2022年医学专题-第二章-细胞

细胞(xìbāo)的基本功能Thecell’sbasicfunction第二章第一页，共六十七页。1、细胞的物质(wùzhì)转运功能3、细胞(xìbāo)的生物电现象4、肌细胞的收缩(shōusuō)功能1）静息电位2）动作电位教学目标2、细胞的跨膜信号转导功能第二页，共六十七页。问题导入：细胞(xìbāo)有那些功能第三页，共六十七页。问题一：什么(shénme)是细胞的物质转运功能第四页，共六十七页。膜的化学组成(zǔchénɡ)和分子结构液态镶嵌(xiāngqiàn)模型磷脂双分子层膜蛋白质亲水性集团疏水性集团细胞膜主要由脂质、蛋白质和糖类(tánɡlèi)组成第五页，共六十七页。第六页，共六十七页。细胞膜的物质(wùzhì)转运功能单纯扩散、异化扩散、主动(zhǔdòng)转运、出胞入胞第七页，共六十七页。一、单纯(dānchún)扩散(simplediffusion)（一）概念(gàiniàn)脂溶性小分子物质从细胞膜高浓度一侧向低浓度一侧移动(yídòng)的过程（二）物质种类

（脂溶性小分子物质：O2、CO2、酒精、激素等)第八页，共六十七页。（三）特点(tèdiǎn)：1、顺浓度梯度2、不消耗(xiāohào)能量（四）影响(yǐngxiǎng)因素：1、膜两侧该物质的浓度差2、膜对该物质的通透性第九页，共六十七页。二、易化扩散(kuòsàn)（facilitateddiffusion）（一）概念(gàiniàn)（三）特征(tèzhēng)1、需特殊膜蛋白的帮助2、顺浓度梯度3、不消耗能量非脂溶性小分子物质在膜蛋白的帮助下，顺浓度梯度的跨膜转运（二）物质种类

（非脂溶性小分子物质：离子、葡萄糖、氨基酸等)第十页，共六十七页。特点(tèdiǎn)：1）特异性

2）饱和现象

3）竞争性抑制

需载体蛋白帮助，本身(běnshēn)并不消耗。靠载体运输的物质(wùzhì)：葡萄糖、氨基酸等小分子亲水性物质1、载体运输(carriertransport)（四）转运方式分类第十一页，共六十七页。2、通道(tōngdào)运输1）由镶嵌(xiāngqiàn)在膜上的通道蛋白完成2）转运(zhuǎnyùn)物质主要是K+Na+Ca2+Cl-

等离子3）离子通道的特征：

a、离子的选择性

b、离子转运速度快

c、离子的门控电压门控通道化学门控通机械门控通第十二页，共六十七页。电压(diànyā)门控通道化学(huàxué)门控通道化学(huàxué)化学第十三页，共六十七页。*单纯扩散与易化扩散都不需要细胞提供能量，因而(yīnér)也将它们称为被动转运。第十四页，共六十七页。三、主动(zhǔdòng)转运(activetransport)1、概念(gàiniàn)细胞通过本身的耗能过程，在膜蛋白的帮助下，将水溶性小分子(fēnzǐ)物质或离子由细胞膜的低浓度一侧向高浓度一侧转运的过程。2、特征：（1）通过膜上离子泵转运物质（2）逆浓度梯度、逆电位差（3）需消耗能量第十五页，共六十七页。3、离子(lízǐ)泵的种类体内(tǐnèi)主要的离子泵是钠-钾泵，简称钠泵。其次是钙泵等钠—钾泵的本质(běnzhì)是Na+—K+依赖式ATP酶属整合蛋白，几乎存在于所有细胞膜上第十六页，共六十七页。PrimaryactivetransportNa+-K+

依赖(yīlài)式ATP酶（钠泵）3Na+(由胞内向胞外):

2K+

(由胞外向胞内)第十七页，共六十七页。

钠-钾泵的这种活动还为其它一些物质(wùzhì)转运的提供了动力（如葡萄糖、氨基酸的吸收：Na+-载体-葡萄糖、Na+-载体-氨基酸的复合体形式进行的联合转运）。维持[Na+]高、[K+]高原先(yuánxiān)的不均匀分布状态2K+泵至细胞(xìbāo)内;3Na+泵至细胞外分解ATP产生能量当C内[Na+]↑/C外[K+]↑激活钠-钾泵:4、机制第十八页，共六十七页。5、钠—钾泵的生理(shēnglǐ)意义*保持细胞内外钾、钠离子的浓度差，是细胞生物电产生的物质基础。*防止(fángzhǐ)细胞水肿*提供细胞对其它物质转运的势能。第十九页，共六十七页。这种间接利用(lìyòng)ATP能量的主动转运过程—继发性主动转运主要(zhǔyào)由生物泵活动形成的势能作为能量的来源继发性主动(zhǔdòng)转运

由Na+-葡萄糖同向转运体和钠泵耦联活动完成的葡萄糖在小肠粘膜上皮的主动吸收

左：上皮细胞基侧膜区Na+泵的活动造成细胞内的低Na+和膜内外的Na+浓度差。

右：①

顶膜区上的同向转运体利用Na+的化学驱动力，将肠腔中的Na+和葡萄糖一起转运至上皮细胞内（此过程中葡萄糖的转运是逆浓度梯度进行的）；②

进入上皮细胞的葡萄糖再经基底侧膜上另一种葡萄糖载体扩散至组织液，从而完成葡萄糖在肠腔中的主动吸收过程。第二十页，共六十七页。四、入胞与出胞

（大分子或物质(wùzhì)团块进出细胞；需耗能）（一）入胞1、概念(gàiniàn)吞噬(tūnshì)吞饮2、分类第二十一页，共六十七页。（二）出胞1、概念(gàiniàn)2、主要见于细胞的分泌(fēnmì)活动第二十二页，共六十七页。问题二：细胞(xìbāo)的跨膜信号传递功能一、G-蛋白(dànbái)偶联受体介导的信号传导神经递质、激素(jīsù)等（第一信使）激活腺苷酸环化酶(AC)ATPcAMP（第二信使）细胞内生物效应激活蛋白激酶A结合G蛋白偶联受体激活G蛋白第二十三页，共六十七页。二、离子通道介导的信号转导离子通道大体有：化学(huàxué)、电压、机械性门控通道化学性胞外信号(xìnhào)(ACh)ACh+

受体=复合体离子通道开放(kāifàng)Na+内流细胞膜电位细胞内生物效应第二十四页，共六十七页。三、酶偶联受体介导的信号(xìnhào)传导体内的大部分生长因子和小部分肽类激素通过(tōngguò)此方式而发挥作用（如：胰岛素）胰岛素与受体酪氨酸激酶(jīméi)结合细胞内生物效应膜外N端：识别、结合第一信使膜内C端：具有酪氨酸激酶活性第二十五页，共六十七页。第三节细胞(xìbāo)的生物电现象一、静息(jìnɡxī)电位(restingpotential)（一）概念(gàiniàn)细胞在安静时，存在于膜内外两侧的电位差。第二十六页，共六十七页。极化(jíhuà)（polarization）去极化（depolarization）超极化（hyperpolarization）复极化（repolarization）反极化（reverse—polarization）与生物电现象(xiànxiàng)有关的几个概念细胞(xìbāo)在安静状态下保持的膜外正膜内负状态在静息电位的基础上，膜内电位向负值减小的方向变化在静息电位的基础上，膜内电位向负值加大的方向变化膜电位先去极化再向静息电位恢复的过程极化状态的反转第二十七页，共六十七页。（三）产生(chǎnshēng)机制离子流学说(xuéshuō)1、细胞内外各种(ɡèzhǒnɡ)离子的浓度分布不均2、在不同状态下，细胞膜对各种离子的通透性不同。安静时膜对K+通透性大，活动时对Na+通透性大。第二十八页，共六十七页。影响静息电位(diànwèi)的主要影响因素：

1、细胞膜在静息电位时对K+的通透性3、细胞代谢障碍(zhàngài)也可影响静息电位2、细胞膜内外(nèiwài)K+浓度差第二十九页，共六十七页。二、动作电位(actionpotential)（一）概念(gàiniàn)细胞受刺激时,在静息(jìnɡxī)电位基础上产生的可扩布的电位变化。波形主要由：上升支、超射、锋电位、下降(xiàjiàng)支与后电位组成。第三十页，共六十七页。主要是细胞受到刺激后Na+的大量(dàliàng)的快速的内流造成。△去极化过程△复极化过程(guòchéng)主要是钠通道关闭，钾通道激活(jīhuó)而开放，钾离子快速外流造成。△后电位离子泵的转运排钠摄钾(二)产生机制第三十一页，共六十七页。（三）动作电位产生的条件(tiáojiàn)与阈电位

1、产生(chǎnshēng)条件2、阈电位(diànwèi)(thresholdpotential)静息电位去极化达到阈电位能触发动作电位的膜电位临界值第三十二页，共六十七页。（四）动作电位的特点(tèdiǎn)1、“全或无”现象(xiànxiàng)2、不衰减性传导3、脉冲式第三十三页，共六十七页。（五）动作电位的传导(chuándǎo)传导的机制——局部(júbù)电流学说无髓鞘神经纤维(shénjīnɡxiānwéi)AP传导：连续传导速度慢

第三十四页，共六十七页。跳跃式传导(chuándǎo)：速度快、节能有髓鞘神经纤维(shénjīnɡxiānwéi)AP传导：第三十五页，共六十七页。三、局部(júbù)电位1、概念：电位变化只局限(júxiàn)在受刺激局部范围而不能远传。第三十六页，共六十七页。三、局部(júbù)电位2、基本特征：

不具有动作电位

“全或无”的特征(tèzhēng)

不能作远距离的传播

总和反应

（包括空间与时间总和）第三十七页，共六十七页。1、在静息电位(diànwèi)基础上，膜内电位(diànwèi)向负值增大方向变化称为：A、去极化B、复极化

C、超极化D、反极化(jíhuà)练习(liànxí)第三十八页，共六十七页。2、细胞内液与细胞外液相比(xiānɡbǐ)，细胞内液含有：A、较多的Na＋B、较多的Cl-

C、较多的Ca２+

D、较多的K＋第三十九页，共六十七页。3、引起(yǐnqǐ)动作电位上升相的钠离子内流属于：A、单纯(dānchún)扩散B、载体易化扩散

C、电压门控易化扩散D、化学门控易化扩散第四十页，共六十七页。4、可兴奋(xīngfèn)细胞兴奋(xīngfèn)时，共有的特征是产生：A、动作电位B、静息电位

C、反射活动D、收缩(shōusuō)反应第四十一页，共六十七页。5、细胞外液中的钾离子(lízǐ)浓度升高时，可使：Ａ，静息电位(diànwèi)增大Ｂ，静息电位减小Ｃ，动作电位增大Ｄ，动作电位减小第四十二页，共六十七页。

问题(wèntí)三：骨骼肌的收缩功能运动神经的兴奋如何(rúhé)传递给肌细胞使它产生兴奋的？骨骼肌细胞如何(rúhé)收缩的？影响骨骼肌收缩的因素有哪些？骨骼肌的收缩形式有哪些？本节内容：骨骼肌细胞的兴奋如何引发其收缩的？第四十三页，共六十七页。一、神经(shénjīng)肌肉接头处的兴奋传递（一）N-肌肉(jīròu)接头处的结构1、突触前膜（内有突触小泡）2、突触间隙(jiànxì)（内有细胞外液）3、突触后膜（终板膜）（膜上有N2受体和胆碱酯酶）第四十四页，共六十七页。第四十五页，共六十七页。化学门控式通道(tōngdào)开放（Na+内流为主）动作电位沿N纤维(xiānwéi)传到轴突末梢前膜上Ca2+开放，Ca2+进入(jìnrù)末梢囊泡向前膜移动并融合破裂，Ach进入间隙Ach与突触后膜上的Ach受体结合使终板膜去极化，产生终板电位若终板电位>阈电位（AP)，肌细胞兴奋、收缩（二）神经-肌肉接头处兴奋的传递过程第四十六页，共六十七页。

肌无力症由于某种原因引起的神经肌接头处乙酰胆碱不能与终板膜上受体结合(jiéhé)而导致的肌无力症第四十七页，共六十七页。二、骨骼肌细胞的微细(wēixì)结构（一）肌原纤维和肌小节(xiǎojié)第四十八页，共六十七页。

粗肌丝细肌丝Z线Z线M线H带肌节=1/2明带+暗带+1/2明带IBandABand第四十九页，共六十七页。（二）肌丝的分子组成(zǔchénɡ)和横桥的运动1、粗肌丝（肌凝蛋白(dànbái)）1）头（横桥），杆：束状排列(páiliè)朝向M线2）横桥的作用：*与细肌丝可逆的结合，拉动细肌丝移动*具有ATP酶的作用第五十页，共六十七页。2、细肌丝由肌动蛋白(dànbái)、原肌凝蛋白(dànbái)、肌钙蛋白(dànbái)组成第五十一页，共六十七页。肌浆中钙浓度升高到一定程度时，钙离子与肌钙蛋白结合，使原肌凝蛋白分子构象发生改变(gǎibiàn)，促使横桥与肌动蛋白结合。并产生下列两种作用:1、激活(jīhuó)横桥ATP酶，为滑行提供能量.2、激发横桥连续摆动(bǎidòng)，使肌细胞收缩。第五十二页，共六十七页。（三）肌管系统(xìtǒng)1、横管(hénɡɡuǎn)2、纵管（肌质网）3、横管和它两侧各一个(yīɡè)终池形成三联体三联体的作用：完成横管向肌质网的信息传递终池的作用：储存钙（钙池）第五十三页，共六十七页。三、肌细胞的兴奋(xīngfèn)—收缩耦联（一）概念(gàiniàn)（二）关键(guānjiàn)物质—钙离子（三）关键部位—三联体把肌细胞的兴奋和肌细胞的收缩连接起来的过程第五十四页，共六十七页。（四）兴奋(xīngfèn)—收缩耦联三个步骤1、肌膜Ap经横管(hénɡɡuǎn)到达三联体2、三联体的信号(xìnhào)传递3、终池对钙的释放和回收第五十五页，共六十七页。四、骨骼肌的收缩机制(jīzhì)—滑行学说1、肌丝滑行(huáxíng)理论第五十六页，共六十七页。按任意键飞入横桥摆动(bǎidòng)动画肌节缩短(suōduǎn)=肌细胞收缩牵拉(qiānlā)细肌丝朝肌节中央滑行横桥摆动横桥与结合位点结合，分解ATP释放能量原肌球蛋白位移，暴露细肌丝上的结合位点Ca2+与肌钙蛋白结合肌钙蛋白的构型改变终池膜上的钙通道开放终池内的Ca2+进入肌浆2、肌丝滑行过程：第五十七页，共六十七页。运动神经冲动传至末梢↓N末梢对Ca2+通透性增加Ca2+内流入N末梢内↓接头前膜内囊泡向前膜移动、融合、破裂↓ACh释放入接头间隙↓

ACh与终板膜受体结合↓受体构型改变↓终板膜对Na+、K+(尤其(yóuqí)Na+)的通透性增加↓产生终板电位(EPP)↓EPP引起肌膜AP↓肌膜AP沿横管膜传至三联管↓终池膜上的钙通道开放终池内Ca2+进入肌浆↓Ca2+与肌钙蛋白结合引起肌钙蛋白的构型改变↓原肌凝蛋白发生位移暴露出细肌丝上与横桥结合位点↓横桥与结合位点结合激活(jīhuó)ATP酶作用,分解ATP↓横桥摆动↓牵拉细肌丝朝肌节中央滑行↓肌节缩短=肌细胞收缩1.兴奋传递(chuándì)

2.兴奋-收缩（肌丝滑行）耦联第五十八页，共六十七页。五、骨骼肌的收缩(shōusuō)形式（一）等长收缩(shōusuō)与等张收缩(shōusuō)1、等长收缩(shōusuō)概念、作用2、等张收缩概念、作用第五十九页，共六十七页。（二）单收缩(shōusuō)和单收缩(shōusuō)的复合1、单收缩(shōusuō)1）概念(gàiniàn)2）收缩曲线肌肉受一次有效刺激，爆发一次动作电位，引起一次收缩第六十页，共六十七页。2、强直(qiángzhí)收缩1）概念(gàiniàn)2）收缩(shōusuō)曲线1Hz4Hz16Hz指在连续刺激下，肌肉产生单收缩的复合。第六十一页，共六十七页。六、影响骨骼肌