興奮性(三)橫紋肌的收縮機(jī)制處于一定程度的被拉長，神經(jīng)-骨骼肌接頭處的結(jié)構(gòu)最大在一定范圍內(nèi)，肌肉收縮強(qiáng)度隨肌*胞內(nèi)高鉀為許多代謝反應(yīng)所必需*是其他物質(zhì)繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)的動(dòng)力*有助于細(xì)胞內(nèi)PH的穩(wěn)定共同點(diǎn)舉例載體通道離子泵(2)Ca2＋↑，橫橋和肌動(dòng)蛋白的活化位點(diǎn)結(jié)合1.單純擴(kuò)散（simplediffusion）定義擴(kuò)散方向高濃度低濃度特點(diǎn)不消耗能量舉例O2、N2、CO2、乙醇同向轉(zhuǎn)運(yùn)（symport）1.單純擴(kuò)散（simpledif102.膜蛋白介導(dǎo)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)不消耗能量經(jīng)載體的易化擴(kuò)散經(jīng)通道的易化擴(kuò)散消耗能量主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)2.膜蛋白介導(dǎo)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)不消耗能量11經(jīng)載體的易化擴(kuò)散（facilitateddiffusionviacarrier）定義擴(kuò)散方向高濃度低濃度特點(diǎn)*需要膜蛋白（載體）的幫助*順濃度梯度擴(kuò)散,不消耗能量*特異性 *飽和性 *競爭性抑制經(jīng)載體的易化擴(kuò)散（facilitateddiffusion12興奮性（excitability）需要膜蛋白（離子通道）*的幫助初長度（initiallength）—前整合蛋白（integralprotein）神經(jīng)細(xì)胞、肌細(xì)胞和部分腺細(xì)胞最適前負(fù)荷N-型ACh門控通道開放；IP3-Ca2+途徑，DG-PKC途徑*ATP酶的活性機(jī)械門控通道（mechanically-gatedionchannel)*筒箭毒α銀環(huán)蛇毒肌松劑激活狀態(tài)activestate大多數(shù)為平穩(wěn)的直流電經(jīng)載體的易化擴(kuò)散Na通道、鉀通道、Ca通道等出胞和入胞鈣泵（calciumpump）又稱Na+K+ATPase動(dòng)作電位或動(dòng)作電位的產(chǎn)生*刺激強(qiáng)度對時(shí)間的變化率電壓門控通道跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程：骨骼肌鈣泵（SR）興奮性（excitability）13細(xì)胞的基本功能醫(yī)學(xué)生理學(xué)課件培訓(xùn)講義14經(jīng)通道的易化擴(kuò)散

（facilitateddiffusionthroughionchannel）擴(kuò)散方向定義：高濃度低濃度（電位梯度）經(jīng)通道的易化擴(kuò)散

（facilitateddiffusio15門控性gating選擇性（取決于孔道的口徑、化學(xué)結(jié)構(gòu)和帶電狀況）特點(diǎn)：順濃度或電位梯度擴(kuò)散，不消耗能量需要膜蛋白（離子通道）*的幫助*離子通道為貫穿脂質(zhì)雙層，中央帶有親水性孔道的膜蛋白。門控性gating選擇性（取決于孔道的口徑、化學(xué)特點(diǎn)：順濃16化學(xué)門控通道（chemically-gatedchannel）電壓門控通道(voltage-gatedchannel)機(jī)械門控通道（mechanically-gatedionchannel)三類通道：

化學(xué)門控通道（chemically-gatedchanne171）電壓門控通道定義—通道的開閉受膜兩側(cè)電位差控制的離子通道舉例Na通道、鉀通道、Ca通道等1）電壓門控通道定義18電壓門控通道跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程：鈉離子鉀離子跨膜電位的改變；結(jié)構(gòu)域中精氨酸或賴氨酸產(chǎn)生位移；誘發(fā)通道“閘門”的開放；細(xì)胞膜出現(xiàn)新的電變化。電壓門控通道跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程：鈉離子鉀離子跨膜電位的改變；19細(xì)胞的基本功能醫(yī)學(xué)生理學(xué)課件培訓(xùn)講義202）化學(xué)門控通道定義—由某些化學(xué)物質(zhì)控制其開、閉的通道（配體門控通道）舉例

N型Ach受體陽離子通道五個(gè)亞單位構(gòu)成的五聚體（α2βγδ）其中α2結(jié)合兩分子的Ach。2）化學(xué)門控通道定義21細(xì)胞的基本功能醫(yī)學(xué)生理學(xué)課件培訓(xùn)講義22兩個(gè)α亞單位同兩分子ACh結(jié)合；N-型ACh門控通道開放；Na+內(nèi)流；形成終板電位。N2型ACh受體陽離子通道的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程兩個(gè)α亞單位同兩分子ACh結(jié)合；N2型ACh受體陽離子通道的233）水通道3）水通道243.主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)（activetransport）

（原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)）定義—細(xì)胞直接利用代謝產(chǎn)生的能量將物質(zhì)逆濃度梯度或電位梯度跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的過程。3.主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)（activetransport）

（原發(fā)性主25舉例Na泵、Ca泵等特點(diǎn)*物質(zhì)逆濃度梯度或電位梯度轉(zhuǎn)運(yùn)*消耗能量*需要膜蛋白（離子泵亦稱ATP酶)的幫助舉例特點(diǎn)*物質(zhì)逆濃度梯度或電位梯度轉(zhuǎn)運(yùn)*消耗能26細(xì)胞的基本功能醫(yī)學(xué)生理學(xué)課件培訓(xùn)講義27鈉—鉀泵（sodiumpotassiumpump）又稱鈉泵（sodiumpump）又稱Na+K+ATPase分解一個(gè)ATP膜內(nèi)膜外3Na+3Na+（12）（30）2K+2K+鈉—鉀泵（sodiumpotassiumpump）又稱鈉泵28轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制通過膜蛋白的磷酸化和去磷

酸化引起構(gòu)象的改變來完成轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制通過膜蛋白的磷酸化和去磷

29鈉鉀泵的分子結(jié)構(gòu)鈉鉀泵的分子結(jié)構(gòu)30

生理意義：*胞內(nèi)高鉀為許多代謝反應(yīng)所必需*維持胞漿滲透壓和細(xì)胞容積的相對穩(wěn)定*有助于細(xì)胞內(nèi)PH的穩(wěn)定*生物電活動(dòng)的前提條件*生電性*是其他物質(zhì)繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)的動(dòng)力生理意義：*胞內(nèi)高鉀為許多代謝反應(yīng)所必需*維31鈣泵（calciumpump）又稱Ca2+ATP酶分布在細(xì)胞膜、肌漿網(wǎng)和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)分解一個(gè)ATP胞漿胞外1Ca++1Ca++機(jī)制作用是維持細(xì)胞內(nèi)外的鈣離子濃度梯度鈣泵（calciumpump）又稱Ca2+ATP酶324.繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)

（secondaryactivetransport）定義—許多物質(zhì)在進(jìn)行逆濃度梯度或電位梯度的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)，所需的能量并不直接來自ATP的分解，而是來自Na+在膜兩側(cè)的濃度勢能差，后者是鈉泵利用分解ATP釋放的能量建立的。這種間接利用ATP能量的主

動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)過程稱為~。4.繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)

（secondaryact33繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)的特點(diǎn)：逆濃度差或電位差轉(zhuǎn)運(yùn)不直接伴隨ATP的消耗鈉泵形成的勢能貯備是繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)的必要條件轉(zhuǎn)運(yùn)過程伴有Na+順濃度梯度進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)的特點(diǎn)：逆濃度差或電位差轉(zhuǎn)運(yùn)不直接伴隨ATP的34舉例葡萄糖和氨基酸在小腸粘膜上皮和腎小管上皮的重吸收，甲狀腺上皮細(xì)胞的聚碘等。同向轉(zhuǎn)運(yùn)（symport）逆向轉(zhuǎn)運(yùn)（antiport）或交換exchange）舉例35Na+葡萄糖同向轉(zhuǎn)運(yùn)體Na+葡萄糖同向轉(zhuǎn)運(yùn)體36Na+Ca2+交換體利用鈉泵活動(dòng)造成的膜兩側(cè)Na+的濃度勢能胞漿胞外3Na+3Na+

1Ca2+1Ca2+對心肌細(xì)胞的活動(dòng)有重要意義（胞內(nèi)低Ca2+）內(nèi)入

外排Na+Ca2+交換體利用鈉泵活動(dòng)造成的膜兩側(cè)Na+的濃度勢能375.出胞（exocytosis）與入胞（endocytosis）轉(zhuǎn)移移向細(xì)胞內(nèi)大分子物質(zhì)或物質(zhì)顆粒的外排出胞粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的核糖體高爾基復(fù)合體細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)合成分泌囊泡融合破裂釋放5.出胞（exocytosis）與入胞（endocytosi38兩種形式持續(xù)不間斷受化學(xué)或電信號(hào)的調(diào)節(jié)神經(jīng)末梢釋放遞質(zhì)杯細(xì)胞分泌黏液兩種形式持續(xù)不間斷受化學(xué)或電信號(hào)的調(diào)節(jié)神經(jīng)末梢釋放遞質(zhì)杯細(xì)胞39細(xì)胞的基本功能醫(yī)學(xué)生理學(xué)課件培訓(xùn)講義40入胞定義—大分子物質(zhì)或物質(zhì)團(tuán)塊（如細(xì)菌、細(xì)胞碎片）進(jìn)入細(xì)胞的過程。吞噬（phagocytosis）巨噬細(xì)胞中性粒細(xì)胞吞飲（pinocytosis）所有細(xì)胞入胞定義41吞飲液相入胞（fluidphaseendocytosis）—細(xì)胞外液及其所含的溶質(zhì)連續(xù)不斷地以吞飲的方式進(jìn)入細(xì)胞。受體介導(dǎo)入胞（receptormediatedendocytosis）—通過被轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)與膜表面的特殊受體蛋白質(zhì)相互作用而引起的入胞現(xiàn)象，如結(jié)合鐵離子的運(yùn)鐵蛋白。吞飲液相入胞（fluidphaseendocytosis）42細(xì)胞的基本功能醫(yī)學(xué)生理學(xué)課件培訓(xùn)講義43物質(zhì)被細(xì)胞膜上相應(yīng)受體“辯認(rèn)”并特異結(jié)合；形成的復(fù)合物在膜中橫向移動(dòng)，向復(fù)衣凹陷集中；膜向胞漿側(cè)凹陷，最后與膜斷離，在胞內(nèi)形成吞飲泡；受體和結(jié)合的配體分離；入胞物質(zhì)被轉(zhuǎn)運(yùn)到能利用它們的細(xì)胞器中；在胞內(nèi)體膜上的受體經(jīng)循環(huán)小泡移回到細(xì)胞膜重復(fù)利用受體介導(dǎo)式入胞：物質(zhì)被細(xì)胞膜上相應(yīng)受體“辯認(rèn)”并特異結(jié)合；受體介導(dǎo)式入胞44動(dòng)作電位或動(dòng)作電位的產(chǎn)生相對不應(yīng)期（relativerefractoryperiod）骨骼肌鈣泵（SR）超極化電緊張電位興奮性（excitability）電位梯度的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)，所絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶液態(tài)鑲嵌模型fluidmosaicmodel*可總和興奮在同一細(xì)胞上的傳導(dǎo)機(jī)制(二）橫紋肌細(xì)胞的微細(xì)結(jié)構(gòu)細(xì)胞攝取大分子物質(zhì)的過程最大等長收縮張力（P0）相對不應(yīng)期（relativerefractoryperiod）G蛋白耦聯(lián)受體7次跨膜受體液態(tài)鑲嵌模型fluidmosaicmodel負(fù)荷。靜息電位（restingpotential）初長度（initiallength）—前*有機(jī)磷農(nóng)藥與新斯的明繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)正離子由膜內(nèi)流向膜外動(dòng)作電位或動(dòng)作電位的產(chǎn)生45過程特點(diǎn)

物質(zhì)從高濃度側(cè)向低濃度側(cè)的凈移動(dòng)

分子在載體蛋白的幫助下跨膜擴(kuò)散。細(xì)胞本身不耗能。結(jié)構(gòu)特異性、飽和現(xiàn)象和競爭性抑制。

某些離子在膜上有相應(yīng)的離子通道（相對選擇性）

被動(dòng)過程

(順電-化

學(xué)梯度

不耗能）

單純擴(kuò)散

載體

通道易化擴(kuò)散

通道開放時(shí)，離子順其濃度梯度經(jīng)通道擴(kuò)散。可受特異性阻斷劑的影響。

主動(dòng)過程

主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)在特殊蛋白質(zhì)的幫助下逆電—化學(xué)梯度的轉(zhuǎn)運(yùn)，需要消耗能量

同時(shí)而轉(zhuǎn)運(yùn)其他物質(zhì)，最終由鈉泵提供能量(逆電—化學(xué)梯度耗能）

出胞

細(xì)胞內(nèi)大分子物質(zhì)通過膜上暫時(shí)出現(xiàn)的裂孔而排出

入胞

細(xì)胞攝取大分子物質(zhì)的過程

繼發(fā)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)是主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)的另一種形式，在伴隨Na轉(zhuǎn)運(yùn)的+過程特點(diǎn)46G蛋白耦聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)酶耦聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)離子通道介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)第二節(jié)細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)signaltransduction跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的特點(diǎn)外界信號(hào)不進(jìn)入細(xì)胞或直接影響細(xì)胞內(nèi)過程跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)具有放大功能通過少數(shù)幾種類似的途徑實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程G蛋白耦聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)第二節(jié)細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)signal47G蛋白耦聯(lián)受體7次跨膜受體G蛋白G蛋白效應(yīng)器酶腺甘酸環(huán)化酶（AC）磷脂酶C（PLC）依賴于cGMP磷酸二酯酶（PDE）離子通道一、G蛋白耦聯(lián)受體介到導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)G蛋白耦聯(lián)受體7次跨膜受體一、G蛋白耦聯(lián)受體48細(xì)胞的基本功能醫(yī)學(xué)生理學(xué)課件培訓(xùn)講義49細(xì)胞的基本功能醫(yī)學(xué)生理學(xué)課件培訓(xùn)講義50外界信號(hào)不進(jìn)入細(xì)胞或直接影響細(xì)胞內(nèi)過程興奮性（excitability）結(jié)構(gòu)域中精氨酸或賴氨酸產(chǎn)生位移；正離子由膜外流向膜內(nèi)液相入胞（fluidphaseendocytosis）（二）、組織的興奮性和閾刺激需要膜蛋白（離子通道）*的幫助絕對不應(yīng)期（absoluterefractoryperiod）N-型ACh門控通道開放；1．化學(xué)門控通道或配體（ligand）門控通道接頭前膜prejunctionalmembrane1Ca2+1Ca2+明帶Z線吞噬（phagocytosis）電位差舉例載體通道離子泵鈣瞬變：calciumtransient細(xì)胞膜為絕緣不良的電纜全或無allornone定義細(xì)胞膜受到閾刺激或閾上刺膜向胞漿側(cè)凹陷，最后與膜斷離，在胞內(nèi)形成吞飲泡；G-蛋白由α、β和γ亞單位組成，α亞單位起催化作用外界信號(hào)不進(jìn)入細(xì)胞或直接影響細(xì)胞內(nèi)過程G-蛋白由α、β和γ亞51第二信使

(secondmessenger)

cAMP、IP3、DG、cGMP、Ca2+等蛋白激酶(proteinkinase)絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶酪氨酸蛋白激酶PKAPKC等第二信使(secondmessenger)52幾種主要的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)方式1.cAMPPKA途徑

幾種主要的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)方式1.cAMPPKA途徑532.IP3-Ca2+途徑，DG-PKC途徑2.IP3-Ca2+途徑，DG-PKC途徑543.G蛋白-離子通道途徑心肌細(xì)胞膜M2受體+Ach

Gi

KAch通道

光+視紫紅質(zhì)

Gt

cGMP依賴的磷酸二酯酶

cGMP分解

Na+通道關(guān)閉3.G蛋白-離子通道途徑心肌細(xì)胞膜M2受體+55二、酶耦聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)表皮生長因子肝細(xì)胞生長因子胰島素等1.具有酪氨酸激酶的受體（受體酪氨酸激酶）信號(hào)分子+受體酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域激活受體自身及細(xì)胞內(nèi)靶蛋白磷酸化二、酶耦聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)表皮生長因子1.具有酪氨562.結(jié)合酪氨酸激酶的受體干擾素受體等3.具有鳥苷酸環(huán)化酶的受體（受體鳥苷酸環(huán)化酶）心房鈉尿肽，NO等促紅細(xì)胞生成素受體生長素受體細(xì)胞因子2.結(jié)合酪氨酸激酶的受體干擾素受體等3.具有鳥苷酸環(huán)化酶的受57兩個(gè)α亞單位能同兩分子ACh結(jié)合。cGMP依賴的磷酸二酯酶離子通道介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)(二）細(xì)胞膜的被動(dòng)電學(xué)特性磷脂（phospholipid）70%鉀通道激活狀態(tài)肌鈣蛋白troponin這種間接利用ATP能量的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)過程稱為~。*刺激持續(xù)時(shí)間duration結(jié)構(gòu)域中精氨酸或賴氨酸產(chǎn)生位移；分子在載體蛋白的幫助下跨膜擴(kuò)散。負(fù)荷與肌肉收縮能力對肌肉收縮強(qiáng)度的影響Ca2+釋放通道（ryanodine受體）橫管（T管）L型Ca2+通道—刺激持續(xù)時(shí)間與強(qiáng)度對時(shí)間的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)（activetransport）

（原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)）具有的這一長度為~。明帶Z線*有機(jī)磷農(nóng)藥與新斯的明N2型Ach受體A型γ氨基丁酸受體甘氨酸受體等兩個(gè)α亞單位能同兩分子ACh結(jié)合。N2型Ach受體58它們的作用是信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)；它們在結(jié)構(gòu)上都是通道蛋白質(zhì)；觸發(fā)其信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的因素不同。1．化學(xué)門控通道或配體（ligand）門控通道N-型ACh門控通道：Ach受體的部位在骨骼肌終板膜上。三、離子通道介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)

(signaltransductionmediatedbyionchannel)它們的作用是信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)；1．化學(xué)門控通道或配體（ligand）594種亞單位組成的5聚體蛋白質(zhì)；每個(gè)亞單位有4處α螺旋，反復(fù)貫穿膜4次；各亞單位以第2個(gè)α螺旋構(gòu)成水相孔道的“內(nèi)壁”；5個(gè)亞單位形成一個(gè)結(jié)構(gòu)為α2βγδ的梅花狀通道結(jié)構(gòu)；兩個(gè)α亞單位能同兩分子ACh結(jié)合。N-型ACh門控通道的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：4種亞單位組成的5聚體蛋白質(zhì)；N-型ACh門控通道的結(jié)構(gòu)特60細(xì)胞的基本功能醫(yī)學(xué)生理學(xué)課件培訓(xùn)講義61兩個(gè)α亞單位同兩分子ACh結(jié)合；N型ACh門控通道開放；Na+內(nèi)流；形成終板電位。N-型ACh門控通道的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程：鈉離子鉀離子兩個(gè)α亞單位同兩分子ACh結(jié)合；N-型ACh門控通道的跨膜信622.電壓門控通道(voltage-gatedionchannel)2.電壓門控通道(voltage-gatedionc63跨膜電位的改變；結(jié)構(gòu)域中精氨酸或賴氨酸產(chǎn)生位移；誘發(fā)通道“閘門”的開放；細(xì)胞膜出現(xiàn)新的電變化。上海第二醫(yī)科大學(xué)生理教研室電壓門控通道跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程：鈉離子鉀離子跨膜電位的改變；上海第二醫(yī)科大學(xué)生理教研室電壓門控通道跨膜信643.機(jī)械門控通道（mechanicallygatedchannel）觸發(fā)因素是機(jī)械性刺激如內(nèi)耳毛細(xì)胞聽毛受基底膜振動(dòng)。3.機(jī)械門控通道（mechanicallygatedch65跨膜電位靜息電位（restingpotential）動(dòng)作電位（actionpotential）第三節(jié)細(xì)胞的生物電現(xiàn)象跨膜電位第三節(jié)細(xì)胞的生物電現(xiàn)象66一、細(xì)胞的靜息電位定義細(xì)胞在未受刺激時(shí)存在于細(xì)胞膜內(nèi)外兩側(cè)的電位差特點(diǎn)大多數(shù)為負(fù)電位內(nèi)負(fù)外正大多數(shù)為平穩(wěn)的直流電一、細(xì)胞的靜息電位定義細(xì)胞在未受刺激時(shí)存在于細(xì)67細(xì)胞的基本功能醫(yī)學(xué)生理學(xué)課件培訓(xùn)講義68細(xì)胞的基本功能醫(yī)學(xué)生理學(xué)課件培訓(xùn)講義69細(xì)胞的基本功能醫(yī)學(xué)生理學(xué)課件培訓(xùn)講義70常用術(shù)語極化（polarization）超極化（hyperpolarization）去極化（depolarization）復(fù)極化（repolarization）細(xì)胞的基本功能醫(yī)學(xué)生理學(xué)課件培訓(xùn)講義71靜息電位產(chǎn)生的機(jī)制膜學(xué)說離子跨膜擴(kuò)散的驅(qū)動(dòng)力離子濃度差電化學(xué)驅(qū)動(dòng)力電位差

靜息電位產(chǎn)生的機(jī)制膜學(xué)說72細(xì)胞的基本功能醫(yī)學(xué)生理學(xué)課件培訓(xùn)講義73細(xì)胞膜內(nèi)外存在K+濃度差

安靜時(shí)，細(xì)胞膜對K+的通透性遠(yuǎn)大于對Na+的通透性細(xì)胞膜內(nèi)外存在K+濃度差74細(xì)胞的基本功能醫(yī)學(xué)生理學(xué)課件培訓(xùn)講義75鈉鉀泵的作用維持細(xì)胞膜兩側(cè)Na+、K+的不均衡分布；其活動(dòng)是生電性的32鈉鉀泵的作用維持細(xì)胞膜兩側(cè)Na+、K+的不均衡分布；3276二、細(xì)胞的動(dòng)作電位二、細(xì)胞的動(dòng)作電位77定義細(xì)胞膜受到閾刺激或閾上刺激后，在原有的靜息電位的基礎(chǔ)上發(fā)生的一次膜兩側(cè)電位的快速而可逆的倒轉(zhuǎn)和復(fù)原。形狀鋒電位上升支70mV~+50mV下降支+50mV~恢復(fù)后電位（一）細(xì)胞的動(dòng)作電位定義細(xì)胞膜受到閾刺激或閾上刺（一）細(xì)胞的動(dòng)作電位78動(dòng)作電位的特點(diǎn):全或無allornone可不衰減可擴(kuò)布性propagate動(dòng)作電位的特點(diǎn):全或無allornone79(二）細(xì)胞膜的被動(dòng)電學(xué)特性細(xì)胞膜為絕緣不良的電纜(二）細(xì)胞膜的被動(dòng)電學(xué)特性細(xì)胞膜為絕緣不良的電纜80由細(xì)胞的電纜特性所決定的膜電位的分布。去極化電緊張電位超極化電緊張電位+電緊張電位（electrotonicpotential）由細(xì)胞的電纜特性所決定的膜電位的分布。81（三）動(dòng)作電位的產(chǎn)生機(jī)制對Na+的驅(qū)動(dòng)力

對K+的驅(qū)動(dòng)力1.電化學(xué)驅(qū)動(dòng)力electrochemicaldrivingforce某離子的驅(qū)動(dòng)力=膜電位-平衡電位（三）動(dòng)作電位的產(chǎn)生機(jī)制對Na+的驅(qū)動(dòng)力對K+的驅(qū)動(dòng)82內(nèi)向電流inwardcurrent正離子由膜外流向膜內(nèi)負(fù)離子由膜內(nèi)流向膜外去極化外向電流outwardcurrent正離子由膜內(nèi)流向膜外負(fù)離子由膜外流向膜內(nèi)復(fù)極化超極化內(nèi)向電流inwardcurrent去極化外向電流out832.動(dòng)作電位期間膜電導(dǎo)的變化2.動(dòng)作電位期間膜電導(dǎo)的變化84膜電流的記錄和分析膜電流的記錄和分析85細(xì)胞的基本功能醫(yī)學(xué)生理學(xué)課件培訓(xùn)講義86細(xì)胞的基本功能醫(yī)學(xué)生理學(xué)課件培訓(xùn)講義873.膜電導(dǎo)變化的機(jī)制—離子通道的活動(dòng)鈉通道靜息狀態(tài)restingstate

激活狀態(tài)activestate

失活狀態(tài)inactivestate

鉀通道激活狀態(tài)去激活狀態(tài)deactivestate

3.膜電導(dǎo)變化的機(jī)制—離子通道的活動(dòng)鈉通道88細(xì)胞的基本功能醫(yī)學(xué)生理學(xué)課件培訓(xùn)講義89細(xì)胞的基本功能醫(yī)學(xué)生理學(xué)課件培訓(xùn)講義90單通道電流和宏膜電流的關(guān)系單通道電流和宏膜電流的關(guān)系914.動(dòng)作電位的發(fā)生去極化刺激去極化程度小鈉內(nèi)流小于鉀外流去極化程度大動(dòng)作電位到達(dá)閾電位鈉再生性循環(huán)局部興奮閾、閾上刺激閾下刺激4.動(dòng)作電位的發(fā)生去極化刺激去極化程度小鈉內(nèi)流小于鉀外流去極92閾電位（thresholdpotential）去極化到某一臨界值后能夠誘發(fā)去極化和鈉通道開放之間出現(xiàn)再生性循環(huán)，并導(dǎo)致鈉通道大量而迅速的開放，出現(xiàn)動(dòng)作電位的上升支。閾電位值比靜息電位小10~20mV。閾電位（thresholdpotential）93局部反應(yīng)和局部興奮給細(xì)胞膜一個(gè)去極化刺激時(shí)，由部分鈉通道被激活而產(chǎn)生的主動(dòng)反應(yīng)與電緊張電位疊加后形成的電位變化局部反應(yīng)的特點(diǎn)*無全或無*電緊張擴(kuò)播*可疊加時(shí)間總和空間總和局部反應(yīng)和局部興奮94細(xì)胞的基本功能醫(yī)學(xué)生理學(xué)課件培訓(xùn)講義95動(dòng)作電位與局部興奮的區(qū)別：刺激強(qiáng)度閾下刺激閾刺激或閾上刺激局部反應(yīng)動(dòng)作電位開放的Na+通道較少多電位變化幅度與刺激強(qiáng)度的關(guān)系1.?。ㄔ陂撾娢灰韵虏▌?dòng)）1.大2.全或無現(xiàn)象不應(yīng)期無有總和性有（時(shí)間與空間總和）無傳播特點(diǎn)電緊張性擴(kuò)布不衰減性傳播2.隨刺激強(qiáng)度的增加而增加動(dòng)作電位與局部興奮的區(qū)別：96（四）動(dòng)作電位的傳導(dǎo)興奮在同一細(xì)胞上的傳導(dǎo)機(jī)制傳導(dǎo)方式局部電流

（四）動(dòng)作電位的傳導(dǎo)興奮在同一細(xì)胞上的傳導(dǎo)機(jī)制97細(xì)胞的基本功能醫(yī)學(xué)生理學(xué)課件培訓(xùn)講義98閾刺激動(dòng)作電位局部電流電緊張電位去極化達(dá)閾電位鄰近膜產(chǎn)生動(dòng)作電位動(dòng)作電位沿細(xì)胞膜傳導(dǎo)閾刺激動(dòng)作電位局部電流電緊張電位去極化達(dá)閾電位鄰近膜產(chǎn)生動(dòng)作99有髓神經(jīng)纖維：跳躍式傳導(dǎo)快速且節(jié)能有髓神經(jīng)纖維：跳躍式傳導(dǎo)快速且節(jié)能100影響動(dòng)作電位傳導(dǎo)的因素細(xì)胞膜的被動(dòng)電學(xué)特性電緊張電位的擴(kuò)播范圍電緊張電位的擴(kuò)播速度直徑、有無髓鞘動(dòng)作電位的去極化速度和幅度影響動(dòng)作電位傳導(dǎo)的因素細(xì)胞膜的被動(dòng)電學(xué)特性電緊張電位的擴(kuò)播范101電緊張性擴(kuò)布與動(dòng)作電位傳導(dǎo)之比較電緊張性擴(kuò)布動(dòng)作電位傳導(dǎo)傳導(dǎo)速度快慢傳導(dǎo)距離很短（有限）遠(yuǎn)不應(yīng)期無有信息衰減不衰減總和時(shí)間和空間總和不能總和機(jī)制隨時(shí)間和距離的增加而迅速減小依靠膜的基本電學(xué)特性向周圍擴(kuò)布膜的興奮部分通過局部電流刺激了鄰近未興奮部分電緊張性擴(kuò)布與動(dòng)作電位傳導(dǎo)之比較電緊張性擴(kuò)布動(dòng)作電位傳導(dǎo)傳導(dǎo)102（五）縫隙連接使興奮可以在細(xì)胞間直接擴(kuò)播（五）縫隙連接使興奮可以在細(xì)胞間直接擴(kuò)播103三、組織的興奮和興奮性興奮excitation動(dòng)作電位或動(dòng)作電位的產(chǎn)生可興奮細(xì)胞excitablecell神經(jīng)細(xì)胞、肌細(xì)胞和部分腺細(xì)胞（一）、興奮和可興奮細(xì)胞興奮性（excitability）可興奮細(xì)胞受刺激后產(chǎn)生動(dòng)作電位的能力（二）、組織的興奮性和閾刺激三、組織的興奮和興奮性興奮excitation（一）、興奮和104刺激的三要素stimulation*刺激強(qiáng)度intensity*刺激持續(xù)時(shí)間duration*刺激強(qiáng)度對時(shí)間的變化率閾強(qiáng)度（thresholdintensity）閾刺激（thresholdstimulus）—刺激持續(xù)時(shí)間與強(qiáng)度對時(shí)間的變化率固定，測量能使組織發(fā)生興奮的最小刺激強(qiáng)度。衡量興奮性高低的指標(biāo)刺激的三要素stimulation105閾電位與閾強(qiáng)度區(qū)別點(diǎn)共同點(diǎn)聯(lián)系閾刺激閾上刺激閾下刺激閾電位與閾強(qiáng)度106(三)細(xì)胞興奮后興奮性的變化絕對不應(yīng)期（absoluterefractoryperiod）興奮性為零相對不應(yīng)期（relativerefractoryperiod）興奮性低于正常超常期（supranormalperiod）低常期（subnormalperiod）(三)細(xì)胞興奮后興奮性的變化絕對不應(yīng)期（absoluter107細(xì)胞的基本功能醫(yī)學(xué)生理學(xué)課件培訓(xùn)講義108（四）影響細(xì)胞興奮性的因素靜息電位的水平閾電位細(xì)胞外Ca2+的濃度（四）影響細(xì)胞興奮性的因素靜息電位的水平閾電位細(xì)胞外Ca2+109細(xì)胞的基本功能醫(yī)學(xué)生理學(xué)課件培訓(xùn)講義110第四節(jié)肌細(xì)胞的收縮神經(jīng)-骨骼肌接頭處興奮的傳遞肌細(xì)胞的收縮興奮-收縮耦聯(lián)影響肌細(xì)胞收縮效能的因素第四節(jié)肌細(xì)胞的收縮神經(jīng)-骨骼肌接頭處興奮的傳遞111細(xì)胞的基本功能醫(yī)學(xué)生理學(xué)課件培訓(xùn)講義112（一）神經(jīng)骨骼肌接頭處興奮的傳遞一、橫紋肌(終板膜）神經(jīng)-骨骼肌接頭處的結(jié)構(gòu)接頭前膜prejunctionalmembrane接頭間隙junctionalcleft接頭后膜postjunctionalmembrane（一）神經(jīng)骨骼肌接頭處興奮的傳遞一、橫紋肌(終板膜）神經(jīng)113細(xì)胞的基本功能醫(yī)學(xué)生理學(xué)課件培訓(xùn)講義114AP傳到末梢末梢去極化Ca2+通道開放、Ca2+內(nèi)流遞質(zhì)出胞Ach擴(kuò)散至接頭間隙Ach與Ach受體陽離子通道結(jié)合Na+內(nèi)流、K+外流，產(chǎn)生終板電位電緊張擴(kuò)布周圍肌膜電壓門控Na通道開放，產(chǎn)生AP量子釋放AP傳到末梢末梢去極化Ca2+通道開放、Ca2+內(nèi)流遞質(zhì)出胞115Ca2+的作用膽堿酯酶的作用量子釋放Ca2+的作用116微終板電位（MEPP）終板電位（endplatepotentialEPP）特點(diǎn)（與局部興奮相似）*無“全或無”電位大小與Ach釋放的量成比例*無不應(yīng)期*可總和*電緊張性擴(kuò)布細(xì)胞的基本功能醫(yī)學(xué)生理學(xué)課件培訓(xùn)講義117神經(jīng)骨骼肌接頭興奮傳遞的特征單向性傳遞（接頭前膜接頭后膜）時(shí)間延擱易受環(huán)境因素的影響*筒箭毒α銀環(huán)蛇毒肌松劑*有機(jī)磷農(nóng)藥與新斯的明神經(jīng)骨骼肌接頭興奮傳遞的特征單向性傳遞（接頭前膜118(二）橫紋肌細(xì)胞的微細(xì)結(jié)構(gòu)1、肌原纖維myofibril和肌節(jié)sarcomere明帶Z線暗帶M線H帶肌節(jié)肌肉收縮和舒張的基本單位

(二）橫紋肌細(xì)胞的微細(xì)結(jié)構(gòu)1、肌原纖維myofibril和肌119細(xì)胞的基本功能醫(yī)學(xué)生理學(xué)課件培訓(xùn)講義1202、肌管系統(tǒng)sarcotubularsystem橫管（T管）L型Ca2+通道縱管（肌漿網(wǎng)sarcoplasmicreticulum,SR）縱行肌漿網(wǎng)（LSR）連接肌漿網(wǎng)（JSR）Ca2+釋放通道（ryanodine受體）三聯(lián)管T管與其兩側(cè)的JSR2、肌管系統(tǒng)sarcotubularsystem橫管（T121細(xì)胞的基本功能醫(yī)學(xué)生理學(xué)課件培訓(xùn)講義122(三)橫紋肌的收縮機(jī)制肌絲的分子組成1、粗肌絲肌球蛋白myosin（橫橋桿）橫橋的特性crossbridge*和細(xì)肌絲上的肌動(dòng)蛋白結(jié)合、扭動(dòng)、解離、復(fù)位、再結(jié)合*ATP酶的活性(三)橫紋肌的收縮機(jī)制肌絲的分子組成123細(xì)胞的基本功能醫(yī)學(xué)生理學(xué)課件培訓(xùn)講義124肌動(dòng)蛋白actin原肌球蛋白tropomyosin肌鈣蛋白troponin2、細(xì)肌絲thinfilament肌動(dòng)蛋白actin原肌球蛋白tropomyosin肌鈣蛋125(1)舒張期，橫橋?qū)ctin高親和力，但不能結(jié)合(2)Ca2＋↑，橫橋和肌動(dòng)蛋白的活化位點(diǎn)結(jié)合(3)橫橋擺動(dòng)，拖動(dòng)細(xì)肌絲向M線滑行(4)橫橋結(jié)合ATP，和肌動(dòng)蛋白解離(5)Ca2＋↓，橫橋不能結(jié)合肌動(dòng)蛋白，肌肉舒張收縮過程--肌絲滑行過程(1)舒張期，橫橋?qū)ctin高親和力，但不能結(jié)合(2)126細(xì)胞的基本功能醫(yī)學(xué)生理學(xué)課件培訓(xùn)講義127橫橋周期橫橋周期128（四）橫紋肌的興奮收縮耦聯(lián)

（excitationcontractioncoupling）定義（四）橫紋肌的興奮收縮耦聯(lián)

（excitationcontr129基本過程1、電興奮通過橫管系統(tǒng)傳向肌細(xì)胞深處2、三聯(lián)管結(jié)構(gòu)處的信息傳遞

（L型Ca2+通道激活，通過變構(gòu)作用或內(nèi)流的Ca2+激活）ryanodine受體3、肌漿網(wǎng)中Ca2+釋放入胞漿以及Ca2+由胞漿向肌漿網(wǎng)的再聚集基本過程1、電興奮通過橫管系統(tǒng)傳向肌細(xì)胞深處2、三聯(lián)管結(jié)構(gòu)處130SR釋放Ca2+的機(jī)制

心?。衡}觸發(fā)鈣釋放（CICR）骨骼?。簶?gòu)象變化SR釋放Ca2+的機(jī)制心?。衡}觸發(fā)鈣釋放骨骼?。?31胞漿Ca2+濃度降低的機(jī)制鈣瞬變：calciumtransient骨骼肌鈣泵（SR）心肌鈣泵（SR）Na+-Ca2+交換體肌膜上的鈣泵胞漿Ca2+濃度降低的機(jī)制鈣瞬變：calciumtrans132(五)影響橫紋肌收縮效能的因素肌肉在體內(nèi)或?qū)嶒?yàn)條件下遇到的負(fù)荷有兩種（1）前負(fù)荷（preload）—肌肉在收