第三篇--細(xì)胞的基本功能PPT課件

.,1,第三章,細(xì)胞的基本功能,.,2,學(xué)習(xí)要求,1、掌握（1）、細(xì)胞膜的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能；（2）、細(xì)胞靜息電位和動(dòng)作電位的概念、特征及其產(chǎn)生機(jī)制；動(dòng)作電位的引起和傳導(dǎo)。（3）、神經(jīng)-肌肉接頭的興奮傳遞；興奮與興奮性。2、熟悉：細(xì)胞跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)；骨骼肌的收縮機(jī)制；興奮-收縮耦聯(lián)。3、了解：骨骼肌收縮的外部表現(xiàn)和力學(xué)分析；影響肌肉的因素；膜片鉗技術(shù)。,.,3,第一節(jié)細(xì)胞膜的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能,一、被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)指物質(zhì)分子或離子順著濃度梯度或電-化學(xué)梯度進(jìn)行的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)，不需要消耗能量。分為：?jiǎn)渭償U(kuò)散易化擴(kuò)散,.,4,（一）、單純擴(kuò)散,定義：是脂溶性的小分子物質(zhì)以簡(jiǎn)單物理擴(kuò)散的方式順濃度梯度所進(jìn)行的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。擴(kuò)散物質(zhì)：脂溶性的和少數(shù)分子很少的水溶性物質(zhì)，如O2、CO2、N2、NH3、水、乙醇、尿素等。,.,5,擴(kuò)散的方向和速度：取決于該物質(zhì)在膜兩側(cè)的濃度差和膜對(duì)該物質(zhì)的通透性。特點(diǎn)：1、不需要膜上蛋白質(zhì)的幫助。2、推動(dòng)物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的力量是物質(zhì)的濃度梯度。3、物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的方向是從高濃度向低濃度。4、轉(zhuǎn)運(yùn)的結(jié)果是物質(zhì)濃度在細(xì)胞膜的兩側(cè)達(dá)到平衡。,.,6,.,7,（二）、易化擴(kuò)散,定義：指非脂溶性物質(zhì)在細(xì)胞膜上特殊蛋白質(zhì)的幫助下進(jìn)行的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。經(jīng)載體的易化擴(kuò)散經(jīng)通道的易化擴(kuò)散,.,8,1、經(jīng)載體的易化擴(kuò)散指水溶性的小分子物質(zhì)借助于細(xì)胞膜上載體蛋白的幫助順濃度梯度的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。,.,9,.,10,經(jīng)載體的易化擴(kuò)散有以下特點(diǎn)飽和現(xiàn)象立體構(gòu)象特異性競(jìng)爭(zhēng)性抑制當(dāng)載體蛋白與被轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)在其濃度較高的一側(cè)結(jié)合后，通過(guò)立體構(gòu)象的改變，使被轉(zhuǎn)運(yùn)物從膜的一側(cè)轉(zhuǎn)移到另一側(cè)并隨之與載體分離。,.,11,2、經(jīng)通道的易化擴(kuò)散,是帶電離子在細(xì)胞膜上通道蛋白質(zhì)的幫助下順電化學(xué)梯度進(jìn)行的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。由于經(jīng)通道介導(dǎo)的溶質(zhì)幾乎都是離子，因而通道也稱離子通道。,.,12,特性轉(zhuǎn)運(yùn)速度快,離子選擇性,門控特性,鈉通道,鉀通道,鈣通道,氯通道,非選擇性陽(yáng)離子通道等,電壓門控性通道,化學(xué)門控通道（亦稱配體門控通道）,機(jī)械門控通道等,.,13,二、主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn),是在細(xì)胞膜上特殊蛋白質(zhì)的幫助下，通過(guò)耗能的過(guò)程，使物質(zhì)分子或離子逆著濃度梯度或電化學(xué)梯度所進(jìn)行的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn),.,14,（一）、原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn),是細(xì)胞膜上具有ATP酶活性的特殊蛋白質(zhì)即離子泵直接水解ATP獲得能量，幫助一種或一種以上的物質(zhì)逆著各自的濃度梯度或電-化學(xué)梯度進(jìn)行的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。鈉-鉀泵簡(jiǎn)稱鈉泵，也稱Na+，K+-ATP酶。,.,15,鈉泵每水解1分子ATP可逆著濃度梯度將3個(gè)Na+出細(xì)胞外，2個(gè)K+移入細(xì)胞內(nèi)。生理意義（1）、建立和維持的Na+、K+在細(xì)胞內(nèi)外的濃度梯度是細(xì)胞生物電產(chǎn)生的重要條件之一。（2）、細(xì)胞內(nèi)高K+濃度是細(xì)胞內(nèi)許多代謝反應(yīng)所必須。（3）、維持細(xì)胞內(nèi)液的正常滲透壓和細(xì)胞容積的相對(duì)穩(wěn)定。（4）、細(xì)胞外較高的Na+濃度所貯存的勢(shì)能可用于其他物質(zhì)逆著濃度梯度進(jìn)行繼發(fā)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)。（5）、具有生電作用。,.,16,.,17,（二）、繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn),是一些物質(zhì)借助于原發(fā)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)建立的某離子濃度梯度所具有的勢(shì)能，在載體幫助下逆濃度梯度所進(jìn)行的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。特點(diǎn)：1、以鈉泵介導(dǎo)的原發(fā)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)為基礎(chǔ)；2、Na+與另外一種或一種以上的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)耦聯(lián)進(jìn)行。3、ATP只是間接為這些物質(zhì)逆濃度梯度的轉(zhuǎn)運(yùn)供能。,.,18,繼發(fā)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)分同向轉(zhuǎn)運(yùn)與Na+順濃度梯度的轉(zhuǎn)運(yùn)方向一致。逆向轉(zhuǎn)運(yùn)與Na+順濃度梯度的轉(zhuǎn)運(yùn)方向相反。,.,19,.,20,三、出胞和入胞,（一）、入胞是細(xì)胞外某些大分子或物質(zhì)團(tuán)塊通過(guò)細(xì)胞膜所形成的囊泡進(jìn)入細(xì)胞的過(guò)程。吞噬是攝入顆粒狀固體物質(zhì)的過(guò)程。入胞液相入胞吞飲受體介導(dǎo)入胞,.,21,吞飲是液體或大分子被攝入細(xì)胞的過(guò)程。液相入胞是細(xì)胞外液連同所含溶質(zhì)一起被直接攝入細(xì)胞的過(guò)程。受體介導(dǎo)入胞是由細(xì)胞膜上特異受體介導(dǎo)某些大分子物質(zhì)攝入細(xì)胞的過(guò)程。,.,22,.,23,.,24,（二）、出胞,是細(xì)胞內(nèi)合成的一些物質(zhì)排出細(xì)胞的過(guò)程。,.,25,第二節(jié)細(xì)胞的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),生物體內(nèi)細(xì)胞與細(xì)胞之間的信息交流是由特殊的信號(hào)分子，通過(guò)細(xì)胞膜受體影響細(xì)胞膜上另外的一種或幾種功能蛋白質(zhì)以實(shí)現(xiàn)跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。,.,26,一、G蛋白耦聯(lián)受體介導(dǎo)的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),需要細(xì)胞膜上三類蛋白質(zhì)參與G蛋白耦聯(lián)受體G蛋白效應(yīng)分子,.,27,（一）、G蛋白耦聯(lián)受體,位于細(xì)胞膜上，當(dāng)受體與配體結(jié)合后，其分子構(gòu)象改變并在膜上發(fā)生位移，與G蛋白結(jié)合并使之激活。,.,28,（二）G蛋白,G蛋白也是鳥(niǎo)苷酸結(jié)合蛋白,.,29,（三）G蛋白效應(yīng)器分子,主要有兩類離子通道可直接導(dǎo)致通道的開(kāi)放，促使離子跨膜擴(kuò)散從而影響細(xì)胞的功能。酶主要有腺苷酸環(huán)化酶（AC)、磷脂酶C(PLC)等，可以將外來(lái)信號(hào)的作用傳遞到細(xì)胞內(nèi)，直接或間接影響細(xì)胞質(zhì)中各種蛋白激酶的活性。,.,30,.,31,.,G蛋白耦聯(lián)受體介導(dǎo)的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)具有逐級(jí)放大效應(yīng)，即一個(gè)信號(hào)分子可引起更多的分子激活，從而導(dǎo)致細(xì)胞生理功能明顯的改變。,.,32,二、離子通道型受體介導(dǎo)的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),是由細(xì)胞膜上的通道蛋白質(zhì)實(shí)現(xiàn)的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。是一種同時(shí)具有受體和離子通道功能的蛋白質(zhì)分子。,.,33,(一）、配體門控通道介導(dǎo)的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),配體門控通道蛋白當(dāng)與特定的化學(xué)信號(hào)分子結(jié)合后，分子構(gòu)象發(fā)生改變，通道開(kāi)放，離子跨膜流動(dòng)，導(dǎo)致了細(xì)胞的功能改變。,.,34,（二）、電壓門控通道介導(dǎo)的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),在電壓門控通道的分子中，存在一些對(duì)膜電位敏感的基團(tuán)，當(dāng)膜電位發(fā)生改變時(shí)，可使整個(gè)通道分子構(gòu)象發(fā)生改變，使通道開(kāi)放或關(guān)閉，促進(jìn)或阻礙相應(yīng)離子的跨膜移動(dòng)，導(dǎo)致細(xì)胞生物電活動(dòng)的改變。,.,35,（三）、機(jī)械門控通道介導(dǎo)的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),通道對(duì)機(jī)械刺激敏感，當(dāng)受到特定的機(jī)械刺激時(shí)，通道開(kāi)放或關(guān)閉促進(jìn)或阻礙相應(yīng)離子的跨膜移動(dòng)，使細(xì)胞生物電活動(dòng)的改變，實(shí)現(xiàn)跨膜信號(hào)的轉(zhuǎn)導(dǎo)。,.,36,三、酶聯(lián)型受體介導(dǎo)的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),是由細(xì)胞膜上的受體和酶共同完成的。外來(lái)的化學(xué)信號(hào)與受體分子結(jié)合，使受體自身具有的酶活性被激活或與其他酶分子結(jié)合并激活，進(jìn)而引起細(xì)胞內(nèi)的一些生化反應(yīng)而實(shí)現(xiàn)跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。,.,37,（一）酪氨酸激酶受體介導(dǎo)的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)同時(shí)具有受體和酪氨酸激酶雙重功能。受體細(xì)胞外段是與配體特異性結(jié)合的部位，細(xì)胞內(nèi)段是酪氨酸激酶所在部位，受體與配體結(jié)合，引起分子構(gòu)象的改變，酪氨酸激酶被活化，進(jìn)而引發(fā)細(xì)胞的功能改變。,.,38,（二）、結(jié)合酪氨酸激酶的受體介導(dǎo)的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子本身沒(méi)有酶的活性，只有當(dāng)受體與配體結(jié)合后，可與細(xì)胞內(nèi)其他的酪氨酸激酶結(jié)合使之激活。,.,39,（三）、鳥(niǎo)苷酸環(huán)化酶受體介導(dǎo)的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)配體與受體結(jié)合后，激活受體分子的細(xì)胞內(nèi)段的鳥(niǎo)苷酸環(huán)化酶。,.,40,細(xì)胞的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)共同特點(diǎn)外來(lái)的信號(hào)必須首先作用于細(xì)胞膜上的受體分子或分子中具有受體作用的結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步由受體或受體所聯(lián)系的下游信號(hào)分子引發(fā)相應(yīng)的生物效應(yīng)。,.,41,物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)單純擴(kuò)散一、被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)經(jīng)載體的易化擴(kuò)散易化擴(kuò)散經(jīng)通道的易化擴(kuò)散原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)二、主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)吞噬是攝入顆粒狀固體物質(zhì)的過(guò)程。三、入胞液相入胞吞飲受體介導(dǎo)入胞,.,42,細(xì)胞的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)一、G蛋白耦聯(lián)受體介導(dǎo)的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)二、離子通道型受體介導(dǎo)的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)配體門控通道介導(dǎo)的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)電壓門控通道介導(dǎo)的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)械門控通道介導(dǎo)的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)三、酶聯(lián)型受體介導(dǎo)的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)酪氨酸激酶受體介導(dǎo)的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)鳥(niǎo)苷酸環(huán)化酶受體介導(dǎo)的介導(dǎo)的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)結(jié)合酪氨酸激酶的受體跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),.,43,第三節(jié)細(xì)胞的生物電活動(dòng),神經(jīng)、肌肉等組織可以非?？斓乃俣仍谕患?xì)胞表面和細(xì)胞之間傳播，這種快速的信號(hào)就是電信號(hào)。,.,44,一、細(xì)胞的生物電現(xiàn)象,靜息電位：靜息時(shí)細(xì)胞膜內(nèi)外兩側(cè)存在著外正內(nèi)負(fù)的電位差。動(dòng)作電位：細(xì)胞受刺激時(shí)膜電位所經(jīng)歷的快速、可逆和可傳播的膜電位波動(dòng)。,.,45,.,46,極化:靜息狀態(tài)時(shí)，細(xì)胞膜內(nèi)外存在外正內(nèi)負(fù)電位差的這一現(xiàn)象稱為極化.去極化膜電位負(fù)值減小的過(guò)程.超極化膜電位負(fù)值增大的過(guò)程.反極化(超射)膜電位發(fā)生反轉(zhuǎn)的部分,也就是膜電位高于零電位的部分.復(fù)極化細(xì)胞膜去極化后再向靜息電位方向恢復(fù)的過(guò)程.膜電位在細(xì)胞膜的內(nèi)外兩側(cè)形成的電位差，稱跨膜電位。,.,47,.,48,二、細(xì)胞生物電產(chǎn)生機(jī)制,（一）基本原理當(dāng)細(xì)胞膜上的離子通道開(kāi)放引起帶電離子跨膜流動(dòng)時(shí)，在細(xì)胞膜的兩側(cè)就產(chǎn)生了電位差，即跨膜電位，簡(jiǎn)稱膜電位。,.,49,離子跨膜擴(kuò)散的驅(qū)動(dòng)力和平衡電位1、當(dāng)某種離子跨膜擴(kuò)散時(shí)，受到來(lái)自濃度差和電位差的雙重驅(qū)動(dòng)力，兩者合稱電化學(xué)驅(qū)動(dòng)力。（1）、由濃度梯度所形成的化學(xué)驅(qū)動(dòng)力堆動(dòng)離子跨膜擴(kuò)散。（2）、由膜電位所形成的電驅(qū)動(dòng)力阻止離子的繼續(xù)擴(kuò)散。,.,50,平衡電位電化學(xué)驅(qū)動(dòng)力為零時(shí)，離子的擴(kuò)散就停止了，這是的膜電位稱為該離子的平衡電位。細(xì)胞膜電位的形成的基本條件1、在細(xì)胞內(nèi)、外存在著帶電離子的濃度梯度。2、細(xì)胞膜對(duì)某些帶電離子有選擇的通透性。,.,51,膜電位變化原因是離子跨膜流動(dòng)引起的膜內(nèi)外表層的改變。1、細(xì)胞受刺激時(shí)引起離子流動(dòng)，造成膜外的正電荷流入膜內(nèi)，稱為內(nèi)向電流。引起膜的去極化。2、離子流動(dòng)造成正電荷由細(xì)胞內(nèi)流出細(xì)胞外，稱為外向電流。引起膜的復(fù)極化或超極化。,.,52,（二）靜息電位的產(chǎn)生,正常時(shí)細(xì)胞內(nèi)的K+濃度比細(xì)胞膜外高，而細(xì)胞外的Na+濃度比膜內(nèi)高。細(xì)胞膜在安靜時(shí)，對(duì)K+的通透性較大，對(duì)Na+和Cl的通透性很小。因此，K+順著濃度梯度經(jīng)膜擴(kuò)散到膜外使膜外具有較多的正電荷，這就造成了膜外為正、膜內(nèi)為負(fù)的極化狀態(tài)。膜兩側(cè)的電位差也就是靜息電位。,.,53,.,54,靜息電位主要是由于K+的外流所致，所以靜息電位也可以看做K+的平衡電位。,.,55,（三）動(dòng)作電位的產(chǎn)生,動(dòng)作電位是細(xì)胞興奮的標(biāo)志。是細(xì)胞膜在靜息電位基礎(chǔ)上發(fā)生的一次膜兩側(cè)電位快速而可逆的倒轉(zhuǎn)。閾電位：能引發(fā)動(dòng)作電位的臨界膜電位值。取決于電刺激的方向和強(qiáng)度。,.,56,1、動(dòng)作電位的形成,當(dāng)細(xì)胞膜受到閾電位刺激時(shí)，Na+通道首先立即被激活，膜外的Na+迅速向細(xì)胞膜內(nèi)擴(kuò)散，使膜兩側(cè)的電位差變小，由原來(lái)的膜外正內(nèi)負(fù)，反轉(zhuǎn)為膜外負(fù)膜內(nèi)正，當(dāng)膜電位接近峰值時(shí)，Na+通道失活，Na+內(nèi)流停止，同時(shí)，K+通道也被激活開(kāi)放，K+外流，促使膜電位迅速?gòu)?fù)極。膜電位又恢復(fù)到靜息狀態(tài)。,.,57,在每次動(dòng)作電位之后，在細(xì)胞膜上Na+泵的作用下，將3個(gè)Na+移出細(xì)胞膜外，同時(shí)將2個(gè)K+移入細(xì)胞膜內(nèi)，恢復(fù)了原來(lái)細(xì)胞膜內(nèi)外離子分布的濃度，重建細(xì)胞膜的靜息電位。,.,58,動(dòng)作電位兩個(gè)重要的特征1、全或無(wú)同一細(xì)胞如果刺激沒(méi)達(dá)到一定強(qiáng)度則不能引起動(dòng)作電位，只有刺激達(dá)到一定強(qiáng)度才能引發(fā)動(dòng)作電位，不會(huì)因刺激強(qiáng)度的變化而變化這一現(xiàn)象稱為動(dòng)作電位的“全或無(wú)”。2、可傳播性動(dòng)作電位可以沿著細(xì)胞膜迅速、不衰減的傳導(dǎo)至整個(gè)細(xì)胞，并保持其原有的波形和波幅。,.,59,2、動(dòng)作電位的傳導(dǎo),（1）動(dòng)作電位在同一細(xì)胞的傳導(dǎo)動(dòng)作電位可以沿著細(xì)胞膜不衰減地傳播至整個(gè)細(xì)胞膜。主要是因?yàn)樵谝呀?jīng)興奮的部位和未興奮部位之間形成了局部電流。,.,60,在首先產(chǎn)生動(dòng)作電位的部位，由于去極化，由原來(lái)內(nèi)負(fù)外正變?yōu)閮?nèi)正外，于是在去極化和未去極化部位之間出現(xiàn)電位差，形成一個(gè)局部電流回路，導(dǎo)致局部電流的流動(dòng)，可以引起鄰近部位膜的興奮。,.,61,動(dòng)作電位的傳導(dǎo)是一個(gè)由電緊張電位引起的沿細(xì)胞膜不斷產(chǎn)生新動(dòng)作電位的擴(kuò)布過(guò)程，這也是動(dòng)作電位的傳播。,.,62,.,63,影響動(dòng)作電位在同一細(xì)胞傳導(dǎo)速度的因素1）細(xì)胞直徑的大小2）動(dòng)作電位去極化的幅度3）有髓神經(jīng)纖維比無(wú)髓神經(jīng)纖維傳導(dǎo)快,.,64,.,65,.,66,（2）動(dòng)作電位在不同細(xì)胞之間的傳導(dǎo)1）動(dòng)作電位通過(guò)縫隙連接的傳導(dǎo)這是一種特殊的細(xì)胞間連接方式，使興奮得以在細(xì)胞間直接傳播，每一則膜上的連接子相當(dāng)于一個(gè)半通道，這些縫隙連接接通通常都是開(kāi)放的，動(dòng)作電位可通過(guò)流經(jīng)縫隙直接傳播到另一個(gè)細(xì)胞。,.,67,.,68,2)動(dòng)作電位通過(guò)神經(jīng)突觸或神經(jīng)-肌肉接頭的傳導(dǎo),.,69,（四）局部電位刺激強(qiáng)度不足以使細(xì)胞膜去極化達(dá)到閾電位，引起動(dòng)作電位，但可以引起受刺激局部產(chǎn)生一定程度的去極化電位，稱為局部電位。,.,70,局部電位特征1)不表現(xiàn)“全或無(wú)”2）沒(méi)有不衰減傳播的特征3）總和現(xiàn)象同時(shí)給予兩個(gè)或多個(gè)閾下刺激,則可能引起組織的興奮,稱為總和,.,71,.,72,三、細(xì)胞的興奮和興奮性,興奮：活組織因刺激而產(chǎn)生的沖動(dòng)的反應(yīng)。興奮性指細(xì)胞受刺激后產(chǎn)生動(dòng)作電位的能力。閾強(qiáng)度（閾值）使組織發(fā)生興奮的最小刺激強(qiáng)度閾刺激相當(dāng)于閾強(qiáng)度的刺激稱為閾刺激,.,73,引起興奮的條件1、刺激強(qiáng)度高于閾強(qiáng)度的刺激稱為閾上刺激,低于閾強(qiáng)度的刺激是不能引起興奮的,稱為閾下刺激.2、刺激持續(xù)的時(shí)間刺激持續(xù)的時(shí)間較短,所需的刺激強(qiáng)度就較大；刺激的持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng),所需的刺激強(qiáng)度就越小。3、刺激強(qiáng)度對(duì)時(shí)間的變化率是刺激強(qiáng)度隨時(shí)間而改變的速率.,.,74,細(xì)胞一次興奮后興奮性的變化規(guī)律1、絕對(duì)不應(yīng)期在興奮發(fā)生的當(dāng)時(shí)以及興奮后最初的一段時(shí)間內(nèi)，無(wú)論施加多強(qiáng)的刺激也不能使細(xì)胞再次興奮，這段時(shí)間稱為絕對(duì)不應(yīng)期。,.,75,2、相對(duì)不應(yīng)期在絕對(duì)不應(yīng)期之后，細(xì)胞的興奮性逐漸恢復(fù)，受刺激后可發(fā)生興奮，但刺激強(qiáng)度必須大于原來(lái)的閾強(qiáng)度，這段時(shí)期稱為相對(duì)不應(yīng)期。,.,76,3、超常期和低常期相對(duì)不應(yīng)期后，有的細(xì)胞會(huì)出現(xiàn)興奮性的波動(dòng)，即高于或低于正常水平，分別稱為超常期和低常期。,.,77,第四節(jié)肌細(xì)胞的收縮,肌肉分為平滑肌骨骼肌橫紋肌心肌,.,78,一、骨骼肌的收縮功能當(dāng)支配肌肉的神經(jīng)纖維發(fā)生興奮時(shí)，動(dòng)作電位經(jīng)神經(jīng)-肌肉接頭傳遞給肌肉，才能引起肌肉的興奮和收縮。（一）神經(jīng)-肌肉接頭的興奮傳遞,.,79,1、神經(jīng)-肌肉接頭的結(jié)構(gòu)定義：由運(yùn)動(dòng)神經(jīng)纖維末梢和與它接觸的骨骼肌細(xì)胞膜共同構(gòu)成。神經(jīng)沖動(dòng)從神經(jīng)末梢傳向肌纖維是通過(guò)神經(jīng)-肌肉接頭來(lái)完成的.,.,80,神經(jīng)肌肉接頭組成接頭前膜與肌細(xì)胞膜對(duì)應(yīng)的末梢膜接頭間隙接頭前、后膜之間的空隙接頭后膜(終板膜)與接頭前膜對(duì)應(yīng)的肌細(xì)胞膜,.,81,.,82,.,83,.,84,.,85,.,86,2、神經(jīng)肌肉接頭的興奮傳遞（1）動(dòng)作電位到達(dá)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)末梢時(shí)，接頭前膜去極化，使Ca+通道開(kāi)放。（2）大量Ca+由細(xì)胞外進(jìn)入到神經(jīng)末梢內(nèi)。（3）進(jìn)入末梢中的Ca+使囊泡向接頭前膜移動(dòng)，并與之融合，以出胞的方式把乙酰膽堿釋放到接頭間隙中。,.,87,(4)乙酰膽堿在接頭間隙擴(kuò)散至終板膜，與乙酰膽堿受體結(jié)合，至離子通道開(kāi)放，使Na+、K+等順著電化學(xué)梯度擴(kuò)散。（5）造成終板膜的去極化，引發(fā)肌膜的動(dòng)作電位，此動(dòng)作電位隨即向整個(gè)肌細(xì)胞膜進(jìn)行傳導(dǎo)。,.,88,（6）乙酰膽堿發(fā)揮作用后很快被終板膜上的乙酰膽堿酯酶水解，使終板電位及時(shí)終止，以保證下次神經(jīng)沖動(dòng)到達(dá)神經(jīng)末梢時(shí)引起相同的效應(yīng)。,.,89,.,90,（二）骨骼肌的收縮活動(dòng),1、骨骼肌的結(jié)構(gòu)骨骼肌細(xì)胞又稱肌纖維肌原纖維肌管系統(tǒng),.,91,(1)骨骼肌纖維的最主要形態(tài)特征是含有大量的肌原纖維.粗肌絲暗帶肌原纖維細(xì)肌絲明帶,.,92,.,93,明帶只有細(xì)肌絲重疊，中央有一條Z線是細(xì)肌絲附著結(jié)構(gòu)。暗帶是粗肌絲所在節(jié)段兩端有插入的細(xì)肌絲，中央有一條M線，是粗肌絲附著的結(jié)構(gòu)。兩個(gè)相鄰的Z線之間的區(qū)域稱為一個(gè)肌小節(jié)，是細(xì)胞的基本功能單位。,.,94,肌原纖維之所以出現(xiàn)明帶和暗帶，是由于肌節(jié)中含有兩套不同的肌絲，即細(xì)肌絲（直徑約5nm)和粗肌絲(直徑約10nm)。暗帶中既有粗肌絲，也有來(lái)自兩側(cè)Z線的細(xì)肌絲。,.,95,.,96,肌原纖維的分子組成粗肌絲肌球蛋白分子的多聚體構(gòu)成。呈桿狀，桿的一端有兩個(gè)球形的頭部，桿狀部分向M線平行排列。球形頭部與一小段桿狀橋臂一起作為粗、細(xì)肌絲之間相互連接的橫橋。,.,97,細(xì)肌絲由3種蛋白構(gòu)成肌動(dòng)蛋白構(gòu)成細(xì)肌絲的主干有與橫橋結(jié)合的位點(diǎn)原肌球蛋白肌鈣蛋白,.,98,(2)肌管系統(tǒng)橫管（T管）是行走方向與肌原纖維垂直的管道?？v管（肌質(zhì)網(wǎng)）是行走方向與肌原纖維平行的管道系統(tǒng)，交織成網(wǎng)，包繞在肌原纖維周圍。,.,99,.,100,2、骨骼肌的收縮過(guò)程,骨骼肌收縮過(guò)程中粗肌絲的長(zhǎng)度不變,而細(xì)肌絲的長(zhǎng)度隨著肌纖維長(zhǎng)度的改變而變化.、肌肉收縮的滑行學(xué)說(shuō)肌肉收縮時(shí)整個(gè)肌肉和肌纖維縮短,但在肌細(xì)胞內(nèi)并無(wú)肌絲的縮短,而是發(fā)生了細(xì)肌絲向粗肌絲的滑行,使肌小節(jié)長(zhǎng)度變短,引起肌原纖維和整條肌肉長(zhǎng)度的縮短.,.,101,.,102,3、骨骼肌的收縮機(jī)制,Ca+與肌鈣蛋白結(jié)合，使其分子構(gòu)象發(fā)生改變，隨即使原肌球蛋白分子構(gòu)象也隨之變化。原肌球蛋白因分子構(gòu)象的改變而發(fā)生扭動(dòng)，使肌動(dòng)蛋白分子上的橫橋結(jié)合位點(diǎn)得以暴露。,.,103,粗肌絲的橫橋與肌動(dòng)蛋白分子相互作用進(jìn)入橫橋周期。A、與粗肌絲的主干垂直的橫橋與肌動(dòng)蛋白結(jié)合并向暗帶的中央扭動(dòng)。B、ATP結(jié)合到肌球蛋白頭部，導(dǎo)致其構(gòu)型改變，與肌動(dòng)蛋白的親和力降低而與之解離。,.,104,C、ATP分解，使橫橋頭部向Z線方向回位。D、ADP與橫橋頭部解離，肌球蛋白再與肌動(dòng)蛋白分子新的結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合，開(kāi)始下一個(gè)橫橋周期。,.,105,.,106,肌漿中Ca+濃度的增加，激活肌質(zhì)網(wǎng)膜上的鈣泵，導(dǎo)致肌漿中的Ca+濃度下