神经元膜的物质转运功能

关于神经元膜的物质转运功能12引言

传递和处理信息是神经元的独特之处，神经元是通过产生电信号来实现信息传导的，那么神经元如何才能实现这一目标呢？

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掌握内容：细胞膜的物质转运功能单纯扩散易化扩散主动（继发）转运出胞和入胞第一节神经元膜的物质转运功能第3页,共39页，2024年2月25日，星期天4一、膜的化学组成和分子结构

1、脂质双分子层为基架：膜具流动性

2、镶嵌蛋白质：α-螺旋或球形结构、构型不同、功能不同

3、糖类在表面：与脂质或蛋白结合成糖脂、糖蛋白、成为抗原第4页,共39页，2024年2月25日，星期天5第5页,共39页，2024年2月25日，星期天6第6页,共39页，2024年2月25日，星期天7二、膜的跨膜物质转运功能（一）单纯扩散Simplediffusion

脂溶性物质由高→低浓度通量：摩尔/cm2.秒扩散浓度差膜通透性单纯扩散物质：O2、CO2、尿素、少量激素第7页,共39页，2024年2月25日，星期天8（二）易化扩散Facilitateddiffusion

非脂溶性物质由高→低浓度的扩散借助细胞膜蛋白质帮助特点：1、由高到底浓度扩散（离子扩散与电位差有关）第8页,共39页，2024年2月25日，星期天9第9页,共39页，2024年2月25日，星期天10

2、转运蛋白与转运物质间有选择性

3、通道具有开和关的门控性

4、产生跨膜离子电流，转运蛋白的功能受环境因素的影响

第10页,共39页，2024年2月25日，星期天11(三)转运蛋白的分类：1、载体Crrier：转运小分子物质、G、AA第11页,共39页，2024年2月25日，星期天122、通道Channel：转运离子化学门控通道Chemically-gatedchannel

电压门控通道Voltage-gatedchannel

机械门控通道Mechanical-gatedchannel

水通道Waterchannel

第12页,共39页，2024年2月25日，星期天13第13页,共39页，2024年2月25日，星期天14第14页,共39页，2024年2月25日，星期天15（三）主动转运activetransport

单纯扩散易化扩散物质分子或离子由高浓度→低浓度扩散，称被动转运主动转运：非脂溶性物质分子或离子逆浓度差的转运。需耗能钠-钾泵sodium-potassiumpump,Na-K泵或简称钠泵第15页,共39页，2024年2月25日，星期天16Na-K依赖式ATP酶，有α和β两种亚单位，α亚单位激活完成转运。当细胞内[Na+]↑ATP→钠泵激活→↓细胞外[K+]↑ADP+E3Na+(细胞内):2K+（细胞外）同时逆向转运。第16页,共39页，2024年2月25日，星期天17第17页,共39页，2024年2月25日，星期天18主动转运生理意义：保持细胞内、外Na+、K+不均衡分布（生物电产生、维持神经肌肉的正常兴奋性所必需的）；

势能贮备；是细胞产生电信号的基础；为其它物质转运供能。其它泵：H+-K+泵、Ca+泵等第18页,共39页，2024年2月25日，星期天19（四）继发主动转运

secondaryactivetransport

间接利用ATP分解释放的能量完成的物质转运。细胞吸收G、AA为继发主动转运。继发主动转运简称联合转运，需要特殊的转运蛋白。第19页,共39页，2024年2月25日，星期天20第20页,共39页，2024年2月25日，星期天21（五）出胞与入胞式物质转运-“膜”运动指大的物质分子、团块、异物等进出细胞的过程。入胞endocytosis

例如：囊泡膜的回收、受体的内化出胞exocytosis

例如：神经轴突未稍分泌神经递质第21页,共39页，2024年2月25日，星期天22第22页,共39页，2024年2月25日，星期天23第二节静息电位

(RestingPotential,RP)

一、细胞膜的被动电学特征二、静息电位第23页,共39页，2024年2月25日，星期天24一、细胞膜的被动电学特征（一）膜电容和膜电阻膜电容：细胞内外液体、绝缘的神经元膜神经元膜：高电阻RmCm细胞外细胞内第24页,共39页，2024年2月25日，星期天25（二）电紧张电位当通过外接电源在神经元膜内容两侧施加电流刺激时，该等效电路就是一个电负载，显然，给予的刺激电流首先将对膜电容充电，同时逐步有电流从膜电阻通过，产生电压变化，称之为电紧张电位。被动电学特性：无膜本身的跨膜离子移动主动电学特性：产生跨膜离子电流第25页,共39页，2024年2月25日，星期天26二、静息电位RP

概念：指细胞在静息状态时，细胞膜两侧的电位差。极性：内负外正，大小用负值表示大小：神经元：－90mv第26页,共39页，2024年2月25日，星期天271、★概念：★特征：（1）膜外为正，膜内为负。通常所说的RP增大，是指RP向负值方向增大，即相当于RP的绝对值增大。（2）静息电位在大多数细胞是一种稳定的直流电位(某些有自律性的心肌和平滑肌细胞例外)

细胞静息时，细胞膜两侧存在的电位差。

++++++++++++++++第27页,共39页，2024年2月25日，星期天28第28页,共39页，2024年2月25日，星期天29几个概念：极化：静息时，膜两侧的内负外正状态超极化：膜内电位向负值变大的方向变化去极化：膜内电位向负值减小的方向变化复极化：由去极化或超极化向RP值恢复

反极化：膜内为正，膜外为负的状态第29页,共39页，2024年2月25日，星期天302、RP实验现象：第30页,共39页，2024年2月25日，星期天313.证明RP的实验：（甲）当A、B电极都位于细胞膜外，无电位改变，证明膜外无电位差。（乙）当A电极位于细胞膜外，B电极插入膜内时，有电位改变，证明膜内、外间有电位差。（丙）当A、B电极都位于细胞膜内，无电位改变，证明膜内无电位差。第31页,共39页，2024年2月25日，星期天32

4、测量：

数值：多在

-10～-100mV之间哺乳动物肌细胞或神经细胞：-70～-90mV红细胞：-6～-10mV负值是指膜内电位低于膜外电位的数值。第32页,共39页，2024年2月25日，星期天335.静息电位的产生机制（1）静息电位的产生条件①

静息状态下细胞膜内、外K+离子分布不均衡②

静息状态下细胞膜对离子的通透性具有选择性通透性：K+＞Cl-＞Na+＞A-

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静息状态下细胞膜内外主要离子分布及膜对离子通透性第34页,共39页，2024年2月25日，星期天35(2)静息状态下细胞膜对离子的通透性具有选择性

通透性：K+＞Cl-＞Na+＞A-第35页,共39页，2024年2月25日，星期天36B.

RP产生机制的膜学说:[K＋]i顺浓度差向膜外扩散[A-]i不能向膜外扩散[K+]i↓、[A-]i↑→膜内电位↓(负电场)[K+]o↑→膜外电位↑(正电场)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=RP结论:RP的产生主要是K＋向膜外扩散的结果。

∴RP=K+的平衡电位第36页,共39页，2024年2月25日，星期天37

静息状态时，K+顺浓度差由膜内向膜外流动，每流出一个K+，细胞外便增加一个正电荷，相应的细胞内便产生一个负电荷，随着K+的外流，正负电荷之间产生的电场力会阻止K+的继续外流，当促使K+外流的浓差力与阻止K+外流的电场力达到平衡时，