细胞的基本功能

1、v本章重点： v1.物质跨膜转运的几种类型 v2.静息电位和动作电位的形成及特点 v3.骨骼肌神经肌接头处兴奋的传递 v4.横纹肌的收缩机制及影响因素 第一节第一节 细胞膜的结构和物质转运功能细胞膜的结构和物质转运功能 v一、细胞膜的结构液态镶嵌模型 v（一）细胞膜的构成 脂质脂质 磷脂（磷脂（7070） 胆固醇（胆固醇（3030） 少量鞘脂少量鞘脂 构成脂质双分子层构成脂质双分子层 蛋白质蛋白质 表面蛋白（表面蛋白（20%20%3030） 整合蛋白（整合蛋白（70708080） 作为受体、作为受体、 酶或转运蛋酶或转运蛋 白等白等 糖类糖类多于膜蛋白或膜脂质结合多于膜蛋白或膜脂质结合 v液态

2、镶嵌模型液态镶嵌模型(fluid mosaic model) v 膜是以液态的脂质双分子层为基架膜是以液态的脂质双分子层为基架 ，其间镶嵌着许多不同结构和功能的蛋，其间镶嵌着许多不同结构和功能的蛋 白质。白质。 v 由由Singer 和和Nicholson于于1972年提出年提出 的的 v 液态镶嵌模型 v单纯扩散（单纯扩散（simple diffusionsimple diffusion） v 概念概念 v 脂溶性的小分子物质脂溶性的小分子物质直接通过直接通过膜脂质双层膜脂质双层 顺浓度差顺浓度差的跨膜转运的跨膜转运 v 扩散的方向和速度取决于：扩散的方向和速度取决于： v 物质的脂溶性物质

3、的脂溶性 v 膜两侧的物质浓度差膜两侧的物质浓度差 v 分子大小及电荷分子大小及电荷 v 特点：顺浓度差，不需要细胞提供额外的能量特点：顺浓度差，不需要细胞提供额外的能量。 v v v（二）膜蛋白介导的跨膜物质转运（二）膜蛋白介导的跨膜物质转运 v 易化扩散易化扩散(facilitated diffusion)(facilitated diffusion) v （1 1）概念）概念 v 指非脂溶性或脂溶性很低的物质指非脂溶性或脂溶性很低的物质借助膜特借助膜特 殊蛋白质的帮助，从高浓度一侧向低浓度一侧殊蛋白质的帮助，从高浓度一侧向低浓度一侧的的 跨膜转运。跨膜转运。 v （2 2）分类）分类 v

4、 经载体介导的易化扩散经载体介导的易化扩散 v 经通道介导的易化扩散经通道介导的易化扩散 v 载体介导的易化扩散载体介导的易化扩散 主要是指葡萄糖、氨基酸、核苷酸等物质的转运主要是指葡萄糖、氨基酸、核苷酸等物质的转运 。 介导这一过程的膜蛋白载体介导这一过程的膜蛋白载体 特点：特点： 顺浓度梯度顺浓度梯度 饱和现象（饱和现象（saturationsaturation）；）； 较高的结构特异性；较高的结构特异性； 竞争性抑制竞争性抑制 载体介导的易化扩散 v通道介导的易化扩散通道介导的易化扩散 v 与与带电离子带电离子的顺浓度差转运有关的扩散的顺浓度差转运有关的扩散 v 介导这一过程的膜蛋白离子

5、通道介导这一过程的膜蛋白离子通道 v 离子通道是一类贯穿脂质双层的、中央带离子通道是一类贯穿脂质双层的、中央带 有亲水性孔道的膜蛋白。当孔道开放时，离子有亲水性孔道的膜蛋白。当孔道开放时，离子 能经孔道以极快的速度从膜的一侧到达另外一能经孔道以极快的速度从膜的一侧到达另外一 侧。侧。 v v通道介导的易化扩散通道介导的易化扩散 v特点：特点： 由于通道具有由于通道具有离子选择性离子选择性分为：分为：NaNa 通 通 道、道、K K 通道、 通道、CaCa2 2 通道和 通道和ClCl 通道等。 通道等。 v 通道蛋白有开放和关闭两种状态，开放通道蛋白有开放和关闭两种状态，开放 的时间很短暂，开

6、放时大量离子快速跨膜流动。的时间很短暂，开放时大量离子快速跨膜流动。 v 根据引起通道开放的条件不同，分为：根据引起通道开放的条件不同，分为： 电压门控通道、化学门控通道和机械门控通道电压门控通道、化学门控通道和机械门控通道 Na+通道的开放与关闭通道的开放与关闭 Na Na Na 2.2.主动转运（主动转运（active transport active transport ） 指细胞直接利用代谢能量将物质逆电指细胞直接利用代谢能量将物质逆电- -化学化学 梯度由膜低浓度一侧向高浓度一侧进行跨膜转运梯度由膜低浓度一侧向高浓度一侧进行跨膜转运 的过程。的过程。 分类：原发性主动转运分类：原发性

7、主动转运 继发性主动转运继发性主动转运 特点：介导主动转运的是特点：介导主动转运的是离子泵离子泵，它可以将细胞，它可以将细胞 内的内的ATPATP水解为水解为ADPADP，并利用产生的能量使离子可，并利用产生的能量使离子可 以逆浓度梯度做跨膜转运。以逆浓度梯度做跨膜转运。 最常见的是最常见的是钠钾泵钠钾泵 原发性主动转运 v原发性主动转运原发性主动转运（Primary active transport) v离子泵离子泵(ion pumps(ion pumps）: : NaNa+ +- K- K+ +泵泵 v化学本质和功能特点化学本质和功能特点 v 又叫又叫NaNa+ +泵或泵或NaNa+ +/

8、K/K+ +依赖式依赖式ATPATP酶，当细胞膜酶，当细胞膜 v 内内NaNa+ +和膜外和膜外K K+ +浓度升高时泵激活。浓度升高时泵激活。 v 逆电逆电- -化学梯度转运，消耗化学梯度转运，消耗ATPATP v 每分解每分解1 1分子分子ATPATP，将，将3 3个个NaNa+ +移出至细胞外，移出至细胞外， 2 2个个K K+ +移入细胞内。移入细胞内。 v NaNa+ +- K- K+ +泵活动的结果是细胞内泵活动的结果是细胞内K K+ +浓度远远浓度远远 高于细胞外高于细胞外, ,细胞外细胞外NaNa+ +浓度远远高于细胞内。浓度远远高于细胞内。 钠泵的生理意义钠泵的生理意义 建立

9、建立NaNa 、 、K K+ +势能储备，是产生生物电的基础势能储备，是产生生物电的基础 细胞膜外高细胞膜外高NaNa ，对维持胞浆渗透压和细 ，对维持胞浆渗透压和细 胞形态具有重要意义胞形态具有重要意义 膜内高膜内高K K 浓度，是胞质内许多代谢反应所必 浓度，是胞质内许多代谢反应所必 需的。需的。 细胞外高细胞外高NaNa ，是 ，是NaNa H H+ +交换，交换，NaNa CaCa2 2 交换的基础，对于维持细胞内交换的基础，对于维持细胞内pHpH值和胞内钙的稳定值和胞内钙的稳定 起重要作用。起重要作用。 钠泵的活动为继发性主动转运提供能量钠泵的活动为继发性主动转运提供能量 另外，机体

10、内除了钠泵外，还有钙泵、氢泵和碘泵。另外，机体内除了钠泵外，还有钙泵、氢泵和碘泵。 NaNa+ +- K- K+ +泵动画泵动画 继发性主动转运继发性主动转运 （secondary active transport） 概念概念 通过通过NaNa+ +泵活动所形成的势能储备，用于其他物泵活动所形成的势能储备，用于其他物 质的逆浓度差跨膜转运质的逆浓度差跨膜转运，即间接利用，即间接利用ATPATP能量的转运能量的转运 类型类型 根据转运物质与根据转运物质与NaNa扩散方向是否一致分：扩散方向是否一致分： 同向转运溶质与同向转运溶质与NaNa+ +向同一方向转运向同一方向转运 反向转运溶质与反向转运

11、溶质与NaNa+ +逆向转运。逆向转运。 v继发性主动转运的膜蛋白转运体继发性主动转运的膜蛋白转运体 v同向转运体同向转运体 反向转运体反向转运体 v特点：逆浓度差转运，间接消耗能量特点：逆浓度差转运，间接消耗能量 v 葡萄糖和氨基酸在小肠粘膜上皮细胞的葡萄糖和氨基酸在小肠粘膜上皮细胞的 吸收以及在肾小管上皮细胞被重吸收的过程吸收以及在肾小管上皮细胞被重吸收的过程 等均属于继发性主动转运。等均属于继发性主动转运。 （三）出胞和入胞（三）出胞和入胞 大分子物质或物大分子物质或物 质团块质团块 出胞（出胞（endocytosis endocytosis ） 胞内大分子物质以分泌囊泡的方式排出细胞的

12、过胞内大分子物质以分泌囊泡的方式排出细胞的过 程。程。 如：内分泌腺分泌的酶原颗粒，神经纤维末梢分泌如：内分泌腺分泌的酶原颗粒，神经纤维末梢分泌 的突触囊泡的突触囊泡 入胞（入胞（ exocytosis exocytosis ） 大分子物质或物质的团块（细菌、细胞碎片等）借大分子物质或物质的团块（细菌、细胞碎片等）借 助于与细胞膜形成吞噬泡或吞饮泡的方式进入细胞助于与细胞膜形成吞噬泡或吞饮泡的方式进入细胞 的过程的过程 v入胞分类：入胞分类： v 吞噬吞噬固体团块或颗粒固体团块或颗粒 吞饮吞饮 液相入胞液相入胞 受体介导入胞受体介导入胞 液相物质液相物质 出胞和入胞 几种跨膜转运的比较 名称名

13、称 单纯扩散单纯扩散 物质物质 脂溶性的小分子脂溶性的小分子 方式方式 自由通过，顺浓度自由通过，顺浓度 差，不耗能差，不耗能 易化扩散易化扩散 主动转运主动转运 出胞和入胞出胞和入胞 低脂溶性或非低脂溶性或非 脂溶性的分子脂溶性的分子 低脂溶性或非脂低脂溶性或非脂 溶性的分子溶性的分子 大分子或物质团块大分子或物质团块 借助于膜上特殊蛋白借助于膜上特殊蛋白 质，顺浓度差质，顺浓度差 借助于膜上的离子泵借助于膜上的离子泵 ，如：钠钾泵，逆，如：钠钾泵，逆 浓度差浓度差 分泌泡或吞噬泡、分泌泡或吞噬泡、 吞饮泡的方式吞饮泡的方式 第二节第二节 v细胞的跨膜信号转导细胞的跨膜信号转导 几种重要的跨

14、膜信号转导方式 v（一）（一）G蛋白耦联受体介导的信号蛋白耦联受体介导的信号 转导转导 v（二）离子通道受体介导的信号转（二）离子通道受体介导的信号转 导导 v（三）酶耦联受体介导的信号转导（三）酶耦联受体介导的信号转导 （一）离子通道受体介导 的信号转导 v种类：种类： v化学门控通道化学门控通道 v电压门控通道电压门控通道 v 机械门控通道机械门控通道 跨膜电流跨膜电流 带电离子跨膜移动带电离子跨膜移动 细胞功能改变细胞功能改变 通通 道道 开开 放放 膜两侧电位改变膜两侧电位改变 受体蛋白本身是离子受体蛋白本身是离子 通道通道 （一）离子通道受体介导 的信号转导 化学门控通道 电压门控通

15、道 （二）G蛋白耦联受体介导的信号转导 配体配体 （外来化学信号（外来化学信号 ） 受体受体受体受体- -配体配体 G G蛋白蛋白激活的激活的G G蛋白蛋白 G G蛋白效应器蛋白效应器 （酶（酶或通道）或通道） 激活的激活的 G G蛋白效应器蛋白效应器 第二信使浓度改变第二信使浓度改变 依赖于第二信使依赖于第二信使 的酶或通道的酶或通道 激活或抑制激活或抑制 G蛋白效应器： AC、PLC等 第二信使： cAMP、IP3等 （二）G蛋白耦联受体介导的信号转导 1.受体G蛋白AC途径 G蛋白耦联受体实现的跨膜信号转导 v2.受体G蛋白PLC途径 （三）由酶耦联受体介导的跨膜信号 转导 v1.酪氨酸

16、激酶受体 v2.鸟苷酸环化酶受 体 特点：受体分子本身也具有酶的作用，不需要特点：受体分子本身也具有酶的作用，不需要G G蛋蛋 白参与，也就是说，受体与酶是同一个蛋白分子白参与，也就是说，受体与酶是同一个蛋白分子 第三节 v细胞的生物电现象 组织的兴奋和兴奋性 v兴奋（excitation)指细胞对刺激发生反应的 过程；或者说细胞在刺激下产生的一种电 变化，这种电变化叫动作电位。 v凡在受刺激后能产生动作电位的细胞，称 为可兴奋细胞。 v神经细胞、肌细胞和腺细胞都属于可兴奋 细胞 v兴奋性 指细胞受刺激后产生动作电位的能 力 刺激（刺激（stimulation）：）： v 能引起机体或其他组织

17、细胞发生反应的环 境变化。如：电刺激、化学刺激和机械刺 激等。 v 能引起反应的刺激必须具备三个条件： 刺激的强度 刺激的持续时间 刺激强度对时间的变化率 v 刺激作用于某种特定的组织细胞，可 分为适宜刺激和非适宜刺激。 阈强度（threshold intensity） v 又称阈值，即当刺激的作用时间和强度对时间 的变化率恒定时，能引起组织细胞发生反应的最 小刺激强度。 v 可作为衡量细胞兴奋性的指标。阈值低则组 织兴奋性高，阈值高则组织兴奋性低。 v 阈刺激：相当于阈强度的刺激。它刚好能够引起 细胞膜去极化达到阈电位，并爆发动作电位。 v 阈上刺激：刺激强度大于阈值的刺激。 v 阈下刺激：

18、刺激强度小于阈值的刺激。 二、静息电位及其产生机制 v（一)细胞的静息电位细胞的静息电位(resting potential，RP) v 1. 1.静息电位指细胞在未受刺激时（静息状态下）静息电位指细胞在未受刺激时（静息状态下） 存在于细胞膜内外两侧的电位差存在于细胞膜内外两侧的电位差 70 mV 玻璃微电极玻璃微电极 电位仪电位仪 神经神经 纤维纤维 KCl 细胞内记录细胞内记录 （一)细胞的静息电位细胞的静息电位( (续续1) 1) v2.静息电位的产生机制： v与细胞膜内外的离子的不均匀分布 和细胞膜的通透性有关 。 细胞内液离子浓度 （mmol/L） 细胞外液离子浓度 （mmol/L）

19、 Na+12.0145.0 K+155.04.0 Cl3.8120.0 A155.0 表41 哺乳动物骨骼肌细胞内、外主要离子的浓度 （一)细胞的静息电位细胞的静息电位( (续续2)2) v 机制机制 v 神经纤维静息膜电位值神经纤维静息膜电位值接近接近K+的平衡电位的平衡电位。 v 膜两侧存在膜两侧存在K+的浓度差的浓度差 膜主要对膜主要对K+有通透性有通透性 浓度差的驱动，浓度差的驱动，K+ 外流外流 膜对有机负离子不通透膜对有机负离子不通透 膜外高电位即电动势膜外高电位即电动势 阻止阻止K+ 的进一步移动的进一步移动 浓度差的扩散力与膜外正电场的排斥力相等浓度差的扩散力与膜外正电场的排斥

20、力相等 时，时， K+的净移动为零的净移动为零 K+达平衡弥散，此时的跨膜电位即达平衡弥散，此时的跨膜电位即K+平衡电位平衡电位 v其精确数值可按Nernst公式计算： R:气体常数 T:绝对温度 Z:离子价 F:法拉第常数 (mV) K K 59.5lg(mV) K K ln ZF RT E i o i O K R:气体常数 T:绝对温度 Z:离子价 F:法拉第常数 计算值比测定值稍高，主要是静息计算值比测定值稍高，主要是静息 时有少量时有少量Na+内移，抵消部分内移，抵消部分K+外移造外移造 成的电位差数值。成的电位差数值。 （一)细胞的静息电位细胞的静息电位( (续续3) 3) v3.

21、3.影响静息电位的因素影响静息电位的因素 膜外膜外K K+ +浓度与膜内浓度与膜内K K+ +浓度差浓度差 膜对膜对K K+ +和和NaNa+ +的通透性的通透性 Na Na+ +- - K K+ +泵活动的水平泵活动的水平 几个概念 v极化极化（polarization） 静息状态下细胞这种内 负外正的状态。 v去极化去极化（depolarization）又称除极化，是指 膜内电位向负值减小的方向变化 。 v复极化复极化（repolarization）细胞先发生去极化， 然后再向正常安静时膜所处的负值恢复，称为复 极化。 v超极化超极化（hyperpolarization）膜内外电位差向 负

22、值增大的方向变化。 v超射（overshoot）膜电位高于零电位的部分 三、动作电位及其产生机制 v1. 动作电位动作电位（action potential，AP）静息电 位的基础上，细胞受到一个适当的刺激，其膜电 位两侧出现一次快速而可逆的电变化，称为动作 电位。动作电位的产生是细胞兴奋的标志。 v2. 组成（以神经纤维为例） v 锋电位锋电位 后电位后电位 负后电位（后去极化）负后电位（后去极化） 正后电位（后超极化）正后电位（后超极化） 上升支 下降支 锋电位是动作电位的标志锋电位是动作电位的标志 不同细胞受刺激后产生的动作电位的形态是不同的不同细胞受刺激后产生的动作电位的形态是不同的

23、超射超射 静息电位静息电位 3.动作电位的产生机制 v1）离子的电化学驱动力 v2）AP过程中膜电导（膜的通透性）的改变 ： v上升支：上升支：膜对膜对Na+的通透性增加的通透性增加，超过对超过对 K+的通透性的通透性 。 当内移的Na+在膜内形成的正电位 足以阻止Na+的净移入时，此时的膜两侧的电位差 为Na+的平衡电位。 v下降支：下降支：膜对膜对Na+的通透性突然减小并消的通透性突然减小并消 失失，对对K+的通透性逐渐增大的通透性逐渐增大 v负后电位：复极时快速外流的K+蓄积在膜 外侧暂时阻碍K+外流 v正后电位：生电性钠泵活动 几个概念 v内向电流：正电荷（正离子）由膜外流入膜 内 v

24、外向电流：正电荷（正离子）由膜内流入膜 外 v内向电流使膜去极化 v外向电流使膜复极化或超极化 3 3）. .动作电位的离子机制动作电位的离子机制 上升支上升支 下降下降 支支 正后电位正后电位 Na 迅速内流，超射达 迅速内流，超射达NaNa+ +平衡电位平衡电位 膜对膜对NaNa+ +通透性增加通透性增加 膜去极化、膜去极化、NaNa+ +内流内流 膜去极化达膜去极化达阈电位阈电位水平水平 K+外流、复极化至静息电位水平外流、复极化至静息电位水平 快快NaNa+ +通道失活、通道失活、 K+通透性增加通透性增加 NaNa+ + - K+泵活动、恢复离子分布泵活动、恢复离子分布 阈刺激阈刺激

25、 正反馈 动作电位 v动作电位（动作电位（APAP）的特点：）的特点： v 1.“1.“全或无全或无”特性（特性（allornone） v 指刺激强度未达阈值时，指刺激强度未达阈值时，APAP不发生；不发生； 刺激一旦达到阈值后，动作电位就产生，刺激一旦达到阈值后，动作电位就产生， 并且不随刺激的强度的增大而增大。并且不随刺激的强度的增大而增大。 v 2.2.不衰减性传导不衰减性传导 v AP产生后迅速向周围传播，直至整个细产生后迅速向周围传播，直至整个细 胞的细胞膜都产生胞的细胞膜都产生AP, ,并且在传播过程中幅并且在传播过程中幅 度和波形始终保持不变。度和波形始终保持不变。 阈电位 v阈

26、电位阈电位(threshold potential) v 使快钠通道大量激活，形成膜的去极化和使快钠通道大量激活，形成膜的去极化和 vNa 通道开放之间的再生性循环的临界跨膜 通道开放之间的再生性循环的临界跨膜 v电位水平。电位水平。 v阈电位一般比静息电位小阈电位一般比静息电位小1020mV 细胞发生动作电位时兴奋性的变化 绝对不应期 （absolute refractory period） 相对不应期 （relative refractory period） 超常期 低常期 细胞发生动作电位时兴奋性的变化 分期分期 绝对不应期 相对不应期 超常期 低常期 细胞的兴奋性细胞的兴奋性 0 刺激

27、强度刺激强度 任何强度的刺激 都不能引起新的 动作电位 兴奋性有所恢复 ，但是还低于正 常水平 阈上刺激 轻度的高于正 常水平 阈下刺激 稍微低于正常 水平 阈上刺激 动作电位的组成及其兴奋性周期的对应关 系 100% 兴兴 奋奋 性性 绝对不应期绝对不应期 相对不应期相对不应期 超常期超常期 低常期低常期 锋锋 电电 位位负后电 负后电 位位 正后电正后电 位位 三、细胞的局部兴奋（局部电位） v 给予阈下刺激时，在受刺激的膜局 部由钠内流而形成的较小去极化称为局部局部 电位或局部兴奋电位或局部兴奋。 v 局部电位的特点局部电位的特点：不是“全或无”， 可随阈下刺激强度增大而增大；电紧张 性

28、扩布，即可向周围紧张性扩布，但此扩 布是衰减性的，不能远距离传播；可以 叠加，也就是说可发生时间性总和、空间 性总和。 肌细胞的终板电位、感受器细胞的感受器电位和神肌细胞的终板电位、感受器细胞的感受器电位和神 经元突触处的突触后电位。经元突触处的突触后电位。 四、动作电位的传导四、动作电位的传导 v传导机制传导机制 v 兴奋部位与邻近未兴奋部位之间形成兴奋部位与邻近未兴奋部位之间形成局部局部 v电流电流，以局部电流作为刺激，使邻近部位相继，以局部电流作为刺激，使邻近部位相继 v产生新的动作电位而扩布直至神经末梢。产生新的动作电位而扩布直至神经末梢。 v影响传导速度的因素影响传导速度的因素 v

29、髓鞘物质：跳跃式传导，更快更节能髓鞘物质：跳跃式传导，更快更节能 v 纤维直径：直径越大，电阻越小，传导速度越纤维直径：直径越大，电阻越小，传导速度越 快快 神经纤维传导机制模式图 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

30、 - - - - - - - - - - - - A B C 动作电位的两种传导方式 1.沿细胞膜传导 如：无髓鞘神经 纤维、肌纤维等 2.跳跃式传导 如：有髓鞘神经 纤维动作电位在郎飞 结处传导 第四节 v肌细胞的收缩 一、骨骼肌神经-肌接头处兴奋的传递 vN-M接头的结构接头的结构 v 接头前膜接头前膜运动神经末梢运动神经末梢（轴突末梢）（轴突末梢） v 含有突触小泡，小泡内有含有突触小泡，小泡内有Ach v 电压门控性电压门控性Ca2 通道 通道 v 接头后膜接头后膜终板膜终板膜( (特化了的肌细胞膜）特化了的肌细胞膜） v 上有上有N2Ach受体（化学门控通道）有受体（化学门控通道）有

31、乙酰胆乙酰胆 碱酯酶碱酯酶 v 接头间隙：约接头间隙：约50nm 神经肌接头是由运动神经末梢和与它接触的骨骼肌 细胞膜构成的。 骨骼肌神经-肌接头 （二）神经-骨骼肌接头处兴奋传递的过程 v AP到达运动神经元轴突末梢到达运动神经元轴突末梢 v v接头前膜去极化，电压依从性接头前膜去极化，电压依从性Ca 2+通道开放通道开放 v vCa 2+内流，引起内流，引起突触小泡突触小泡向接头前膜方向向接头前膜方向运动运动 v v量子释放量子释放Ach，Ach与终板膜与终板膜N2Ach受体结合受体结合 v v终板膜对阳离子、尤其是终板膜对阳离子、尤其是Na+ 通透性增加通透性增加 v vNa+内流，内流

32、，终板膜去极化终板膜去极化，产生产生终板电位终板电位 v v 终板电位扩布至邻近肌膜，肌膜去极化终板电位扩布至邻近肌膜，肌膜去极化达阈电达阈电 位水平位水平，产生，产生动作电位动作电位 电化学电的过程电化学电的过程 终板电位（endplate potential，EPP） v1.定义 v2.性质：局部反应 v3.终板电位与神经冲动、肌细胞动作电位和 收缩是一对一的，因为终板电位远高于肌细 胞的阈电位。 v4. Ach在完成传递后即被终板膜上的乙酰胆 碱脂酶水解而失活，终板电位消失，以备下 次神经冲动的传递。 二、骨骼肌细胞的微细结构（自学） v（一）肌小节（一）肌小节 (sarcomere)(

33、sarcomere) v 是肌细胞的基本是肌细胞的基本 结构和功能单位，指相结构和功能单位，指相 邻两邻两Z线之间的区域。线之间的区域。 v（二）肌管系统（二）肌管系统 v 横管（横管（T管）：传导管）：传导 Ap至肌肉深部至肌肉深部 v 纵管（纵管（L管）：末梢管）：末梢 膨大为终池，能储存、膨大为终池，能储存、 释放、回收钙释放、回收钙 v 3.横管和终池构成横管和终池构成三联三联 管结构，是骨骼肌兴奋管结构，是骨骼肌兴奋- 收缩耦联的关键部位。收缩耦联的关键部位。 明带明带Z Z线线 暗带暗带 H H带带 M M线线 三、骨骼肌收缩的机制三、骨骼肌收缩的机制 v “肌丝滑行理论肌丝滑行理

34、论”（myofilament sliding theory）：肌肉收缩时肌细胞内的肌丝并 未缩短，只是细肌丝向粗肌丝滑行，使相 邻的各Z线互相靠近，肌小节长度变短，从 而导致肌原纤维以至整个肌细胞和整块肌 肉的收缩。肌肉的收缩和舒张均耗能。 1.肌丝的分子组成和特性肌丝的分子组成和特性 v1）粗肌丝：）粗肌丝：肌球肌球 蛋白蛋白(肌凝蛋白肌凝蛋白) v横桥可以与肌动横桥可以与肌动 蛋白结合，并具蛋白结合，并具 有有ATP酶的活性酶的活性 v2）细肌丝：）细肌丝：肌动肌动 蛋白、蛋白、原肌凝蛋原肌凝蛋 白白、肌钙蛋白肌钙蛋白 Ca2+和肌钙蛋白的结合诱发横桥与和肌钙蛋白的结合诱发横桥与 肌纤蛋白

35、之间的相互作用示意图肌纤蛋白之间的相互作用示意图 肌小节缩短肌小节缩短 横桥头部构象改变横桥头部构象改变 头部向桥臂方向摆动头部向桥臂方向摆动45度度 利用利用ATP供能拖动细肌丝向粗肌丝中央方向滑行供能拖动细肌丝向粗肌丝中央方向滑行 横桥头部迅速与结合位点分离，恢横桥头部迅速与结合位点分离，恢 复与粗肌丝主干垂直的方位复与粗肌丝主干垂直的方位 横桥头部与下一结合位点结合横桥头部与下一结合位点结合 肌浆中的肌浆中的Ca2+浓度浓度达阈值达阈值 肌钙蛋白结合足够的肌钙蛋白结合足够的Ca2+ 肌钙蛋白变构肌钙蛋白变构 原肌凝蛋白变构、移位原肌凝蛋白变构、移位 暴露肌动蛋白上的结合位点暴露肌动蛋白上的结合位点 横桥不断发挥横桥不断发挥 ATP酶的酶的 作用，分解作用，分解ATP 供能供能 横桥与结合横桥与结合 位点结合位点结