临床课件汇总生理第2章

1、第二章第二章 细胞的基本功能细胞的基本功能 一、细胞的跨膜物质转运功能一、细胞的跨膜物质转运功能二、细胞的跨膜信号转导功能二、细胞的跨膜信号转导功能三、生物电三、生物电 四、肌细胞的收缩四、肌细胞的收缩细胞是机体最基本的结构和功能单位，细胞的功能由其亚微结构和分子组成决定。细胞生理学细胞生理学培养目标培养目标细胞膜细胞膜1.细胞膜（质膜）是包被在细胞表面的半透膜，具细胞膜（质膜）是包被在细胞表面的半透膜，具有特殊的结构与功能；有特殊的结构与功能；2.将细胞内液与细胞外液分开，使细胞成为独立的将细胞内液与细胞外液分开，使细胞成为独立的个体；个体；3.是细胞进行新陈代谢的必经之路。是细胞进行新陈代

2、谢的必经之路。 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第一节第一节1. 屏障作用屏障作用2. 跨膜交换作用跨膜交换作用（一）细胞膜的作用（一）细胞膜的作用 1.液态镶嵌模型（液态镶嵌模型（fluid mosaic model）(一一) 脂质双分子层脂质双分子层 亲水头部亲水头部（磷酸）（磷酸）疏水尾部疏水尾部（脂肪酸）（脂肪酸）双分子层排列双分子层排列亲水性基团朝向膜的内、外表面亲水性基团朝向膜的内、外表面疏水性基团在膜的内部两两相对疏水性基团在膜的内部两两相对(二二)细胞膜蛋白质细胞膜蛋白质两种存在形式两种存在形式 表面蛋白表面蛋白 整合蛋白整合蛋白主要功能主要功能 受体受体

3、酶酶 收缩作用收缩作用 载体、通道或离子泵载体、通道或离子泵(三三) 细胞膜糖类细胞膜糖类 以寡糖为主，形成糖脂和糖蛋白，位于细胞膜以寡糖为主，形成糖脂和糖蛋白，位于细胞膜的外侧的外侧 受体或抗原受体或抗原1.组成：细胞膜主要由脂质、蛋白质和少组成：细胞膜主要由脂质、蛋白质和少量的糖类物质构成。量的糖类物质构成。细胞膜的组细胞膜的组成及其结构成及其结构2.2.结构：液态镶嵌模型结构：液态镶嵌模型 液态脂质双分子层构成膜的基架液态脂质双分子层构成膜的基架 蛋白质分子镶嵌在脂质双分子层中蛋白质分子镶嵌在脂质双分子层中 糖链结合在膜脂质和蛋白质上糖链结合在膜脂质和蛋白质上二、物质的跨膜转运二、物质的

4、跨膜转运体液体液水水溶质溶质细胞内液细胞内液细胞外液细胞外液水水溶质溶质小分子小分子大分子大分子小分子小分子大分子大分子脂溶性脂溶性水溶性水溶性脂溶性脂溶性水溶性水溶性体液成分体液成分二、物质的跨膜转运二、物质的跨膜转运 1. 概念：脂溶性小分子或非脂溶性小分子概念：脂溶性小分子或非脂溶性小分子物质由高浓度一侧向低浓度一侧移动的过物质由高浓度一侧向低浓度一侧移动的过程。程。 2. 转运物质：转运物质：O2、CO2、 NH3 、N2 、H2O、尿素、乙醇等、尿素、乙醇等 3.转运方向：高转运方向：高 底底 4.特点特点:不耗能，不需膜蛋白的帮助，被动不耗能，不需膜蛋白的帮助，被动转运转运 5.扩

5、散量：浓度差，通透性扩散量：浓度差，通透性 单纯扩散单纯扩散1. 概念：一些非脂溶性或脂溶性甚小的物质，在特殊膜蛋概念：一些非脂溶性或脂溶性甚小的物质，在特殊膜蛋白质的白质的“帮助帮助”下，由膜的一侧向另一侧移动的过程。下，由膜的一侧向另一侧移动的过程。 2.转运物质：小分子亲水物质（载体转运）转运物质：小分子亲水物质（载体转运） 带电离子（通道转运）带电离子（通道转运） 3.转运方向：高转运方向：高 低（被动转运）低（被动转运） （二）易化扩散（二）易化扩散特殊蛋白质葡萄糖葡萄糖(GL)、氨基酸、氨基酸(AA)等小分子亲水物质等小分子亲水物质1.经载体的易化扩散经载体的易化扩散特点特点 有严

6、格的选择性：结构特异性；有严格的选择性：结构特异性； 饱和现象：数量有限饱和现象：数量有限 竞争性抑制：结构相似竞争性抑制：结构相似载体转运载体转运 转运对象：葡萄糖、氨基酸等转运对象：葡萄糖、氨基酸等 转运动力：浓度势能转运动力：浓度势能 转运方向：高浓度转运方向：高浓度 低浓度（被动转运）低浓度（被动转运） 转运速率：与浓度差成正相关、与转运速率：与浓度差成正相关、与 载体载体数量成正相关数量成正相关 转运结果：浓度梯度为零转运结果：浓度梯度为零 转运特点：特异性、饱和现象、竞争性抑转运特点：特异性、饱和现象、竞争性抑制制转运的物质转运的物质: :各种带电离子各种带电离子K+i K+i K

7、+oK+oNa+o Na+o Na+iNa+i2.通道介导的跨膜转运通道介导的跨膜转运 通道不同离子选择性不同通道不同离子选择性不同 开关迅速，扩散多开关迅速，扩散多通道特性通道特性电压门控通道电压门控通道化学门控通道化学门控通道 1.概念：某些物质在膜蛋白的帮助下由细概念：某些物质在膜蛋白的帮助下由细胞代谢提供能量而实现逆电化学梯度进行胞代谢提供能量而实现逆电化学梯度进行的跨膜转运。的跨膜转运。 2.特点：耗能，逆电化学梯度特点：耗能，逆电化学梯度 3.分类：原发性主动转运分类：原发性主动转运 继发行主动转运继发行主动转运 （三）主动转运（三）主动转运钠钠-钾泵转运模式图钾泵转运模式图（1）

8、原发性主动转运）原发性主动转运()()钠钠-钾泵（简称钠泵）钾泵（简称钠泵） 激活条件：细胞内激活条件：细胞内Na+浓度升高或细胞外浓度升高或细胞外K+浓度升高时浓度升高时 功能：每分解功能：每分解1分子分子ATP可将可将3个个Na+从胞从胞内泵出胞外，同时将内泵出胞外，同时将2个个K+从胞外泵入胞从胞外泵入胞内内 转运结果：形成并维持细胞膜内高钾，膜转运结果：形成并维持细胞膜内高钾，膜外高钠的离子分布状态。外高钠的离子分布状态。 抑制剂：哇巴因抑制剂：哇巴因钠泵造成钠泵造成Na+、 K+ 的不均衡分布的不均衡分布钠泵活动造成的胞内高钠泵活动造成的胞内高K+为胞质内许多代谢反应所为胞质内许多代

9、谢反应所必需必需维持胞内渗透压和细胞容积维持胞内渗透压和细胞容积建立一种势能贮备，供细胞其他耗能过程利用建立一种势能贮备，供细胞其他耗能过程利用细胞产生生物电的基础细胞产生生物电的基础生电性钠泵可直接影响膜静息电位生电性钠泵可直接影响膜静息电位钠泵活动的生理意义钠泵活动的生理意义 钙泵钙泵( Ca2+-Mg2+依赖式依赖式ATP酶酶 ) 存在于肌细胞内的肌浆网膜上，将肌浆中的存在于肌细胞内的肌浆网膜上，将肌浆中的Ca2+泵泵入肌浆网储存，与肌肉的舒张过程有关入肌浆网储存，与肌肉的舒张过程有关 H+-K+泵泵( H+-K+依赖式依赖式ATP酶酶 ) 存在于胃粘膜壁细胞膜上，参与胃酸分泌存在于胃粘

10、膜壁细胞膜上，参与胃酸分泌 还可能存在于肾小管细胞的管腔膜上，分泌还可能存在于肾小管细胞的管腔膜上，分泌 H+ ，与，与酸碱平衡有关酸碱平衡有关其他重要的泵其他重要的泵（2）继发性主动转运）继发性主动转运 1.转运物质：转运物质： 葡萄糖、氨基酸、葡萄糖、氨基酸、Ca2+、H+等等 2. 分类（按转运方向）分类（按转运方向） 同向转运：葡萄糖、氨基酸等同向转运：葡萄糖、氨基酸等 逆向转运：逆向转运：Ca2+、H+等等（2）继发性主动转运）继发性主动转运 1. 入胞：指细胞外大分子物质或物质团块（细菌、入胞：指细胞外大分子物质或物质团块（细菌、病毒、异物等）进入细胞的过程。病毒、异物等）进入细胞

11、的过程。吞噬（吞噬（phagocytosis）：）：单核巨噬细胞、中性粒单核巨噬细胞、中性粒细胞细胞吞饮（吞饮（pinocytosis）：所有细胞）：所有细胞（四）膜泡运输（四）膜泡运输吞噬吞噬2.2.出胞：细胞把大分子内容物排出细胞的过程。出胞：细胞把大分子内容物排出细胞的过程。激素、神经递质、酶的分泌激素、神经递质、酶的分泌 单纯扩散（脂溶性小分子）单纯扩散（脂溶性小分子）被动转运被动转运 通道转运通道转运 易化扩散易化扩散 载体转运载体转运 膜蛋白介导膜蛋白介导 原发性原发性 （水溶性小分（水溶性小分子）子） 主动转运主动转运 主动转运主动转运 继发性继发性 出胞和入胞（大分子）出胞和入

12、胞（大分子）跨膜转运跨膜转运跨膜物质转运方式的比较跨膜物质转运方式的比较转运方式转运方式转运物质转运物质膜蛋白膜蛋白电化学梯度与耗能电化学梯度与耗能单纯扩散单纯扩散脂溶性脂溶性小分子小分子顺浓度、电位差顺浓度、电位差不耗能不耗能易易化化扩扩散散通道通道转运转运非脂溶非脂溶小分子小分子带电离子带电离子通道通道蛋白蛋白载体载体转运转运载体载体蛋白蛋白主动转运主动转运生物泵生物泵转运体转运体逆浓度差、电位差耗逆浓度差、电位差耗能能入胞出胞入胞出胞大分子团块大分子团块耗能耗能练习练习1.离子通过细胞膜的扩散量取决于（）离子通过细胞膜的扩散量取决于（）A.膜两侧该离子的浓度梯度膜两侧该离子的浓度梯度B.

13、膜对该离子的通透性膜对该离子的通透性C.该离子的化学性质该离子的化学性质D.该离子所受的电场力该离子所受的电场力练习练习1.离子通过细胞膜的扩散量取决于（离子通过细胞膜的扩散量取决于（ABD）A.膜两侧该离子的浓度梯度膜两侧该离子的浓度梯度B.膜对该离子的通透性膜对该离子的通透性C.该离子的化学性质该离子的化学性质D.该离子所受的电场力该离子所受的电场力练习练习2.2.下列关于下列关于NaNa- K- K泵的描述错误的是泵的描述错误的是 A A仅分布于可兴奋细胞的细胞膜上仅分布于可兴奋细胞的细胞膜上 B B是一种镶嵌于细胞膜上的蛋白质是一种镶嵌于细胞膜上的蛋白质 C C具有分解具有分解ATPA

14、TP而获能的功能而获能的功能 D D能不断将能不断将Na+Na+移出细胞膜外，而把移出细胞膜外，而把K K 移入细胞膜内移入细胞膜内 E E对细胞生物电的产生具有重要意义对细胞生物电的产生具有重要意义练习练习2.2.下列关于下列关于NaNa- K- K泵的描述错误的是泵的描述错误的是(A) (A) A A仅分布于可兴奋细胞的细胞膜上仅分布于可兴奋细胞的细胞膜上 B B是一种镶嵌于细胞膜上的蛋白质是一种镶嵌于细胞膜上的蛋白质 C C具有分解具有分解ATPATP而获能的功能而获能的功能 D D能不断将能不断将Na+Na+移出细胞膜外，而把移出细胞膜外，而把K K 移入细胞膜内移入细胞膜内 E E对

15、细胞生物电的产生具有重要意义对细胞生物电的产生具有重要意义 本节小结本节小结1 1、物质的跨膜转运方式有哪几种？各转运什么物质？、物质的跨膜转运方式有哪几种？各转运什么物质？2 2、比较单纯扩散和易化扩散的异同。（请从以、比较单纯扩散和易化扩散的异同。（请从以 下下5 5个方面加以比较）：个方面加以比较）： 转运对象、转运方向、是否需要膜蛋白参与、转运对象、转运方向、是否需要膜蛋白参与、 能量来源、转运结果能量来源、转运结果3 3、钠泵的本质、激活条件、作用及生理意义。、钠泵的本质、激活条件、作用及生理意义。4 4、主动转运与被动转运的区别？（请从以下、主动转运与被动转运的区别？（请从以下3

16、3个个 方面加以比较）方面加以比较） 转运方向、能量来源、转运结果转运方向、能量来源、转运结果细胞间信号转导的意义细胞间信号转导的意义: 是不同细胞、不同组织、不是不同细胞、不同组织、不同器官、不同系统之间相互联系、相互协同、相互同器官、不同系统之间相互联系、相互协同、相互制约，完成各种生命活动的必要条件。制约，完成各种生命活动的必要条件。细胞间信号转导的类型：细胞间信号转导的类型：一、直接电联系一、直接电联系结构基础：缝隙连接结构基础：缝隙连接特点：双向传递，传递速度快特点：双向传递，传递速度快例如：心肌细胞间的联系例如：心肌细胞间的联系意义：心肌细胞同步活动，有利于心室的充盈和射血意义：心

17、肌细胞同步活动，有利于心室的充盈和射血二、化学性联系：化学物质介导的细胞间信息传递二、化学性联系：化学物质介导的细胞间信息传递分类：神经细胞和神经细胞之间分类：神经细胞和神经细胞之间 神经细胞和效应器细胞之间神经细胞和效应器细胞之间 内分泌细胞与靶细胞之间：激素内分泌细胞与靶细胞之间：激素信息物质可分为脂溶性和非脂溶性两类：信息物质可分为脂溶性和非脂溶性两类：1、脂溶性的信息物质：类固醇激素、脂溶性的信息物质：类固醇激素2、非脂溶性的信息物质：含氮类激素、神经递质、非脂溶性的信息物质：含氮类激素、神经递质神经递质神经递质几种主要的细胞间信号转导方式几种主要的细胞间信号转导方式 1、离子通道型受

18、体介导的信号转导、离子通道型受体介导的信号转导 2、G-蛋白耦联受体介导的信号转导蛋白耦联受体介导的信号转导 3、酶耦联受体介导的信号转导、酶耦联受体介导的信号转导1、离子通道受体介导的信号转导、离子通道受体介导的信号转导 离子通道受体就是化学门控通道，具有受体和离子通道受体就是化学门控通道，具有受体和通道两种功能。当信息物质与之结合或解离的时通道两种功能。当信息物质与之结合或解离的时候通道开放或关闭。这种受体在外周主要存在于候通道开放或关闭。这种受体在外周主要存在于神经神经-肌肉接头的终板膜上和植物神经节的突触肌肉接头的终板膜上和植物神经节的突触后膜上，在中枢主要存在于某些以氨基酸类作为后膜

19、上，在中枢主要存在于某些以氨基酸类作为递质的突触后膜上。递质的突触后膜上。 此类受体介导的信号转导过程详见第四节。此类受体介导的信号转导过程详见第四节。 电压门控通道和机械门控通道也可以认为是离电压门控通道和机械门控通道也可以认为是离 子通道受体介导的信号转导子通道受体介导的信号转导 2、G蛋白耦联受体介导的跨膜信号转导蛋白耦联受体介导的跨膜信号转导主要的信号膜蛋白：受体、主要的信号膜蛋白：受体、G蛋白、蛋白、G蛋白蛋白效应器效应器每种受体都是由一条每种受体都是由一条7次次穿膜的肽链构成穿膜的肽链构成,故也称故也称为为7次跨膜受体次跨膜受体胞外侧和跨膜螺旋内部有胞外侧和跨膜螺旋内部有配体的结合

20、部位配体的结合部位膜内胞质侧有结合膜内胞质侧有结合G蛋白蛋白的部位的部位蛋白耦联受体与配体结合蛋白耦联受体与配体结合后，通过构象变化结合并后，通过构象变化结合并激活激活G蛋白蛋白.受体受体G蛋白：蛋白： 鸟苷酸结合蛋白，简称鸟苷酸结合蛋白，简称G-蛋白，通常是指由蛋白，通常是指由、三个亚单位形成的异源三聚体三个亚单位形成的异源三聚体G蛋白。有激活和蛋白。有激活和失活两种状态：失活状态结合失活两种状态：失活状态结合GDP ，被激活后结，被激活后结合合GTP，具有，具有GTP酶活性酶活性 GDP/GTP G蛋白效应器：蛋白效应器：主要指催化生成（或分解）第二信使的酶。主要指催化生成（或分解）第二信

21、使的酶。 主要有主要有: 腺苷酸环化酶（腺苷酸环化酶（AC） 磷脂酶磷脂酶C（PLC） 磷脂酶磷脂酶A2(PLA2) 鸟苷酸环化酶鸟苷酸环化酶(GC) cGMP磷酸二酯酶磷酸二酯酶(PDE)第二信使第二信使:是指激素、递质等信号分子（第一信使）作是指激素、递质等信号分子（第一信使）作用于细胞膜受体后产生的细胞内活性物质。用于细胞膜受体后产生的细胞内活性物质。如如: cAMP、IP3、DG、cGMP、Ca2+、前列、前列腺素等腺素等以以cAMP为例介绍信号转导的过程为例介绍信号转导的过程培养目标培养目标生物电生物电一切活细胞无论处一切活细胞无论处于安静或活动状态于安静或活动状态都存在电活动，这都

22、存在电活动，这种电活动称为生物种电活动称为生物电电（bioelectricity）。）。 细胞的电活动细胞的电活动第三节第三节静息电位静息电位动作电位动作电位活动、带电活动、带电 细胞带的电从哪里来？细胞带的电从哪里来？带电荷离子带电荷离子跨膜移动跨膜移动膜两侧电荷数量不同膜两侧电荷数量不同电位差电位差动作电位动作电位静息电位静息电位前提：前提：浓度差浓度差膜对离子的通透膜对离子的通透性性培养目标培养目标目的与要求目的与要求掌握：掌握：1、静息电位和动作电位的定义，动作电位特、静息电位和动作电位的定义，动作电位特点；点；2、极化、去极化、超极化、和阈电位概念；、极化、去极化、超极化、和阈电位概

23、念；培养目标培养目标目的与要求目的与要求熟悉：熟悉：1、静息电位、动作电位的产生机制，动作电位、静息电位、动作电位的产生机制，动作电位的引起和传导；的引起和传导；2、可兴奋细胞兴奋后兴奋性的变化；、可兴奋细胞兴奋后兴奋性的变化；3、局部兴奋特点及其意义；、局部兴奋特点及其意义；1. 1. 概念：细胞未受刺激时（静息状态下）细胞膜两概念：细胞未受刺激时（静息状态下）细胞膜两侧存在的电位差（侧存在的电位差（resting potential RPresting potential RP）。）。一、静息电位及其产生机制一、静息电位及其产生机制2.2.证明证明RPRP的实验：的实验：（甲）当（甲）当A

24、 A、B B电极都位于电极都位于细胞膜外，无电位改变，细胞膜外，无电位改变，证明膜外无电位差。证明膜外无电位差。（乙）当（乙）当A A电极位于细胞电极位于细胞膜外，膜外，B B电极插入膜内时，电极插入膜内时，有电位改变，证明膜内、有电位改变，证明膜内、外间有电位差。外间有电位差。（丙）当（丙）当A A、B B电极都位于电极都位于细胞膜内，无电位改变，细胞膜内，无电位改变，证明膜内无电位差。证明膜内无电位差。 3. 静息电位的特点静息电位的特点 关于膜电位的几个概念关于膜电位的几个概念极极 化化 安静时安静时, , 膜两侧电位外正内负膜两侧电位外正内负超极化超极化 膜两侧电位差加大膜两侧电位差加

25、大, , 膜内负值增膜内负值增大（大（-70mv - 80mv -70mv - 80mv ）去极化去极化 膜两侧电位差减小膜两侧电位差减小, , 膜内负值变膜内负值变 （-70mv -50mv -70mv -50mv ）复复 极极 由除极向由除极向RPRP值恢复值恢复反极化反极化 膜两侧电位发生倒转膜两侧电位发生倒转, , 膜外为负膜外为负, , 膜内为正膜内为正 4. 静息电位产生机制静息电位产生机制 静息电位的产生条件静息电位的产生条件静息状态下细胞膜内、外离子分布不匀静息状态下细胞膜内、外离子分布不匀 状态不同，细胞膜对离子的选择性透状态不同，细胞膜对离子的选择性透过作用不同过作用不同

26、通透性：通透性：K+ Na+ A- （Na+仅为仅为k+ 的的 1/1001/50）离子浓度离子浓度（mmol/L） 主要主要 离子离子 膜内膜内 膜外膜外 膜内与膜膜内与膜外离子比外离子比例例 膜对离子通膜对离子通透性透性 N Na a+ + 1414 142142 1:101:10 通透性很小通透性很小 K K+ + 155155 5 5 31:131:1 通透性大通透性大 ClCl- - 8 8 110110 1:141:14 通透性次之通透性次之 A A- - 6060 1515 4:14:1 无通透性无通透性 静息状态下细胞膜内外主要离子分布及膜对离子的通透性静息状态下细胞膜内外主要

27、离子分布及膜对离子的通透性 4. 静息电位产生机制静息电位产生机制 静息电位产生的机制：静息电位产生的机制：K+-Na+ARPRPKi顺浓度差向膜外扩散顺浓度差向膜外扩散A-i不能向膜外扩散不能向膜外扩散K+iK+i、A-iA-i膜内电位膜内电位(负电负电场场) )K+oK+o膜外电位膜外电位(正电场正电场) )膜外为正、膜内为负的极化状态膜外为正、膜内为负的极化状态当扩散动力与阻力达到动态平衡时当扩散动力与阻力达到动态平衡时=RP=RP结论结论: RP: RP的产生主要是的产生主要是K+K+向膜外扩散的结果。向膜外扩散的结果。 RP RP接近接近K+K+的平衡电位的平衡电位EKEK影响因素影

28、响因素5. 影响静息电位的因素影响静息电位的因素影响因素影响因素 细胞外细胞外K+浓度的改变；浓度的改变； 膜对膜对K+和和Na+的相对通透性；的相对通透性； 钠钠-钾泵活动的水平。钾泵活动的水平。1.细胞膜内外细胞膜内外K+浓度差浓度差 浓度差越大浓度差越大RP越？越？2.细胞膜对细胞膜对K+和和Na+通透性通透性 对对K+通透性大时通透性大时RP？对？对Na+通透性大时通透性大时RP？ 3.钠泵的生电作用钠泵的生电作用 钠泵活动减弱（哇巴钠泵活动减弱（哇巴因）时因）时RP？4.细胞的氧化代谢细胞的氧化代谢 减弱时减弱时RP？1. 1. 概念：在静息电位的基础上产生的一过性的可传概念：在静息

29、电位的基础上产生的一过性的可传布的电位变化。布的电位变化。二、动作电位及其产生机制二、动作电位及其产生机制（一）动作电位的组成（一）动作电位的组成 动作电位的波形动作电位的波形-55mv1. 动作电位的组成动作电位的组成锋电位锋电位后电位后电位动作电位动作电位锋电位：动作电位的快速上升支和快速下降支共同锋电位：动作电位的快速上升支和快速下降支共同形成的尖锋样的电位变化，称为锋电位形成的尖锋样的电位变化，称为锋电位 锋电位是动作电位的标志锋电位是动作电位的标志 动作电位是细胞兴奋的标志动作电位是细胞兴奋的标志 快速上升支（去极相） 快速下降支（复极相）负后电位（后去极化电位）正后电位（后超极化电

30、位）（1 1）动作电位产生的条件）动作电位产生的条件 膜两侧存在膜两侧存在Na+Na+的浓度差的浓度差: : Na+i Na+iNa+O 110Na+O 110；即细胞膜外即细胞膜外Na+Na+浓度比细胞膜内高浓度比细胞膜内高1010倍左右。倍左右。 膜受到刺激时，对膜受到刺激时，对Na+Na+的通透性突然增加：的通透性突然增加： 即细胞膜上的电压门控性即细胞膜上的电压门控性Na+Na+通道激活开放。通道激活开放。（二）动作电位产生机制（二）动作电位产生机制实验证据实验证据细胞受到刺激时细胞受到刺激时细胞膜上少量细胞膜上少量Na+Na+通道开放通道开放Na+Na+少量内流少量内流膜内外电位差膜

31、内外电位差当膜内电位变化到阈电位时当膜内电位变化到阈电位时NaNa大量内流大量内流膜发生去极化和反极化（膜发生去极化和反极化（APAP上升支）上升支）达达Na+Na+平衡电位平衡电位Na+Na+通道关通道关 Na+ Na+内流停止内流停止K K通道开放通道开放KK外外流流膜发生复极化（膜发生复极化（APAP下降支）下降支） Na+i Na+i、K+OK+O激活激活Na+Na+K+K+泵泵Na+Na+泵出、泵出、K+K+泵回，离子恢复到兴奋前水平泵回，离子恢复到兴奋前水平后电位后电位（2 2）APAP的产生机制的产生机制 动作电位的产生条件和阈电位动作电位的产生条件和阈电位小结：小结：APAP的

32、产生机制的产生机制: :APAP上升支上升支APAP下降支下降支小结小结APAP的产生机制：的产生机制： 上升支：上升支：Na +Na +快速内流形成快速内流形成 下降支：下降支：K +K +外流形成外流形成APAP的产生不消耗能量，恢复是需的产生不消耗能量，恢复是需消耗能量的消耗能量的 APAP的锋值相当于的锋值相当于Na+Na+的平衡电的平衡电APAP产生的条件：膜电位去极化达产生的条件：膜电位去极化达到阈电位到阈电位（四）动作电位的特点（四）动作电位的特点 “ “全或无全或无”（all-or-noneall-or-none）性质）性质 动作电位的幅度和形状是动作电位的幅度和形状是“全或无

33、全或无” ” 的；的； 可传播性：动作电位能沿细胞膜向周围可传播性：动作电位能沿细胞膜向周围不衰减性传导（等幅、等速和等频）。不衰减性传导（等幅、等速和等频）。 连续刺激不融合连续刺激不融合（五）动作电位的传导：（五）动作电位的传导：本质：本质：APAP在细胞膜上依次发生的过程在细胞膜上依次发生的过程特点：不衰减地双向传导特点：不衰减地双向传导机制：局部电流学说机制：局部电流学说静息部位膜内为负电位，膜外为正电位静息部位膜内为负电位，膜外为正电位兴奋部位膜内为正电位，膜外为负电位兴奋部位膜内为正电位，膜外为负电位在兴奋部位和静息部位之间存在着电位差在兴奋部位和静息部位之间存在着电位差膜外的正电

34、荷由静息部位向兴奋部位移动膜外的正电荷由静息部位向兴奋部位移动膜内的负电荷由兴奋部位向静息部位移动膜内的负电荷由兴奋部位向静息部位移动形成局部电流形成局部电流膜内：兴奋部位相邻的静息部位的电位上升膜内：兴奋部位相邻的静息部位的电位上升膜外：兴奋部位相邻的静息部位的电位下降膜外：兴奋部位相邻的静息部位的电位下降去极化达到阈电位，去极化达到阈电位，触发邻近静息部位膜爆发新的触发邻近静息部位膜爆发新的APAP 传导机制（局部电流学说）传导机制（局部电流学说） 局部电流的产生：兴奋部位与邻近未兴奋部局部电流的产生：兴奋部位与邻近未兴奋部位之间存在电位差，形成的电流就是局部电流位之间存在电位差，形成的电

35、流就是局部电流 局部电流的方向：膜外从未兴奋部位到兴局部电流的方向：膜外从未兴奋部位到兴奋部位，膜内从已兴奋部位到未兴奋部位奋部位，膜内从已兴奋部位到未兴奋部位 局部电流的作用：使临近未兴奋部位去极局部电流的作用：使临近未兴奋部位去极化达阈电位，产生动作电位。化达阈电位，产生动作电位。 此过程反复进行，动作电位传遍整个细胞此过程反复进行，动作电位传遍整个细胞1.1.在无髓鞘的神经纤维上在无髓鞘的神经纤维上: : 2. 2.在有髓鞘的神经纤维上在有髓鞘的神经纤维上: : 跳跃式传导跳跃式传导(saltatory (saltatory conduction) conduction) 三、局部电位三

36、、局部电位(local potential) (local potential) 阈下刺激引起膜上阈下刺激引起膜上Na+通道少量开放，通道少量开放，在受刺激膜的局部出现较小的去极化电位。在受刺激膜的局部出现较小的去极化电位。 特点：幅度大小呈等级性：特点：幅度大小呈等级性： 不是不是“全或无全或无”衰减性传播衰减性传播(electrotonic propagation)(electrotonic propagation)： 反应可以总和：反应可以总和： 时间性总和时间性总和空间性总和空间性总和 局部电位与动作电位的特征：局部电位与动作电位的特征： 局局 部部 电位电位 动动 作作 电电 位位

37、有等级性有等级性 无不应期，有总和现象无不应期，有总和现象 “全或无全或无”现象现象有不应期有不应期,AP,AP不融合不融合电紧张性扩布电紧张性扩布 不衰减性传导不衰减性传导 动作电位与局部电位的区别：动作电位与局部电位的区别： 刺激强度刺激强度阈下刺激阈下刺激阈刺激或阈上刺激阈刺激或阈上刺激局部电位局部电位动作电位动作电位开放的开放的Na+Na+通道通道较少较少多多电位变化幅度与电位变化幅度与刺激强度的关系刺激强度的关系1.1.小（在阈电位小（在阈电位以下波动）以下波动）1.1.大大 2.2.全或无现象全或无现象3.3.不衰减性传导不衰减性传导不应期不应期无无有有总和性总和性有（时间与空间总

38、和）有（时间与空间总和）无无传播特点传播特点电紧张性扩布电紧张性扩布不衰减性传播不衰减性传播2.2.随刺激强度的随刺激强度的 增加而增加增加而增加 膜电位膜电位项目项目静息静息电位电位动作电位动作电位锋电位锋电位后电位后电位上升支上升支下降支下降支负后电位负后电位正后电位正后电位产生机制产生机制K+K+外流外流Na+Na+内流内流K+K+外外流流K+K+外流外流钠泵活动钠泵活动平衡电位平衡电位EKEKENaENaEKEK阻断剂阻断剂四乙胺四乙胺河豚毒素河豚毒素四乙胺四乙胺四乙胺四乙胺哇巴因哇巴因 电荷分布电荷分布状态状态极化极化去极化去极化( (含含反极化反极化) )复极化复极化未恢复到未恢复

39、到RPRP轻度超极轻度超极化化特点特点稳定直稳定直流电位流电位快速、可传播的电位变化快速、可传播的电位变化静息电位与动作电位的比较静息电位与动作电位的比较无刺激时无刺激时 - -静息电位静息电位阈下刺激阈下刺激 - -局部电位局部电位阈刺激阈刺激- -动作电位动作电位定义：静息时，内负外正，电位差定义：静息时，内负外正，电位差机制：机制：K+K+外外流流影响因素：膜内外影响因素：膜内外K+K+浓度差；浓度差；NaNa泵；膜的通透性泵；膜的通透性定义：单个阈下刺激，微弱电变化定义：单个阈下刺激，微弱电变化特点：无特点：无“全或无全或无”；衰减性传导；可总和；衰减性传导；可总和定义：适当刺激，可传

40、播，电位变化定义：适当刺激，可传播，电位变化机制：上升支机制：上升支Na+Na+内流；下降支内流；下降支K+K+外流外流特点：全或无，不衰减传导，脉冲式特点：全或无，不衰减传导，脉冲式产生条件：刺激达阈刺激；电位达阈电位产生条件：刺激达阈刺激；电位达阈电位传导：局部电流传导：局部电流1、掌握静息电位的概念、产生机制及影响因素。、掌握静息电位的概念、产生机制及影响因素。2、掌握动作电位的定义、波形，产生机制。、掌握动作电位的定义、波形，产生机制。3、理解引起动作电位的基本条件，掌握阈电、理解引起动作电位的基本条件，掌握阈电 位的概念。位的概念。4、理解局部电位的概念及特点。、理解局部电位的概念及

41、特点。小结小结练习题练习题1 1人工增加离体神经纤维浸浴液中的人工增加离体神经纤维浸浴液中的K+K+浓浓度，则该神经纤维静息电位的绝对值和动作度，则该神经纤维静息电位的绝对值和动作电位的幅度将电位的幅度将 A A均增大均增大 B B均减小均减小 C C前者增大后者减少前者增大后者减少 D D前者减少后者增大前者减少后者增大 E E前者减小后者不变前者减小后者不变 练习题练习题2 2神经细胞动作电位的幅度接近于神经细胞动作电位的幅度接近于 A A钾平衡电位钾平衡电位 B B钠平衡电位钠平衡电位 C C静息电位绝对值与局部电位之和静息电位绝对值与局部电位之和 D D静息电位绝对值与钠平衡电位之差静

42、息电位绝对值与钠平衡电位之差 E E静息电位绝对值与钠平衡电位之和静息电位绝对值与钠平衡电位之和 练习题练习题3 3根据根据NernstNernst公式，公式，K+K+平衡电位与细胞内、外平衡电位与细胞内、外K+K+浓度比值有关。在实验中，改变神经细胞外液浓度比值有关。在实验中，改变神经细胞外液中哪一项因素不会对静息电位的大小产生影响中哪一项因素不会对静息电位的大小产生影响 A A K+ K+浓度浓度 B B Cl- Cl-浓度浓度 C C 温度温度 D D pH pH E E 缺氧缺氧 练习题练习题4 4当低温、缺氧或代谢障碍等因素影响当低温、缺氧或代谢障碍等因素影响Na+ - K+ Na+

43、 - K+ 泵活动时，可使细胞的泵活动时，可使细胞的 A A静息电位增大，动作电位幅度减小静息电位增大，动作电位幅度减小 B B静息电位减小，动作电位幅度增大静息电位减小，动作电位幅度增大 C C静息电位增大，动作电位幅度增大静息电位增大，动作电位幅度增大 D D静息电位减小，动作电位幅度减小静息电位减小，动作电位幅度减小 E E静息电位和动作电位幅度均不变静息电位和动作电位幅度均不变 练习题练习题5.5.在神经纤维动作电位的去极相，通透性在神经纤维动作电位的去极相，通透性最大的离子是最大的离子是 A A Na+ Na+ B B K+ K+ C C Cl- Cl- D D Ca2+ Ca2+

44、E E Mg2+ Mg2+第第四四节节肌肌细细胞胞的的收收缩缩功功能能培养目标培养目标目的与要求目的与要求掌握：掌握：骨骼肌神经骨骼肌神经-肌肉接头处兴奋的传递。肌肉接头处兴奋的传递。培养目标培养目标目的与要求目的与要求熟悉：熟悉：1、骨骼肌的兴奋、骨骼肌的兴奋-收缩耦联骨骼肌的收缩收缩耦联骨骼肌的收缩机制；机制；2、骨骼肌收缩的形式及其影响因素。、骨骼肌收缩的形式及其影响因素。培养目标培养目标本章教学大纲本章教学大纲了解：了解：1、细胞膜基本结构；、细胞膜基本结构；2、细胞间信息传递的形式；、细胞间信息传递的形式；3、横纹肌的微细结构：肌小节、肌纤维、横纹肌的微细结构：肌小节、肌纤维、肌管系

45、统。肌管系统。肌肉的分类肌肉的分类:形态学：横纹肌形态学：横纹肌平滑肌平滑肌神经支配：躯体神经支配的随意肌神经支配：躯体神经支配的随意肌 自主神经支配的非随意肌自主神经支配的非随意肌一、横纹肌一、横纹肌 骨骼肌神经骨骼肌神经肌接头处兴奋的传递肌接头处兴奋的传递 1、骨骼肌神经、骨骼肌神经肌接头结构肌接头结构 神经末梢（接头前膜）神经末梢（接头前膜） 囊泡囊泡 接头间隙接头间隙 细胞外液细胞外液 终板（接头后膜）终板（接头后膜） N-型型Ach受体受体 (Ach门控性通道门控性通道)接头皱褶接头皱褶2 2、 神经神经- -骨骼肌接头处兴奋的传递过程骨骼肌接头处兴奋的传递过程Ca2+通道通道AP传

46、到神经末梢传到神经末梢末梢去极化末梢去极化Ca2+通道开放、通道开放、Ca2+内流内流递质出胞递质出胞ACh扩散至接头间隙扩散至接头间隙ACh与与ACh受体阳离子通道结合受体阳离子通道结合Na+内流、内流、K+外流，产生终板电位外流，产生终板电位电紧张扩布电紧张扩布周围肌膜电压门控周围肌膜电压门控Na通道开放，产生通道开放，产生AP量子释放量子释放N-MN-M接头处的兴奋传递过程接头处的兴奋传递过程膜膜Ca2Ca2通道开放，膜外通道开放，膜外Ca2Ca2向膜内流动向膜内流动接头前膜内囊泡移动、融合、破裂，接头前膜内囊泡移动、融合、破裂，囊泡中的囊泡中的AChACh释放释放( (量子释放量子释放

47、) )AChACh与终板膜上的与终板膜上的N2N2受体结合，受体结合，受体蛋白分子构型改变受体蛋白分子构型改变终板膜对终板膜对NaNa、K K ( (尤其是尤其是NaNa) )通透性通透性胆碱酯酶胆碱酯酶 胆碱酯酶存在于接头间隙和接头后膜上胆碱酯酶存在于接头间隙和接头后膜上意义意义防止终板膜持续去极化，防止终板膜持续去极化，维持接头处的正常功能。维持接头处的正常功能。（1 1）胆碱酯酶的作用）胆碱酯酶的作用 AP AP AP APAChACh（电）（电）（化学）（化学）（电）（电）3 3、 神经神经骨骼肌接头处兴奋传递的特点骨骼肌接头处兴奋传递的特点单向传递单向传递 1234接头前膜接头前膜接

48、头后膜接头后膜一次神经一次神经APAP一次肌细胞一次肌细胞APAP0.5 0.5 1.0 ms 1.0 ms（化学传递）（化学传递） v 概念：将肌细胞的电兴奋和肌细胞的收缩概念：将肌细胞的电兴奋和肌细胞的收缩联系起来的中介过程，称为兴奋联系起来的中介过程，称为兴奋- -收缩耦收缩耦联联 (excitation-contraction (excitation-contraction coupling)coupling)。v 结构基础：肌管系统，结构基础：肌管系统，v 关键部位为三联管结构。关键部位为三联管结构。v 关键离子：关键离子：Ca2+Ca2+1.肌管系统肌管系统把肌膜上的把肌膜上的AP

49、AP传入肌细胞深部传入肌细胞深部对对Ca2+Ca2+进行储存、释放、再聚集进行储存、释放、再聚集纵行肌质网（纵行肌质网（longitudinal SRlongitudinal SR，LSRLSR） 连接肌质网（连接肌质网（junctional SRjunctional SR，JSRJSR） 终池终池(terminal cisterna)(terminal cisterna)肌管系统肌管系统 横管系统：横管系统： T T管管( (肌膜内凹而成。肌膜内凹而成。肌膜肌膜APAP沿沿T T管传导管传导) )。 纵管系统：纵管系统： L L管管( (也称肌浆网。肌节也称肌浆网。肌节两端的两端的L L管称

50、终池，富含管称终池，富含Ca2+)Ca2+)。 三联管：三联管：T T管管+ +终池终池2 2 将肌膜的电变化（横管的将肌膜的电变化（横管的APAP）与终池（纵管）与终池（纵管）释放释放Ca2+Ca2+的过程耦联起来；再由的过程耦联起来；再由Ca2+Ca2+引起肌细胞引起肌细胞的收缩。的收缩。心肌细胞的肌原纤维和肌管系统心肌细胞的肌原纤维和肌管系统1234骨骼肌的兴奋骨骼肌的兴奋- -收缩耦联（收缩）收缩耦联（收缩）骨骼肌舒张机制骨骼肌舒张机制兴奋兴奋- -收缩耦联后收缩耦联后肌膜电位复极化肌膜电位复极化终池膜对终池膜对Ca2+Ca2+通透性通透性肌浆网膜肌浆网膜Ca2+Ca2+泵激泵激活活肌

51、浆网膜肌浆网膜Ca2+Ca2+Ca2+Ca2+与肌钙蛋白解离与肌钙蛋白解离原肌凝蛋白复盖的原肌凝蛋白复盖的横桥结合位点横桥结合位点骨骼肌舒张骨骼肌舒张（三）横纹肌的收缩机制（三）横纹肌的收缩机制肌丝滑行理论肌丝滑行理论 肌肉的缩短和伸长均通过粗、细肌丝在肌节内肌肉的缩短和伸长均通过粗、细肌丝在肌节内的相互滑动而发生，肌丝本身的长度不变。的相互滑动而发生，肌丝本身的长度不变。肌肉收缩时肌肉收缩时 : :只只有明带的缩短，有明带的缩短，H H带变窄；而暗带带变窄；而暗带长度不变。长度不变。 粗、细肌丝长度粗、细肌丝长度未缩短，只是二未缩短，只是二者滑行，重叠程者滑行，重叠程度加大。度加大。 1.

52、1. 肌原纤维和肌小节肌原纤维和肌小节肌节：指肌原纤维上相邻两条肌节：指肌原纤维上相邻两条Z Z线之间的区域，线之间的区域， 是肌细胞收缩、舒张的最基本功能单是肌细胞收缩、舒张的最基本功能单位。位。一个肌节一个肌节 = 1/2 = 1/2明带明带 + + 中间的暗带中间的暗带 + 1/2 + 1/2 明带明带每个肌节的长度可变每个肌节的长度可变 1.5 - 3.5 m 1.5 - 3.5 m（在体安静时（在体安静时 2.0 - 2.2 m 2.0 - 2.2 m ）1. 1. 肌丝的分子组成肌丝的分子组成 肌动蛋白（肌纤蛋白）肌动蛋白（肌纤蛋白） 肌钙蛋白（原宁蛋白）肌钙蛋白（原宁蛋白） 原肌

53、球蛋白原肌球蛋白 粗肌丝由大量肌球蛋白分子有序排列而成粗肌丝由大量肌球蛋白分子有序排列而成肌动蛋白肌动蛋白原肌球蛋白原肌球蛋白肌钙蛋白肌钙蛋白结结 构构功功 能能肌丝粗粗肌肌丝丝肌球蛋白肌球蛋白 横桥横桥 ATP ATP酶，与细肌丝酶，与细肌丝结合、扭动、分离结合、扭动、分离 杆部杆部 粗肌丝主干粗肌丝主干 细细肌肌丝丝肌动蛋白肌动蛋白细肌丝主干，有与横桥结合的细肌丝主干，有与横桥结合的位点位点原肌球蛋白原肌球蛋白调控肌动蛋白与横桥的结合调控肌动蛋白与横桥的结合肌钙蛋白肌钙蛋白能与能与Ca2+Ca2+结合，使原肌凝蛋白结合，使原肌凝蛋白的构型、位置改变的构型、位置改变 横桥：横桥： 在一定条件

54、下，在一定条件下，可可 以和细肌丝上的以和细肌丝上的肌肌 动蛋白分子呈可动蛋白分子呈可逆逆 性的结合；性的结合；具有具有ATPATP酶的作用，酶的作用， 可以分解可以分解ATPATP而获而获得得 能量，供横桥摆能量，供横桥摆 动。动。 肌钙蛋白变构肌钙蛋白变构原肌球蛋白变构、移位原肌球蛋白变构、移位横桥横桥ATPATP酶激活酶激活Ca2+Ca2+i i 2 2、肌丝滑行的基本过程、肌丝滑行的基本过程Ca2+Ca2+i 10-5 i 10-5 mol/L mol/L 培养目标培养目标表现形式表现形式1.骨骼肌的收缩效能表现为收缩时产生的张骨骼肌的收缩效能表现为收缩时产生的张力大小、缩短的程度和肌

55、肉和缩短速度。即力大小、缩短的程度和肌肉和缩短速度。即作功和功率。作功和功率。2.收缩分类：等长收缩与等张收缩收缩分类：等长收缩与等张收缩 骨骼肌的收缩形式骨骼肌的收缩形式（四）（四）单收缩与强直收缩单收缩与强直收缩 单收缩：骨骼肌在受到一次有效刺激时，会单收缩：骨骼肌在受到一次有效刺激时，会出现一次出现一次APAP、引起一次机械收缩和舒张。、引起一次机械收缩和舒张。注：肌肉的收缩可以融合，但动作电位不能融合注：肌肉的收缩可以融合，但动作电位不能融合强直收缩张力远大于单收缩的张力强直收缩张力远大于单收缩的张力原因：胞质内原因：胞质内Ca2+浓度持续升高浓度持续升高培养目标培养目标（五）骨骼肌收

56、缩的影响因素（五）骨骼肌收缩的影响因素1.前负荷前负荷2.后负荷后负荷3.肌肉的收缩能力肌肉的收缩能力4.收缩的总和：运动单位的数量和频率效应收缩的总和：运动单位的数量和频率效应的总和的总和前负荷、后负荷和肌肉收缩能力是影响作功前负荷、后负荷和肌肉收缩能力是影响作功的重要因素。的重要因素。初长度：肌肉收缩前在前负荷作用下所处的长度。初长度：肌肉收缩前在前负荷作用下所处的长度。肌肉开始收缩时才遇到的负荷或阻力。1.前负荷（初长度）对肌肉收缩的影响前负荷（初长度）对肌肉收缩的影响后负荷：指肌后负荷：指肌肉开始收缩后肉开始收缩后才遇到的负荷才遇到的负荷或阻力。或阻力。张力张力-速度曲速度曲线：表明在不