生理學(xué)第二章細(xì)胞的基本功能

1、第二章第二章 細(xì)胞的基本功能細(xì)胞的基本功能第一節(jié)第一節(jié) 細(xì)胞的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能細(xì)胞的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能第三節(jié)第三節(jié) 細(xì)胞的跨膜電變化細(xì)胞的跨膜電變化第四節(jié)第四節(jié) 肌細(xì)胞的收縮功能肌細(xì)胞的收縮功能第二節(jié)第二節(jié) 細(xì)胞的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)功能細(xì)胞的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)功能第一節(jié)第一節(jié) 細(xì)胞的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能細(xì)胞的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能一、一、膜的化學(xué)組成和分子結(jié)構(gòu)膜的化學(xué)組成和分子結(jié)構(gòu)(一一)膜的化學(xué)組成膜的化學(xué)組成: 脂質(zhì)脂質(zhì)(62%)-主要由磷脂主要由磷脂(70%)和膽固醇和膽固醇(25%);還有還有少量的鞘脂少量的鞘脂(5%)。磷脂中最。磷脂中最多的是多的是磷脂酰膽堿磷脂酰膽堿，最少的，最少的是磷脂酰甘油和是磷脂酰

2、甘油和磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇。 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)(35%)-從分子數(shù)從分子數(shù)看，脂看，脂蛋蛋100倍倍,從重量看從重量看,蛋蛋脂脂1-4倍。倍。糖類糖類(3%) 1、脂質(zhì)雙層脂質(zhì)雙層-頭端頭端親水親水。磷酸和堿基是極性基。磷酸和堿基是極性基團(tuán)；團(tuán)；尾端疏水尾端疏水。長(zhǎng)烴鏈?zhǔn)欠?。長(zhǎng)烴鏈?zhǔn)欠菢O性基團(tuán)。這種排列具有穩(wěn)極性基團(tuán)。這種排列具有穩(wěn)定性和流動(dòng)性。定性和流動(dòng)性。 (二二) 膜的分子結(jié)構(gòu)膜的分子結(jié)構(gòu)流體鑲嵌模型流體鑲嵌模型：以液態(tài)以液態(tài)的脂質(zhì)雙分子層為基架，其的脂質(zhì)雙分子層為基架，其中鑲嵌著具有不同生理功能中鑲嵌著具有不同生理功能的蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì) 。 2、膜蛋白質(zhì)膜蛋白質(zhì)-整合蛋白整合蛋白(貫穿全層或

3、鑲嵌其中貫穿全層或鑲嵌其中,作為離子通道、載體作為離子通道、載體和離子泵和離子泵) 。表面蛋白表面蛋白(附著于膜的外或內(nèi)表面附著于膜的外或內(nèi)表面 ) 3、糖鏈外露糖鏈外露-作為細(xì)胞的標(biāo)志作為細(xì)胞的標(biāo)志(如如abo血型血型)。有些作為膜受體的。有些作為膜受體的“可識(shí)別可識(shí)別”部分，能特異地與激素、遞質(zhì)等結(jié)合部分，能特異地與激素、遞質(zhì)等結(jié)合。二、細(xì)胞膜的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能二、細(xì)胞膜的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn) 指物質(zhì)指物質(zhì)順順電位或化學(xué)梯電位或化學(xué)梯度度的轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程。的轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程。 指物質(zhì)指物質(zhì)逆濃逆濃度梯度或電位梯度梯度或電位梯度度的轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程。的轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程。（一）被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)（一）被動(dòng)

4、轉(zhuǎn)運(yùn)(passive transport)(passive transport) 概念：概念：物質(zhì)順電位或化學(xué)梯度的轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程物質(zhì)順電位或化學(xué)梯度的轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程。 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 不耗能不耗能(atp).(atp).（轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)力依賴物質(zhì)的電（轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)力依賴物質(zhì)的電- -化學(xué)梯度所貯存的勢(shì)能）化學(xué)梯度所貯存的勢(shì)能） 順電順電- -化學(xué)梯度進(jìn)行化學(xué)梯度進(jìn)行. . 分類：分類： 單純擴(kuò)散單純擴(kuò)散 易化擴(kuò)散易化擴(kuò)散 1. 1.單純擴(kuò)散單純擴(kuò)散(simple diffusion)(simple diffusion) (1) (1)概念概念: :一些脂溶性物質(zhì)由膜的高濃度一側(cè)向低濃一些脂溶性物質(zhì)由膜的高濃度一側(cè)向低濃

5、度一側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)的過(guò)程度一側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)的過(guò)程。coco2 2 i i coco2 2 o ooo2 2 o o oo2 2 i i (2)(2)特點(diǎn)特點(diǎn): : a. a.順濃差或電位差擴(kuò)散順濃差或電位差擴(kuò)散 b.b.不消耗能量不消耗能量(atp)(atp) (3) (3)影響擴(kuò)散的因素影響擴(kuò)散的因素 與濃度梯度、溫度和膜通透性呈正相關(guān)。擴(kuò)散量與濃度梯度、溫度和膜通透性呈正相關(guān)。擴(kuò)散量用用擴(kuò)散通量擴(kuò)散通量（mol or mmolmol or mmol數(shù)數(shù)/min.cm/min.cm2 2) )表示表示。 (4) (4)轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)： o o2 2、coco2 2、nhnh3 3 、n n2 2 、尿

6、素、乙醚、乙醇、類固醇、尿素、乙醚、乙醇、類固醇類激素類激素 等少數(shù)幾種。等少數(shù)幾種。 注：注：膜對(duì)膜對(duì)h h2 2o o具高度通透性，具高度通透性，hh2 2o o除單純擴(kuò)散除單純擴(kuò)散外，還可通過(guò)外，還可通過(guò)水通道水通道跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)?？缒まD(zhuǎn)運(yùn)。2.2.易化擴(kuò)散易化擴(kuò)散(facilitated diffusion)(facilitated diffusion) (1) (1)概念概念: : 一些非脂溶性或脂溶性甚小的物質(zhì)一些非脂溶性或脂溶性甚小的物質(zhì), , 在在特殊膜蛋白質(zhì)的特殊膜蛋白質(zhì)的“幫助幫助”下下, ,由膜的高濃度一側(cè)向低由膜的高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)的過(guò)程濃度一側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)的過(guò)程。 (2)(

7、2)分類分類: : 根據(jù)幫助膜蛋白的特性分為兩類根據(jù)幫助膜蛋白的特性分為兩類 經(jīng)載體的易化擴(kuò)散經(jīng)載體的易化擴(kuò)散經(jīng)通道的易化擴(kuò)散經(jīng)通道的易化擴(kuò)散（1）經(jīng)通道的易化擴(kuò)散經(jīng)通道的易化擴(kuò)散轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì): :各種帶電離子各種帶電離子kk+ + i i kk+ + o onana+ + o o nana+ + i i 特點(diǎn)特點(diǎn): : 1 1、順濃差或電位差、順濃差或電位差; ; 不耗能不耗能( (atpatp) ) 2 2、具有選擇性、具有選擇性( (起幫助作用的蛋白質(zhì)有結(jié)起幫助作用的蛋白質(zhì)有結(jié)構(gòu)構(gòu)特異性特異性); ); 3 3、通道功能可變性、通道功能可變性,(,(即即電壓門控通道電壓門控通道;

8、 ;化化學(xué)門控通道學(xué)門控通道; ;機(jī)械門控通道機(jī)械門控通道) )。（2 2）經(jīng)載體的易化擴(kuò)散）經(jīng)載體的易化擴(kuò)散轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)：葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)：葡萄糖(gl)、氨基酸、氨基酸(aa)等小分子親水物質(zhì)等小分子親水物質(zhì)特點(diǎn)特點(diǎn): : 順濃差或電位差順濃差或電位差; ;不耗能不耗能( (atpatp) ) 特異性（物質(zhì)不同載體不同）特異性（物質(zhì)不同載體不同） 飽和性（飽和性（載體的數(shù)量是有限的）載體的數(shù)量是有限的） 竟?fàn)幮裕ň範(fàn)幮裕ń?jīng)同一特殊膜蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)）經(jīng)同一特殊膜蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)） 通通量量濃濃差差或或電電位位差差單純擴(kuò)散單純擴(kuò)散易化擴(kuò)散易化擴(kuò)散甲物質(zhì)甲物質(zhì)乙物質(zhì)乙物質(zhì)50g50g50g50g90g90g

9、10g10g共共100g100g ( (二二) )主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)(active transport)(active transport) 概念概念：指細(xì)胞通過(guò)本身的某種耗能過(guò)程將某物質(zhì)由指細(xì)胞通過(guò)本身的某種耗能過(guò)程將某物質(zhì)由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)的過(guò)程低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)的過(guò)程。 特點(diǎn)特點(diǎn) ： 逆逆電電- -化學(xué)梯度進(jìn)行化學(xué)梯度進(jìn)行( (泵泵的轉(zhuǎn)運(yùn)的轉(zhuǎn)運(yùn)) ; ) ; 需耗能需耗能( (atp) atp) 分類分類： 入胞入胞和和出胞出胞式轉(zhuǎn)運(yùn)。式轉(zhuǎn)運(yùn)。繼發(fā)性主動(dòng)繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)（簡(jiǎn)稱：聯(lián)合轉(zhuǎn)運(yùn)）；（簡(jiǎn)稱：聯(lián)合轉(zhuǎn)運(yùn)）；原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)（簡(jiǎn)稱：（簡(jiǎn)稱：泵轉(zhuǎn)運(yùn)泵轉(zhuǎn)運(yùn)）；）

10、； 如如:na:na+ +-k-k+ +泵、泵、caca2+2+-mg-mg2+2+泵、泵、h h+ +-k-k+ +泵等泵等1.1.原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)( (泵轉(zhuǎn)運(yùn)泵轉(zhuǎn)運(yùn)nana+ +-k-k+ +泵泵) ) na na+ +-k-k+ +泵的泵的化學(xué)本質(zhì)化學(xué)本質(zhì)就是就是nana+ +-k-k+ +依賴式依賴式atpaseatpase，簡(jiǎn)稱鈉泵。，簡(jiǎn)稱鈉泵。nana+ +-k-k+ +泵的泵的作用作用: :排排nana+ +吸吸 k k+ + 。 當(dāng)當(dāng) nana+ + i i k k+ + o o時(shí)，時(shí)，都可都可被激活，被激活，atpatp分解產(chǎn)生能量，分解產(chǎn)生能量，將胞內(nèi)的將胞內(nèi)的

11、3 3個(gè)個(gè)nana+ +移至胞外移至胞外和和將胞外的將胞外的2 2個(gè)個(gè)k k+ +移入胞內(nèi)。移入胞內(nèi)。通道轉(zhuǎn)運(yùn)與鈉通道轉(zhuǎn)運(yùn)與鈉-鉀泵轉(zhuǎn)運(yùn)模式圖鉀泵轉(zhuǎn)運(yùn)模式圖排排nana+ +吸吸k k+ +的生理意義的生理意義: : 1 1、維持維持nanao o高、高、kk+ + i i高正常的離子分布高正常的離子分布. 2. 2、貯備離子勢(shì)能。貯備離子勢(shì)能。 3 3、鈉鈉- -鉀泵的這種活動(dòng)還為其它一些物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的提供了動(dòng)力鉀泵的這種活動(dòng)還為其它一些物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的提供了動(dòng)力（如（如葡萄糖、氨基酸的吸收：葡萄糖、氨基酸的吸收：nana+ +- -載體載體- -葡萄糖、葡萄糖、nana+ +- -載體載體- -氨基

12、酸氨基酸的復(fù)合體形式進(jìn)行的聯(lián)合轉(zhuǎn)運(yùn)）。的復(fù)合體形式進(jìn)行的聯(lián)合轉(zhuǎn)運(yùn)）。維持維持nana+ + o o高、高、kk+ + i i高高原先原先的的不均勻分布狀態(tài)不均勻分布狀態(tài)2k2k+ +泵至細(xì)胞內(nèi)泵至細(xì)胞內(nèi);3na;3na+ +泵至細(xì)胞外泵至細(xì)胞外分解分解atpatp產(chǎn)生能量產(chǎn)生能量當(dāng)當(dāng)nana+ + i i/k/k+ + o o激活激活鈉鈉- -鉀泵鉀泵: :2.2.繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)概念：概念：間接利用間接利用atpatp能量的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程。能量的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程。 即逆濃度梯度或逆電位梯度的轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)，即逆濃度梯度或逆電位梯度的轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)，能量非直能量非直接來(lái)自接來(lái)自atpatp的分解，是來(lái)自

13、膜兩側(cè)的分解，是來(lái)自膜兩側(cè)nana+ + 濃度濃度差差，而而 nana+ + 差差是是nana+ +-k-k+ +泵分解泵分解atpatp釋放的能量建立的。釋放的能量建立的。分類：分類： 同向轉(zhuǎn)運(yùn)同向轉(zhuǎn)運(yùn) 逆向轉(zhuǎn)運(yùn)逆向轉(zhuǎn)運(yùn) 2.繼發(fā)性主動(dòng)繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)-某物某物質(zhì)的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)質(zhì)的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)所需要的能量所需要的能量不是直接來(lái)自不是直接來(lái)自atp的分解，的分解，而是來(lái)自膜外而是來(lái)自膜外na+的高勢(shì)能的高勢(shì)能（間接來(lái)自（間接來(lái)自atp的分解）的分解）人們把這種轉(zhuǎn)人們把這種轉(zhuǎn)運(yùn)形式稱運(yùn)形式稱，又叫聯(lián)合轉(zhuǎn)運(yùn)。又叫聯(lián)合轉(zhuǎn)運(yùn)。gsgs繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)模式圖繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)模式圖3.3.入胞和出胞式轉(zhuǎn)運(yùn)入胞和出胞

14、式轉(zhuǎn)運(yùn) 一些大分子物質(zhì)或團(tuán)塊進(jìn)出細(xì)胞一些大分子物質(zhì)或團(tuán)塊進(jìn)出細(xì)胞, ,是通過(guò)細(xì)胞是通過(guò)細(xì)胞本身的吞吐活動(dòng)進(jìn)行的本身的吞吐活動(dòng)進(jìn)行的, ,亦可屬于主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程。亦可屬于主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程。 出胞出胞: :通過(guò)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能的改變通過(guò)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能的改變 細(xì)胞把細(xì)胞把大分子或團(tuán)大分子或團(tuán)塊的內(nèi)容物由細(xì)胞內(nèi)排出的塊的內(nèi)容物由細(xì)胞內(nèi)排出的過(guò)程過(guò)程。 主要見于細(xì)胞的分泌過(guò)程：如激素、神主要見于細(xì)胞的分泌過(guò)程：如激素、神經(jīng)遞質(zhì)、消化液的分泌。經(jīng)遞質(zhì)、消化液的分泌。 入胞入胞: :通過(guò)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能的改變通過(guò)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能的改變細(xì)細(xì)胞外的大分子物質(zhì)或團(tuán)塊進(jìn)入細(xì)胞的過(guò)程胞外的大分子物質(zhì)或團(tuán)塊進(jìn)入細(xì)胞

15、的過(guò)程。 分分 為：吞噬為：吞噬= =轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)為固體轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)為固體; ; 吞飲吞飲= =轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)為液體。轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)為液體。細(xì)胞膜上的受體對(duì)物質(zhì)的細(xì)胞膜上的受體對(duì)物質(zhì)的“辨認(rèn)辨認(rèn)”發(fā)生特異性結(jié)合發(fā)生特異性結(jié)合= =復(fù)合物復(fù)合物復(fù)合物向膜表面的復(fù)合物向膜表面的“有被小窩有被小窩”移動(dòng)移動(dòng)“有被小窩有被小窩”處的膜凹陷處的膜凹陷凹陷膜與細(xì)胞膜斷離凹陷膜與細(xì)胞膜斷離= =吞食泡吞食泡入胞入胞: :分泌物排出分泌物排出融合處出現(xiàn)裂口融合處出現(xiàn)裂口囊泡向質(zhì)膜內(nèi)側(cè)移動(dòng)囊泡向質(zhì)膜內(nèi)側(cè)移動(dòng)膜性結(jié)構(gòu)包被膜性結(jié)構(gòu)包被= =分泌囊泡分泌囊泡高爾基復(fù)合體高爾基復(fù)合體粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成蛋白性分泌物粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成蛋白性分泌物出胞

16、出胞：囊泡膜與質(zhì)膜的某點(diǎn)接觸并融合囊泡膜與質(zhì)膜的某點(diǎn)接觸并融合復(fù)習(xí)思考題復(fù)習(xí)思考題1.1.簡(jiǎn)述細(xì)胞膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)有哪些方式？簡(jiǎn)述細(xì)胞膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)有哪些方式？2.na2.na+ +-k-k+ +泵的作用意義？泵的作用意義？3.3.在一般生理情況下在一般生理情況下, ,每分解一分子每分解一分子atp,atp,鈉泵運(yùn)轉(zhuǎn)鈉泵運(yùn)轉(zhuǎn)可使可使(d )(d ) a.2 a.2個(gè)鈉離子移出膜外個(gè)鈉離子移出膜外 b.2b.2個(gè)鉀離子移入膜內(nèi)個(gè)鉀離子移入膜內(nèi) c.2c.2個(gè)鈉離子移出膜外個(gè)鈉離子移出膜外, ,同時(shí)有同時(shí)有2 2個(gè)鉀離子移入膜內(nèi)個(gè)鉀離子移入膜內(nèi) d.3d.3個(gè)鈉離子移出膜外個(gè)鈉離子移出膜外, ,同時(shí)有同時(shí)有

17、2 2個(gè)鉀離子移入膜內(nèi)個(gè)鉀離子移入膜內(nèi) e.2e.2個(gè)鈉離子移出膜外個(gè)鈉離子移出膜外, ,同時(shí)有同時(shí)有3 3個(gè)鉀離子移入膜內(nèi)個(gè)鉀離子移入膜內(nèi) 4 4、細(xì)胞膜的脂質(zhì)雙分子層是、細(xì)胞膜的脂質(zhì)雙分子層是( )( ) a. a.細(xì)胞內(nèi)容物和細(xì)胞環(huán)境間的屏障細(xì)胞內(nèi)容物和細(xì)胞環(huán)境間的屏障 b.b.細(xì)胞接受外界和其他細(xì)胞影響的門戶細(xì)胞接受外界和其他細(xì)胞影響的門戶 c.c.離子進(jìn)出細(xì)胞的通道離子進(jìn)出細(xì)胞的通道 d.d.受體的主要成分受體的主要成分 e.e.抗原物質(zhì)抗原物質(zhì)5 5、葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞膜是屬于、葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞膜是屬于( )( ) a. a.單純擴(kuò)散單純擴(kuò)散 b.b.主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn) c.c.易化擴(kuò)

18、散易化擴(kuò)散 d.d.入胞作用入胞作用 e.e.吞飲吞飲a ac c第二節(jié)第二節(jié) 細(xì)胞的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)功能細(xì)胞的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)功能 外來(lái)信號(hào)外來(lái)信號(hào)作用于膜表面作用于膜表面,(,(通常通常并不進(jìn)入細(xì)胞或并不進(jìn)入細(xì)胞或直接影響細(xì)胞內(nèi)過(guò)程直接影響細(xì)胞內(nèi)過(guò)程) )通過(guò)通過(guò)引起膜變構(gòu)作用引起膜變構(gòu)作用, ,將外界將外界環(huán)境變化的信息環(huán)境變化的信息以新的信號(hào)形式傳遞到膜內(nèi)以新的信號(hào)形式傳遞到膜內(nèi), ,再引發(fā)再引發(fā)靶細(xì)胞相應(yīng)功能改變靶細(xì)胞相應(yīng)功能改變, ,此過(guò)程稱跨膜信號(hào)傳遞。此過(guò)程稱跨膜信號(hào)傳遞。細(xì)胞間細(xì)胞間傳遞信息的物質(zhì)多達(dá)幾百種：如遞質(zhì)、激素、細(xì)胞因子等。傳遞信息的物質(zhì)多達(dá)幾百種：如遞質(zhì)、激素、細(xì)胞因子等

19、。 跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)主要涉及到：胞外信號(hào)的識(shí)別與結(jié)合、信跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)主要涉及到：胞外信號(hào)的識(shí)別與結(jié)合、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、胞內(nèi)效應(yīng)等三個(gè)環(huán)節(jié)號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、胞內(nèi)效應(yīng)等三個(gè)環(huán)節(jié)。 跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)方式大體有以下三類：跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)方式大體有以下三類： 2.2.離子通道受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)離子通道受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)3.3.酶偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)酶偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)1.g1.g蛋白偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)膜外膜外n n端：識(shí)別、結(jié)合端：識(shí)別、結(jié)合第一信使第一信使膜內(nèi)膜內(nèi)c c端：激活端：激活g g蛋白蛋白一、一、g g蛋白偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)蛋白偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)導(dǎo)( (一一) ) 受體受體-

20、- g g蛋白蛋白-ac-ac途徑途徑(camp(camp信號(hào)通路信號(hào)通路) )神經(jīng)遞質(zhì)、神經(jīng)遞質(zhì)、激素激素等等（第一信使）（第一信使）興奮性興奮性g蛋白蛋白(g(gs s) )激活激活腺苷酸環(huán)化酶腺苷酸環(huán)化酶(ac)(ac)atpatpcampcamp（第二信使）（第二信使）細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞內(nèi)生物效應(yīng)生物效應(yīng)激活激活campcamp依賴的依賴的蛋白激酶蛋白激酶a a結(jié)合結(jié)合g蛋白偶聯(lián)蛋白偶聯(lián)受體受體激活激活g蛋白蛋白( (與與、亞單位分離亞單位分離) )膜外膜外n n端：識(shí)別、結(jié)合端：識(shí)別、結(jié)合第一信使第一信使膜內(nèi)膜內(nèi)c c端：激活端：激活g g蛋白蛋白( (二二) )受體受體- - g蛋白蛋白p

21、lc途徑途徑(磷脂酰肌醇信號(hào)通路磷脂酰肌醇信號(hào)通路) )激素激素（第一信使）（第一信使）興奮性興奮性g蛋白蛋白(gs)(gs)激活激活磷脂酶磷脂酶c(plcc(plc) )pippip2 2( (第二信使）第二信使）ipip3 3 和和 dgdg激激 活活蛋白激酶蛋白激酶c c內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)釋放釋放caca2+2+激活激活g蛋白蛋白( (與與、亞單位分離亞單位分離) )細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞內(nèi)生物效應(yīng)生物效應(yīng)結(jié)合結(jié)合g蛋白偶聯(lián)蛋白偶聯(lián)受體受體二、離子通道介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)二、離子通道介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo) 離子通道大體有：離子通道大體有：化學(xué)化學(xué)、電壓電壓、機(jī)械性門控通道機(jī)械性門控通道如：如：化學(xué)性胞外信號(hào)化學(xué)性胞外信

22、號(hào)(ach(ach) )achach + + 受體受體=復(fù)合體復(fù)合體終板膜變構(gòu)終板膜變構(gòu)=離子通道開放離子通道開放nana+ +內(nèi)流內(nèi)流終板膜電位終板膜電位骨骼肌收縮骨骼肌收縮 1. .化學(xué)門控通道或配體門控通道化學(xué)門控通道或配體門控通道:a.:a.組成化組成化學(xué)門控通道的物質(zhì)是特殊蛋白質(zhì)學(xué)門控通道的物質(zhì)是特殊蛋白質(zhì)( (梅花形結(jié)梅花形結(jié)構(gòu)構(gòu)).b.).b.控制通道開放與關(guān)閉的是控制通道開放與關(guān)閉的是化學(xué)物質(zhì)化學(xué)物質(zhì)(ach).c(ach).c. .主要分布于終板膜主要分布于終板膜n.cn.c的突觸后膜的突觸后膜. . 2.2.電壓門控通道電壓門控通道:a.:a.組成電壓門控通道的物組成電壓門

23、控通道的物質(zhì)是特殊蛋白質(zhì)質(zhì)是特殊蛋白質(zhì)( (梅花形結(jié)構(gòu)梅花形結(jié)構(gòu).b.b.控制通道開控制通道開放與關(guān)閉的因素是通道所在膜兩側(cè)的跨膜電放與關(guān)閉的因素是通道所在膜兩側(cè)的跨膜電位的改變即位的改變即電壓的改變電壓的改變.c.c.主要分布神經(jīng)軸主要分布神經(jīng)軸突骼骨肌心肌具有產(chǎn)生和產(chǎn)生自律性興奮的突骼骨肌心肌具有產(chǎn)生和產(chǎn)生自律性興奮的能力能力. . 3.3.機(jī)械門控通道機(jī)械門控通道:a.:a.化學(xué)組成化學(xué)組成( (同前同前).b.).b.控制控制通道開放與關(guān)閉是通道開放與關(guān)閉是膜的局部變形或機(jī)械牽膜的局部變形或機(jī)械牽引引.c.c.存在部位是毛細(xì)胞存在部位是毛細(xì)胞. .三、三、酶偶聯(lián)受體介導(dǎo)酶偶聯(lián)受體介導(dǎo)的

24、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo) ( (一一) )酪氨酸激酶受體酪氨酸激酶受體生長(zhǎng)因子生長(zhǎng)因子與受體酪氨酸激酶結(jié)合與受體酪氨酸激酶結(jié)合細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞內(nèi)生物效應(yīng)生物效應(yīng)膜外膜外n n端：識(shí)別、結(jié)合端：識(shí)別、結(jié)合第一信使第一信使膜內(nèi)膜內(nèi)c c端：具有酪氨酸激酶活性端：具有酪氨酸激酶活性特點(diǎn)：特點(diǎn)：信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與g g蛋白蛋白無(wú)關(guān)；無(wú)關(guān)；無(wú)第二信使的產(chǎn)無(wú)第二信使的產(chǎn)生；生；無(wú)細(xì)胞質(zhì)中蛋白激無(wú)細(xì)胞質(zhì)中蛋白激酶的激活。酶的激活。受體受體酪氨酸激酶介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)圖示酪氨酸激酶介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)圖示(二二) ) 鳥苷酸環(huán)化酶受體鳥苷酸環(huán)化酶受體 鳥酸苷環(huán)化酶受體鳥酸苷環(huán)化酶受體位于膜外的位于膜外的n n端端有配體結(jié)有配體結(jié)

25、合位點(diǎn)，膜內(nèi)側(cè)的合位點(diǎn)，膜內(nèi)側(cè)的c c端端有鳥酸苷環(huán)化酶有鳥酸苷環(huán)化酶(gc)(gc)結(jié)構(gòu)域結(jié)構(gòu)域, ,一旦配體與受體結(jié)合一旦配體與受體結(jié)合, , 將激活將激活(gc) (gc) 。 (gc) (gc) 使胞質(zhì)內(nèi)的使胞質(zhì)內(nèi)的gtpgtp環(huán)化環(huán)化, ,生成生成cgmpcgmp, ,再激活蛋白激酶再激活蛋白激酶g(pkg) g(pkg) 。pkgpkg、pkapka和和pkcpkc一樣一樣, , 也是絲氨酸也是絲氨酸/ /蘇氨酸蛋白激酶蘇氨酸蛋白激酶, ,通過(guò)對(duì)底物蛋白的磷酸化實(shí)現(xiàn)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。通過(guò)對(duì)底物蛋白的磷酸化實(shí)現(xiàn)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。注注: :激活激活gcgc與激活與激活acac不同的是不同的是, ,此過(guò)

26、程不需此過(guò)程不需g g蛋白參于。蛋白參于。 概概 述述 恩格斯在恩格斯在100100多年前就指出：多年前就指出：“地球上幾乎沒(méi)地球上幾乎沒(méi)有一種變化發(fā)生而不同時(shí)顯示出電的變化有一種變化發(fā)生而不同時(shí)顯示出電的變化”。 生物體在安靜和活動(dòng)時(shí)都存在電活動(dòng)生物體在安靜和活動(dòng)時(shí)都存在電活動(dòng), ,這種電活動(dòng)稱這種電活動(dòng)稱為生物電為生物電（bioelectricitybioelectricity）。）。 特點(diǎn)特點(diǎn): :很微弱很微弱, ,用用mvmv或或wvwv計(jì)算計(jì)算. .如臨床上廣泛應(yīng)用的如臨床上廣泛應(yīng)用的心電圖心電圖、腦電圖腦電圖、肌電圖肌電圖及及視網(wǎng)膜電圖視網(wǎng)膜電圖等就是這些等就是這些不同器官和組織活

27、動(dòng)時(shí)生物電變化的表現(xiàn)。不同器官和組織活動(dòng)時(shí)生物電變化的表現(xiàn)。 記錄方法記錄方法: : 說(shuō)明無(wú)論安靜時(shí)的說(shuō)明無(wú)論安靜時(shí)的rprp或活動(dòng)時(shí)的或活動(dòng)時(shí)的apap都是跨膜電都是跨膜電位位. .第三節(jié)第三節(jié) 細(xì)胞的跨膜電變化細(xì)胞的跨膜電變化實(shí)驗(yàn)記錄：實(shí)驗(yàn)記錄：（甲）當(dāng)（甲）當(dāng)a a、b b電極都位于電極都位于細(xì)胞膜外，無(wú)電位改變，細(xì)胞膜外，無(wú)電位改變，證明膜外無(wú)電位差證明膜外無(wú)電位差。（乙）當(dāng)（乙）當(dāng)a a電極位于細(xì)胞電極位于細(xì)胞膜外，膜外， b b電極插入膜內(nèi)時(shí)，電極插入膜內(nèi)時(shí)，有電位改變，有電位改變，證明膜內(nèi)、證明膜內(nèi)、外間有電位差外間有電位差。（丙）當(dāng)（丙）當(dāng)a a、b b電極都位于電極都位于細(xì)胞

28、膜內(nèi)，無(wú)電位改變，細(xì)胞膜內(nèi)，無(wú)電位改變，證明膜內(nèi)無(wú)電位差證明膜內(nèi)無(wú)電位差。一、細(xì)胞的生物電現(xiàn)象一、細(xì)胞的生物電現(xiàn)象靜息電位靜息電位：細(xì)胞處于相對(duì)安靜狀態(tài)時(shí)，膜內(nèi)外存細(xì)胞處于相對(duì)安靜狀態(tài)時(shí)，膜內(nèi)外存在的電位差。在的電位差。動(dòng)作電位動(dòng)作電位：可興奮細(xì)胞受到刺激時(shí)，在可興奮細(xì)胞受到刺激時(shí)，在rprp的基礎(chǔ)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的可擴(kuò)布的電位變化過(guò)程上產(chǎn)生的可擴(kuò)布的電位變化過(guò)程。 2.rp2.rp實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：（一）靜息電位（一）靜息電位( (resting potentialresting potential rp) rp) 1 1. .概概 念念 ：細(xì)胞處于相對(duì)安靜狀態(tài)時(shí)，細(xì)胞膜內(nèi)細(xì)胞處于相對(duì)安靜狀態(tài)

29、時(shí)，細(xì)胞膜內(nèi)外存在的電位差。外存在的電位差。 2.2.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象： (1)(1)靜息狀態(tài)下細(xì)胞膜內(nèi)、外離子分布不勻。靜息狀態(tài)下細(xì)胞膜內(nèi)、外離子分布不勻。 kk+ + i ikk+ + o o301.301.3030倍的濃差推動(dòng)力促使倍的濃差推動(dòng)力促使kk+ + 外流外流( (產(chǎn)生產(chǎn)生rprp的動(dòng)力的動(dòng)力) ) 3.3.靜息電位的產(chǎn)生機(jī)制靜息電位的產(chǎn)生機(jī)制請(qǐng)大家抓住兩點(diǎn)請(qǐng)大家抓住兩點(diǎn): :主要離子分布：主要離子分布：膜內(nèi)：膜內(nèi)：膜外：膜外：(2)(2)靜息狀態(tài)下細(xì)胞膜對(duì)靜息狀態(tài)下細(xì)胞膜對(duì)k k+ +離子具有選擇性的通透離子具有選擇性的通透, ,對(duì)其他離子不通透或甚少。對(duì)其他離子不通透或甚少

30、。( (產(chǎn)生產(chǎn)生rprp的條件的條件) )通透性：通透性：k k+ + clcl- - nana+ + a a- - 靜息狀態(tài)下靜息狀態(tài)下細(xì)胞膜內(nèi)外離子分布不均細(xì)胞膜內(nèi)外離子分布不均； 細(xì)胞膜對(duì)細(xì)胞膜對(duì)k k+ +離子具有選擇性通透。離子具有選擇性通透。 kk i i順濃差向膜外擴(kuò)散順濃差向膜外擴(kuò)散aa- - i i不能向膜外擴(kuò)散不能向膜外擴(kuò)散 膜內(nèi)電位膜內(nèi)電位(負(fù)電場(chǎng)負(fù)電場(chǎng)) ) 膜外電位膜外電位(正電場(chǎng)正電場(chǎng)) )膜外為正、膜內(nèi)為負(fù)的極化狀態(tài)膜外為正、膜內(nèi)為負(fù)的極化狀態(tài) 當(dāng)擴(kuò)散動(dòng)力與阻力達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)當(dāng)擴(kuò)散動(dòng)力與阻力達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)=rp=rp結(jié)論結(jié)論: :rprp的產(chǎn)生主要是的產(chǎn)生主要是k

31、 k向膜外擴(kuò)散的結(jié)果向膜外擴(kuò)散的結(jié)果。 rprp相當(dāng)于相當(dāng)于k k+ +的平衡電位的平衡電位證明：證明：1.nernstnernst公式的計(jì)算公式的計(jì)算, ,非常接近于非常接近于e ek k。 2.2.人工改變?nèi)斯じ淖僰k+ + o o/k/k+ + i i，rprp也發(fā)生相應(yīng)改變也發(fā)生相應(yīng)改變 如：如： kk+ + i irprp。 3.3.用四乙胺阻斷用四乙胺阻斷k k通道通道,rp,rp消失。消失。 4.4.用膜片鉗技術(shù)測(cè)量用膜片鉗技術(shù)測(cè)量, ,證實(shí)是證實(shí)是k k電流電流ln x+i x+o rt zf ex 式中ex為某離子x+的平衡電位，r為氣體常數(shù)，t為絕對(duì)溫度，f為法拉第常數(shù)，z

32、為原子價(jià)，x+o和x+i分別為該離子在膜外側(cè)和膜內(nèi)側(cè)溶液中的濃度。rprp的歸納總結(jié)的歸納總結(jié): : 1、概念、概念-細(xì)胞處于安靜狀態(tài)時(shí)，膜內(nèi)外存在的電位差。細(xì)胞處于安靜狀態(tài)時(shí)，膜內(nèi)外存在的電位差。2 . 正常值正常值-哺乳動(dòng)物的神經(jīng)、骨骼肌和心肌細(xì)胞為哺乳動(dòng)物的神經(jīng)、骨骼肌和心肌細(xì)胞為-70-90mv。3. rp產(chǎn)生的機(jī)制產(chǎn)生的機(jī)制抓住抓住兩個(gè)要點(diǎn)兩個(gè)要點(diǎn) (1)靜息狀態(tài)時(shí)，膜內(nèi)靜息狀態(tài)時(shí)，膜內(nèi)k 膜外膜外30倍倍, 推動(dòng)推動(dòng)k外流外流(這這是產(chǎn)生是產(chǎn)生rp的的動(dòng)力動(dòng)力)。 (2)靜息狀態(tài)時(shí)，膜對(duì)靜息狀態(tài)時(shí)，膜對(duì)k選擇性通透選擇性通透,對(duì)其他離子通對(duì)其他離子通透很少透很少,(這是形成這是形成

33、rp的的條件條件) 。什么時(shí)候停止。什么時(shí)候停止k外外流呢？當(dāng)流呢？當(dāng)k的外向擴(kuò)散力的外向擴(kuò)散力(30倍的濃差倍的濃差)等于反擴(kuò)散等于反擴(kuò)散力力(排斥力和吸引力排斥力和吸引力)時(shí)時(shí),k停止外流停止外流(凈流動(dòng)凈流動(dòng)=0)。 因此：因此： rp的產(chǎn)生是由于的產(chǎn)生是由于k的外流的外流,其數(shù)值相當(dāng)于其數(shù)值相當(dāng)于k的平衡電位的平衡電位。4.幾個(gè)重要名詞幾個(gè)重要名詞: ( 1)極化極化- rp存在時(shí)膜電位內(nèi)負(fù)外正的狀態(tài)。存在時(shí)膜電位內(nèi)負(fù)外正的狀態(tài)。 (2)去極化去極化-rp減少減少 (-70-50mv表示興奮表示興奮)。 (3)超極化超極化-rp增大增大 (-70-90mv表示抑制表示抑制) (4)復(fù)極

34、化復(fù)極化-去極化后再向去極化后再向rp方向恢復(fù)的過(guò)程。方向恢復(fù)的過(guò)程。 (5)超射超射-ap上升支中，上升支中， 0位線以上的部分位線以上的部分(+30-+35)。 (6)反極化反極化-去極化至零電位后膜電位進(jìn)一步變?yōu)檎等O化至零電位后膜電位進(jìn)一步變?yōu)檎?( 膜內(nèi)為膜內(nèi)為-膜外為膜外為+, 變?yōu)槟?nèi)為變?yōu)槟?nèi)為+膜外為膜外為- )。（二）動(dòng)作電位（二）動(dòng)作電位(action potential ap)(action potential ap)內(nèi)向電流內(nèi)向電流：如果細(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)，即為之。外向電流外向電流：如果離子流動(dòng)造成正電荷由胞內(nèi)流出胞外，即為之。電化

35、學(xué)驅(qū)動(dòng)力電化學(xué)驅(qū)動(dòng)力 某離子在膜兩側(cè)受到的電化學(xué)驅(qū)動(dòng)力應(yīng)為膜電位（em）與該離子的平衡電位（ex）之差，即（ em- ex）。例如：靜息時(shí)的膜電位em為-70mv，ena與ek分別為+60mv和-90mv，則此時(shí)對(duì)na+的驅(qū)動(dòng)力為em- ena=-70mv-（+60m）=-130mv； 對(duì)k+的驅(qū)動(dòng)力則為 em- ek=-70mv-（-90mv）=+20mv。 當(dāng)膜電位去極化至+30mv的鋒電位水平時(shí)： 膜對(duì) na+的驅(qū)動(dòng)力為 em- ena=+30mv-（+60mv）=-30mv； 對(duì)k+的驅(qū)動(dòng)力則為em- ek=+30mv-（-90mv）=+120mv動(dòng)作電位期間膜電導(dǎo)的變化動(dòng)作電位期間膜

36、電導(dǎo)的變化 1 1. .概概 念念：可興奮細(xì)胞受到刺激，在可興奮細(xì)胞受到刺激，在rprp基礎(chǔ)上產(chǎn)基礎(chǔ)上產(chǎn)生的可擴(kuò)布的電位變化。生的可擴(kuò)布的電位變化。2.ap2.ap實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：去去 極極 化化上上 升升 支支下降支下降支2.2.動(dòng)作電位的組成動(dòng)作電位的組成( (去極過(guò)去極過(guò)程程apap上升支和上升支和復(fù)極過(guò)程復(fù)極過(guò)程apap下降支下降支) )刺激刺激局部電位局部電位閾電位閾電位去極化去極化零電位零電位反極化（超射）反極化（超射）復(fù)極化復(fù)極化（負(fù)、正）后電位（負(fù)、正）后電位首先抓住三個(gè)要點(diǎn)首先抓住三個(gè)要點(diǎn): :1 1、膜內(nèi)、膜內(nèi). .外存在外存在nana+ + 濃度差濃度差: : nan

37、a+ +ii : : nana+ + o 112.o 112.2 2、靜息時(shí)膜外為、靜息時(shí)膜外為+ +膜內(nèi)為膜內(nèi)為- -, ,以上是促使以上是促使nana+ +內(nèi)流的內(nèi)流的兩個(gè)動(dòng)力兩個(gè)動(dòng)力。3 3、膜受到、膜受到刺激產(chǎn)生去極化刺激產(chǎn)生去極化, ,達(dá)到達(dá)到閾電位閾電位, , nana+ + 通道開放通道開放, ,nana+ + 大量快速內(nèi)流大量快速內(nèi)流, ,暴發(fā)暴發(fā)apap的上升支的上升支. .3. ap3. ap上升支產(chǎn)生的機(jī)制上升支產(chǎn)生的機(jī)制apap的產(chǎn)生機(jī)制的產(chǎn)生機(jī)制: :apap上升支上升支apap下降支下降支當(dāng)細(xì)胞受到當(dāng)細(xì)胞受到刺激刺激細(xì)胞膜上細(xì)胞膜上少量少量nana+ +通道激活而開

38、放通道激活而開放nana+ +順濃度差少量?jī)?nèi)流順濃度差少量?jī)?nèi)流膜內(nèi)外電位差膜內(nèi)外電位差局部電位局部電位當(dāng)膜內(nèi)電位變化到當(dāng)膜內(nèi)電位變化到閾電位閾電位時(shí)時(shí)nana通道大量開放通道大量開放nana+ +順電化學(xué)差和膜內(nèi)負(fù)電位的吸引順電化學(xué)差和膜內(nèi)負(fù)電位的吸引再生式內(nèi)流再生式內(nèi)流 na na+ + i i、kk+ + o o激活激活nana+ +k k+ +泵泵apap上升支上升支下降支下降支產(chǎn)生機(jī)制產(chǎn)生機(jī)制: :膜內(nèi)負(fù)電位減小到零并變?yōu)檎娢唬?nèi)負(fù)電位減小到零并變?yōu)檎娢唬╝pap上升支上升支）nana+ +通道關(guān)通道關(guān)nana+ +內(nèi)流停內(nèi)流停+ +同時(shí)同時(shí)k k+ +通道激活而開放通道激活而開

39、放k k順濃度差和膜內(nèi)正電位的吸引順濃度差和膜內(nèi)正電位的吸引k k迅速外流迅速外流膜內(nèi)電位迅速下降，恢復(fù)到膜內(nèi)電位迅速下降，恢復(fù)到rprp水平（水平（apap下降支下降支）nana+ +泵出、泵出、k k+ +泵回，泵回，離子恢復(fù)到興奮前水平離子恢復(fù)到興奮前水平后電位后電位 結(jié)論結(jié)論： apap的上升支是由于的上升支是由于nana大量快速內(nèi)流形成大量快速內(nèi)流形成的的，下降支是下降支是k k外流形成的外流形成的. . 后電位是后電位是nanak k泵活動(dòng)引起的泵活動(dòng)引起的。 apap相當(dāng)于相當(dāng)于nana的平衡電位。的平衡電位。 證明證明： (1)(1)用用nernstnernst公式計(jì)算公式計(jì)算

40、 apap達(dá)到的超射值（正電位值）相當(dāng)于計(jì)算所得的達(dá)到的超射值（正電位值）相當(dāng)于計(jì)算所得的enaena值。值。(2)(2)改變膜外離子濃度改變膜外離子濃度, ,觀察的變化觀察的變化. . (3) (3) 用用河豚河豚毒毒阻斷阻斷nana通道通道, ap, ap消失消失 。 (4)(4) 用膜片鉗技術(shù)測(cè)量用膜片鉗技術(shù)測(cè)量, ,證實(shí)是證實(shí)是nana電流。電流。4.動(dòng)作電位的特征：動(dòng)作電位的特征：(1) 具有具有“全或無(wú)全或無(wú)” 現(xiàn)象現(xiàn)象：即同一細(xì)胞上的即同一細(xì)胞上的ap大大小不隨刺激強(qiáng)度和傳導(dǎo)距離而改變的現(xiàn)象。小不隨刺激強(qiáng)度和傳導(dǎo)距離而改變的現(xiàn)象。 (2) 不衰減式傳導(dǎo)不衰減式傳導(dǎo)。 (3)(3)

41、脈沖式脈沖式, ,不融合不融合.(由于它有絕對(duì)不應(yīng)期由于它有絕對(duì)不應(yīng)期) 5.動(dòng)作電位的意義：動(dòng)作電位的意義： apap的產(chǎn)生是細(xì)胞興奮的標(biāo)志的產(chǎn)生是細(xì)胞興奮的標(biāo)志。 ap的歸納總結(jié)：的歸納總結(jié)： 1. 概念概念指可興奮細(xì)胞受到指可興奮細(xì)胞受到st后在原有的后在原有的rp基礎(chǔ)基礎(chǔ)上發(fā)生的一次快速的電位變化。上發(fā)生的一次快速的電位變化。 2.ap的組成的組成除極過(guò)程除極過(guò)程(ap的上升支的上升支-700mv-+35mv)和和復(fù)極過(guò)程復(fù)極過(guò)程(ap的下降支的下降支+35mv70mv). 3.ap形成的機(jī)制形成的機(jī)制 抓住三個(gè)要點(diǎn)抓住三個(gè)要點(diǎn) ： (1)膜外膜外na+ 膜內(nèi)膜內(nèi)12倍倍; (2)膜外

42、為膜外為+,膜內(nèi)為膜內(nèi)為-,吸引吸引na+內(nèi)流內(nèi)流.以上是促以上是促使使na+內(nèi)流的兩個(gè)動(dòng)力。內(nèi)流的兩個(gè)動(dòng)力。 (3)st使膜去極化使膜去極化,達(dá)到達(dá)到閾電位閾電位(-55mv) na+通通道開放道開放,na+大量快速內(nèi)流大量快速內(nèi)流,爆發(fā)爆發(fā)ap上升支。上升支。 什么時(shí)候什么時(shí)候na+停止內(nèi)流呢？停止內(nèi)流呢？ na+內(nèi)向擴(kuò)散力內(nèi)向擴(kuò)散力(12倍倍濃差和負(fù)電吸引濃差和負(fù)電吸引)=反擴(kuò)散力反擴(kuò)散力(na+入胞后的排斥力入胞后的排斥力), na+的凈移動(dòng)的凈移動(dòng)=0 。 所以說(shuō)所以說(shuō):ap上升支的形成上升支的形成是由于是由于na+大量快速內(nèi)流大量快速內(nèi)流,其數(shù)值相當(dāng)于其數(shù)值相當(dāng)于na+的平衡的平衡

43、電位。電位。如何證明是如何證明是na+的平衡電位？的平衡電位？ 4.證明證明 :(詳見四點(diǎn)詳見四點(diǎn)) 。 (1)用用nernst公式計(jì)算公式計(jì)算 ap達(dá)到的超射值（正電位值）相當(dāng)于計(jì)算所達(dá)到的超射值（正電位值）相當(dāng)于計(jì)算所得的得的ena值。值。 (2)改變膜外離子濃度改變膜外離子濃度,觀察的變化觀察的變化. (3) 用用河豚河豚毒毒阻斷阻斷na通道通道, ap消失消失 。 (4) 用膜片鉗技術(shù)測(cè)量用膜片鉗技術(shù)測(cè)量,證實(shí)是證實(shí)是na電流。電流。二、二、ap的引起的引起 剌激使膜去極化，只要達(dá)到閾電位，剌激使膜去極化，只要達(dá)到閾電位， na+通道開放，通道開放，na+大量快速內(nèi)流。大量快速內(nèi)流。概

44、念：概念：局部局部反應(yīng)反應(yīng)閾下閾下刺激引起的低刺激引起的低于閾電位的去于閾電位的去極化。極化。 閾電位閾電位能能引起引起apap的的臨界臨界膜電位膜電位（神（神經(jīng)經(jīng)55mv55mv；心室；心室肌肌-70mv-70mv），），局部反的特點(diǎn)：局部反的特點(diǎn)： 不具有不具有“全全或無(wú)或無(wú)”現(xiàn)象。其幅現(xiàn)象。其幅值可隨刺激強(qiáng)度的值可隨刺激強(qiáng)度的增加而增大。增加而增大。 電緊張方式電緊張方式擴(kuò)布。其幅值隨著擴(kuò)布。其幅值隨著傳播距離的增加而傳播距離的增加而減小。減小。 具有總和效具有總和效應(yīng)：時(shí)間性和空間應(yīng)：時(shí)間性和空間性總和性總和。 時(shí)間性總和時(shí)間性總和空間性總和空間性總和三、三、apap的傳導(dǎo)的傳導(dǎo)（一）

45、傳導(dǎo)機(jī)制：（一）傳導(dǎo)機(jī)制：已興奮部位和未興奮已興奮部位和未興奮部位之間形成部位之間形成局部電流。局部電流。（二）傳導(dǎo)方式（二）傳導(dǎo)方式：無(wú)髓鞘無(wú)髓鞘n n纖維的興奮傳導(dǎo)為纖維的興奮傳導(dǎo)為逐步興奮逐步傳導(dǎo)逐步興奮逐步傳導(dǎo) (1m/s).(1m/s).有髓鞘有髓鞘n n纖維的興奮傳導(dǎo)為纖維的興奮傳導(dǎo)為逐結(jié)興奮跳躍式傳導(dǎo)逐結(jié)興奮跳躍式傳導(dǎo)(100m/s).(100m/s).靜息部位靜息部位膜內(nèi)為負(fù)膜內(nèi)為負(fù)電位，電位，膜外為正膜外為正電位電位已興奮部已興奮部膜內(nèi)為正膜內(nèi)為正電位電位, ,膜外為負(fù)膜外為負(fù)電位電位已興奮部位和未興奮部位之間存在著電位差已興奮部位和未興奮部位之間存在著電位差直到整個(gè)細(xì)胞膜都

46、發(fā)生直到整個(gè)細(xì)胞膜都發(fā)生apap為止為止. .形成局部電流形成局部電流局部電流再剌激鄰近靜息部位局部電流再剌激鄰近靜息部位, ,使之產(chǎn)生去極化使之產(chǎn)生去極化. .局局部部電電流流：去極化達(dá)到閾電位，觸發(fā)鄰近靜息部位膜爆發(fā)新的去極化達(dá)到閾電位，觸發(fā)鄰近靜息部位膜爆發(fā)新的apap（三）傳導(dǎo)特點(diǎn)（三）傳導(dǎo)特點(diǎn) 1 1、生理完整性生理完整性 2 2、雙向性雙向性 3 3、相對(duì)不疲勞性相對(duì)不疲勞性 4 4、絕緣性絕緣性 5 5、不衰減性不衰減性或或“全或無(wú)全或無(wú)”現(xiàn)象現(xiàn)象 四、四、組織的興奮和興奮性組織的興奮和興奮性（一（一) )興奮和可興奮細(xì)胞興奮和可興奮細(xì)胞 興奮興奮：細(xì)胞對(duì)刺激發(fā)生反應(yīng)的過(guò)程。或：

47、細(xì)胞對(duì)刺激發(fā)生反應(yīng)的過(guò)程?；騛pap的產(chǎn)生過(guò)的產(chǎn)生過(guò)程。程。實(shí)際上是反應(yīng)的形式，分為實(shí)際上是反應(yīng)的形式，分為興奮興奮和抑制和抑制 。 可興奮細(xì)胞可興奮細(xì)胞：凡在受刺激后產(chǎn)生凡在受刺激后產(chǎn)生apap的細(xì)胞的細(xì)胞. .（神經(jīng)（神經(jīng)c c、肌、肌c c和腺和腺c c。）。）( (二二) )組織的興奮性和閾刺激組織的興奮性和閾刺激： 興奮性興奮性: :可興奮細(xì)胞受剌激后產(chǎn)生可興奮細(xì)胞受剌激后產(chǎn)生apap的的能力。能力。( (是活組是活組織與死組織的根本區(qū)別織與死組織的根本區(qū)別) ) 刺激刺激：指：指細(xì)胞所處環(huán)境因素的變化。細(xì)胞所處環(huán)境因素的變化。閾強(qiáng)度閾強(qiáng)度: :能使組織發(fā)生興奮的最小刺激強(qiáng)度。能使組

48、織發(fā)生興奮的最小刺激強(qiáng)度。( (是衡量是衡量組織細(xì)胞興奮性高低的客觀指標(biāo)（組織細(xì)胞興奮性高低的客觀指標(biāo)（興奮性興奮性= =1/1/閾強(qiáng)度閾強(qiáng)度） 閾刺激閾刺激：閾強(qiáng)度的刺激稱閾強(qiáng)度的刺激稱。（三（三) ) 細(xì)胞興奮后興奮性的變化細(xì)胞興奮后興奮性的變化 興奮性的周期性變化返回 絕對(duì)不應(yīng)期絕對(duì)不應(yīng)期：無(wú)論無(wú)論多強(qiáng)的刺激也不能再次多強(qiáng)的刺激也不能再次興奮的期間。興奮的期間。 相對(duì)不應(yīng)期相對(duì)不應(yīng)期：大于大于原先的刺激強(qiáng)度才能再原先的刺激強(qiáng)度才能再次興奮期間。次興奮期間。 超常期超常期：小于原先小于原先的刺激強(qiáng)度便能再次興的刺激強(qiáng)度便能再次興奮的期間。奮的期間。 低常期低常期：大于原先大于原先的刺激強(qiáng)度

49、才能再次興的刺激強(qiáng)度才能再次興奮的期間。奮的期間。興奮性的周期性變化返回 組織興奮后興奮性變化的對(duì)應(yīng)關(guān)系組織興奮后興奮性變化的對(duì)應(yīng)關(guān)系 分分 期期 興奮性興奮性 與與apap對(duì)應(yīng)關(guān)系對(duì)應(yīng)關(guān)系 機(jī)機(jī) 制制絕對(duì)不應(yīng)期絕對(duì)不應(yīng)期 降至零降至零 鋒電位鋒電位 鈉通道失活鈉通道失活相對(duì)不應(yīng)期相對(duì)不應(yīng)期 漸恢復(fù)漸恢復(fù) 負(fù)后電位前期負(fù)后電位前期 鈉通道部分恢復(fù)鈉通道部分恢復(fù)超常期超常期 正常正常 負(fù)后電位后期負(fù)后電位后期 鈉通道大部恢復(fù)鈉通道大部恢復(fù)低常期低常期 正常正常 正后電位正后電位 膜內(nèi)電位呈超極化膜內(nèi)電位呈超極化 復(fù)習(xí)思考題復(fù)習(xí)思考題 1.何謂跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)？主要的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)方式有哪幾種？何謂跨膜

50、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)？主要的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)方式有哪幾種？ 2.試述三種離子通道的異同及其存在的部位試述三種離子通道的異同及其存在的部位。復(fù)習(xí)思考題復(fù)習(xí)思考題 1.1.靜息電位產(chǎn)生的原理是什么？如何證明靜靜息電位產(chǎn)生的原理是什么？如何證明靜息電位是鉀的平衡電位？息電位是鉀的平衡電位？ 2.2.動(dòng)作電位是怎么發(fā)生的？如何證明動(dòng)作電動(dòng)作電位是怎么發(fā)生的？如何證明動(dòng)作電位是鈉的平衡電位？位是鈉的平衡電位？ 3.3.興奮是如何傳導(dǎo)的？影響傳導(dǎo)速度的因素興奮是如何傳導(dǎo)的？影響傳導(dǎo)速度的因素有哪些？有哪些？ 4.4.試比較局部電位和動(dòng)作電位的區(qū)別。試比較局部電位和動(dòng)作電位的區(qū)別。第四節(jié)第四節(jié) 肌細(xì)胞的收縮功能肌細(xì)胞的收縮

51、功能 一、橫紋肌一、橫紋?。ㄒ唬ㄒ唬﹏ nm m接頭處興奮的傳遞接頭處興奮的傳遞 1 1、n-mn-m接頭的結(jié)構(gòu)接頭的結(jié)構(gòu) 接頭前膜接頭前膜：囊泡內(nèi)含：囊泡內(nèi)含 achach, ,并以囊泡為單位釋放并以囊泡為單位釋放achach（稱量子釋放）。（稱量子釋放）。 接頭間隙接頭間隙：約：約50-60nm50-60nm。 接頭后膜接頭后膜：又稱：又稱終板終板膜。膜。存在存在achach受體（受體（n n2 2受受體），體），能與能與achach發(fā)生特異發(fā)生特異性結(jié)合。屬化學(xué)性門控鈉性結(jié)合。屬化學(xué)性門控鈉通道。通道。接頭間隙接頭間隙2.n-m2.n-m接頭處的興奮傳遞過(guò)程接頭處的興奮傳遞過(guò)程( (a

52、pap) )傳到軸突末梢傳到軸突末梢 ca ca2 2通道開放，通道開放，caca2 2內(nèi)流內(nèi)流促使促使囊泡中的囊泡中的achach釋放釋放( (量子釋放量子釋放) )achach與與n n2 2受體結(jié)合，受體結(jié)合，受體蛋白分子變構(gòu)受體蛋白分子變構(gòu) 終板膜對(duì)終板膜對(duì)nana通透性通透性nana內(nèi)流內(nèi)流 終板電位終板電位（eppepp）eppepp總和總和去極化達(dá)到閾電位去極化達(dá)到閾電位爆發(fā)肌細(xì)胞膜爆發(fā)肌細(xì)胞膜 apapn-mn-m接頭處的興奮傳遞過(guò)程接頭處的興奮傳遞過(guò)程膜膜caca2 2通道開放，膜外通道開放，膜外caca2 2向膜內(nèi)流動(dòng)向膜內(nèi)流動(dòng)接頭前膜內(nèi)囊泡移動(dòng)、融合、破裂，接頭前膜內(nèi)囊泡

53、移動(dòng)、融合、破裂，囊泡中的囊泡中的achach釋放釋放( (量子釋放量子釋放) )achach與終板膜上的與終板膜上的n n2 2受體結(jié)合，受體結(jié)合，受體蛋白分子構(gòu)型改變受體蛋白分子構(gòu)型改變終板膜對(duì)終板膜對(duì)nana、k k ( (尤其是尤其是nana) )通透性通透性 3.n-m3.n-m接頭處的興奮傳遞特征接頭處的興奮傳遞特征: : （1 1）是電是電- -化學(xué)化學(xué)- -電的過(guò)程電的過(guò)程：n n末梢末梢apapachach受體受體eppepp肌膜肌膜apap （2 2）具具1 1對(duì)對(duì)1 1的關(guān)系的關(guān)系： 接頭前膜傳來(lái)一個(gè)接頭前膜傳來(lái)一個(gè)apap，便能引起肌細(xì)，便能引起肌細(xì)胞興奮和收縮一次（因

54、每次胞興奮和收縮一次（因每次achach釋放的量，產(chǎn)釋放的量，產(chǎn)生的生的eppepp是引起肌膜是引起肌膜apap所需閾值的所需閾值的3-43-4倍）。倍）。 神經(jīng)末梢的一次神經(jīng)末梢的一次apap只能引起一次肌細(xì)只能引起一次肌細(xì)胞興奮胞興奮和收縮（因和收縮（因終板膜上含有豐富的膽堿酯終板膜上含有豐富的膽堿酯酶，能迅速水解酶，能迅速水解achach）。）。 4 4. .影響影響n-mn-m接頭處興奮傳遞的因素：接頭處興奮傳遞的因素： （1 1）阻斷阻斷achach受體受體：箭毒和：箭毒和銀環(huán)蛇毒，肌銀環(huán)蛇毒，肌松劑（卡肌寧）。松劑（卡肌寧）。 （2 2）抑制抑制膽堿酯酶活性膽堿酯酶活性：有機(jī)磷農(nóng)藥

55、，新：有機(jī)磷農(nóng)藥，新斯的明。斯的明。 （3 3）自身免疫性疾病自身免疫性疾病：重癥肌無(wú)力（抗體：重癥肌無(wú)力（抗體破壞破壞achach受體），肌無(wú)力綜合征（抗體破壞受體），肌無(wú)力綜合征（抗體破壞n n末末梢梢caca2+2+通道）。通道）。 （4 4）接頭前膜接頭前膜achach釋放釋放：肉毒桿菌中毒。：肉毒桿菌中毒。 5.epp5.epp的特征：的特征：無(wú)無(wú)“全或無(wú)全或無(wú)”現(xiàn)象；無(wú)不現(xiàn)象；無(wú)不應(yīng)期；有總和現(xiàn)象；應(yīng)期；有總和現(xiàn)象；eppepp的大小與的大小與achach釋放量呈釋放量呈正相關(guān)。正相關(guān)。（二）（二）骨骼肌細(xì)胞的微細(xì)結(jié)構(gòu)骨骼肌細(xì)胞的微細(xì)結(jié)構(gòu)2. 2. 肌節(jié)肌節(jié): : 是肌細(xì)胞收縮的基

56、本結(jié)構(gòu)和功能單位是肌細(xì)胞收縮的基本結(jié)構(gòu)和功能單位。 =1/2=1/2明帶暗帶明帶暗帶1/21/2明帶明帶 = 2= 2條條z z線間的區(qū)域線間的區(qū)域1.1.肌管系統(tǒng)：肌管系統(tǒng)： 橫管系統(tǒng)橫管系統(tǒng)：t t管（肌膜內(nèi)凹管（肌膜內(nèi)凹而成。肌膜而成。肌膜apap沿沿t t管傳導(dǎo)）。管傳導(dǎo)）。 縱管系統(tǒng)縱管系統(tǒng)：l l管（也稱肌漿管（也稱肌漿網(wǎng)。肌節(jié)兩端的網(wǎng)。肌節(jié)兩端的l l管稱管稱終池終池，富含富含caca2 2+ +) )。 三聯(lián)管三聯(lián)管：t t管管+ +終池終池2 2( (是興奮是興奮-收縮耦聯(lián)的關(guān)鍵部位收縮耦聯(lián)的關(guān)鍵部位) )目前公認(rèn)的肌肉收縮機(jī)制是目前公認(rèn)的肌肉收縮機(jī)制是肌絲滑行理肌絲滑行理論

57、論(myofilament(myofilament sliding theory) sliding theory)。其。其主要內(nèi)容是主要內(nèi)容是: :骨骼肌的肌原纖維是由粗、骨骼肌的肌原纖維是由粗、細(xì)兩組與其走向平行的蛋白絲構(gòu)成細(xì)兩組與其走向平行的蛋白絲構(gòu)成, ,肌肉肌肉的縮短和伸長(zhǎng)均通過(guò)粗、細(xì)肌絲在肌節(jié)的縮短和伸長(zhǎng)均通過(guò)粗、細(xì)肌絲在肌節(jié)內(nèi)的相互滑動(dòng)而發(fā)生內(nèi)的相互滑動(dòng)而發(fā)生, ,肌絲本身的長(zhǎng)度不肌絲本身的長(zhǎng)度不變。變。（三）（三）骨骼肌的收縮機(jī)制骨骼肌的收縮機(jī)制( (滑行理論滑行理論) )1.1.肌絲的分子組成肌絲的分子組成 粗肌絲粗肌絲: : 由肌球或稱肌凝蛋白組由肌球或稱肌凝蛋白組成，其頭部

58、有一膨大部成，其頭部有一膨大部橫橫橋橋: :能與細(xì)肌絲上的能與細(xì)肌絲上的結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合位點(diǎn)發(fā)發(fā)生可逆性結(jié)合生可逆性結(jié)合; ; 具有具有atpatp酶的作用酶的作用, ,與結(jié)合位點(diǎn)與結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合后結(jié)合后, , 分解分解atpatp提供橫橋扭動(dòng)提供橫橋扭動(dòng)（肌絲滑行）和作功的能量（肌絲滑行）和作功的能量。 細(xì)肌絲細(xì)肌絲: : 肌動(dòng)蛋白肌動(dòng)蛋白：表面有：表面有與橫橋結(jié)合的位點(diǎn)，靜息時(shí)被原與橫橋結(jié)合的位點(diǎn)，靜息時(shí)被原肌球蛋白掩蓋；肌球蛋白掩蓋；原肌球蛋白原肌球蛋白：靜：靜息時(shí)掩蓋橫橋結(jié)合位點(diǎn)；息時(shí)掩蓋橫橋結(jié)合位點(diǎn)；肌鈣蛋肌鈣蛋白白：與與caca2+2+結(jié)合變構(gòu)后結(jié)合變構(gòu)后, ,使原肌球使原肌球蛋白位移，

59、暴露出結(jié)合位點(diǎn)。蛋白位移，暴露出結(jié)合位點(diǎn)。按任意鍵飛入橫橋擺動(dòng)動(dòng)畫肌節(jié)縮短肌節(jié)縮短= =肌細(xì)胞收縮肌細(xì)胞收縮 牽拉細(xì)肌絲滑行牽拉細(xì)肌絲滑行橫橋擺動(dòng)橫橋擺動(dòng)橫橋與結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合，橫橋與結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合，分解分解atpatp釋放能量釋放能量原肌球蛋白位移，原肌球蛋白位移，暴露細(xì)肌絲上的暴露細(xì)肌絲上的結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合位點(diǎn)caca2 2+ +與肌鈣蛋白結(jié)合與肌鈣蛋白結(jié)合肌鈣蛋白變構(gòu)肌鈣蛋白變構(gòu)終池膜上的鈣通道開放終池膜上的鈣通道開放 caca2 2+ +進(jìn)入肌漿進(jìn)入肌漿2.2.肌肉收縮的過(guò)程肌肉收縮的過(guò)程( (四四) ) 興奮興奮- -收縮耦聯(lián)收縮耦聯(lián)將電興奮和機(jī)械收縮聯(lián)系起將電興奮和機(jī)械收縮聯(lián)系起來(lái)的中介過(guò)程

60、。四個(gè)主要步驟：來(lái)的中介過(guò)程。四個(gè)主要步驟： 肌膜電興奮的傳導(dǎo)肌膜電興奮的傳導(dǎo): :指肌膜產(chǎn)生指肌膜產(chǎn)生apap后后,ap,ap由橫管系統(tǒng)迅速由橫管系統(tǒng)迅速傳向肌細(xì)胞深處，到達(dá)三聯(lián)管。傳向肌細(xì)胞深處，到達(dá)三聯(lián)管。 激活激活caca2+2+通道通道, ,促使促使caca2+2+釋放入胞質(zhì)。釋放入胞質(zhì)。 胞質(zhì)胞質(zhì)中中caca2+2+濃度的升高濃度的升高, ,促使肌鈣蛋白與促使肌鈣蛋白與caca2+2+結(jié)合并引發(fā)結(jié)合并引發(fā)肌肉收縮。肌肉收縮。 (4).(4). 激活激活lsrlsr膜上的鈣泵膜上的鈣泵, , 將將caca2+2+泵回終池泵回終池, ,使胞質(zhì)中使胞質(zhì)中caca2+2+降低降低, ,肌肉