生理學(xué)楊莉細(xì)二、三節(jié)

1、二、由酪氨酸激酶受體完成的跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)1. 腎上腺素腎上腺素+受體受體 gs蛋白蛋白 激活腺苷激活腺苷 酸環(huán)化酶酸環(huán)化酶 atp camp 一些蛋白質(zhì)磷酸化一些蛋白質(zhì)磷酸化 pka 2. 乙酰膽堿乙酰膽堿+受體受體 go蛋白蛋白 激活磷脂酶激活磷脂酶c 磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇 三磷酸肌醇三磷酸肌醇+二酰甘油二酰甘油 一些蛋白質(zhì)磷酸化一些蛋白質(zhì)磷酸化 pkc 二、由酪氨酸激酶受體完成的跨膜 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)酪氨酸激酶受體：酪氨酸激酶受體： 膜外部分膜外部分 跨膜跨膜a- 螺旋螺旋 膜內(nèi)肽段膜內(nèi)肽段 識別相應(yīng)配體識別相應(yīng)配體 酪氨酸殘基磷酸化酪氨酸殘基磷酸化 肽類激素（如胰島素）、細(xì)胞因子（如肽類激素（如胰

2、島素）、細(xì)胞因子（如ngf） 細(xì)胞膜上細(xì)胞膜上酪氨酸激酶受體酪氨酸激酶受體 膜內(nèi)側(cè)肽段的蛋白激酶被激活膜內(nèi)側(cè)肽段的蛋白激酶被激活 酪氨酸殘基酪氨酸殘基磷酸化磷酸化 細(xì)胞功能改變細(xì)胞功能改變 復(fù)習(xí)緒論中幾個基本概念：1、反應(yīng)、反應(yīng)2、刺激、刺激3、興奮、興奮4、抑制、抑制5、興奮性、興奮性6、可興奮組織、可興奮組織本章內(nèi)容：一、神經(jīng)和骨骼肌細(xì)胞的生物電現(xiàn)象及機(jī)制一、神經(jīng)和骨骼肌細(xì)胞的生物電現(xiàn)象及機(jī)制（一）生物電現(xiàn)象的觀察和記錄方法（了解）（二）靜息電位和動作電位（掌握）（三）生物電現(xiàn)象產(chǎn)生機(jī)制（掌握）二、興奮的引起和興奮在同一細(xì)胞上的傳導(dǎo)二、興奮的引起和興奮在同一細(xì)胞上的傳導(dǎo)（一）刺激引起興奮的

3、條件（了解）（二）閾電位與動作電位（掌握）（三）閾下刺激、局部反應(yīng)及其總和（掌握）（四）細(xì)胞興奮及其恢復(fù)過程中興奮性的周期變化及本質(zhì)（難點(diǎn)，掌握）（五）興奮在同一細(xì)胞上的傳導(dǎo)（掌握）1、19世紀(jì)中葉世紀(jì)中葉 電位計(jì)電位計(jì) 但常不能準(zhǔn)確記錄但常不能準(zhǔn)確記錄2、20世紀(jì)初世紀(jì)初 陰極射線示波器及附屬設(shè)備陰極射線示波器及附屬設(shè)備 觀觀察效果較好，但為復(fù)合電位察效果較好，但為復(fù)合電位3、 20世紀(jì)世紀(jì)50年代年代 電壓鉗技術(shù)電壓鉗技術(shù)（ 基礎(chǔ)是基礎(chǔ)是1947年微電年微電極的發(fā)明）極的發(fā)明） 更先進(jìn)，但仍是大量離子通道的膜行為更先進(jìn)，但仍是大量離子通道的膜行為 4、20世紀(jì)世紀(jì)70年代年代 膜片鉗技術(shù)膜

4、片鉗技術(shù) 可記錄單一離子通可記錄單一離子通道的電流和電導(dǎo)道的電流和電導(dǎo)1、靜息電位、靜息電位難點(diǎn)概念：難點(diǎn)概念：1、峰電位、峰電位2、后電位、后電位3、負(fù)后電位、負(fù)后電位4、正后電位、正后電位rp的形成機(jī)理：的形成機(jī)理：k+ i k+ o p k+ 高高k+外流外流促進(jìn)促進(jìn)k+外流的濃度勢能外流的濃度勢能阻礙阻礙k+外流的電場力外流的電場力k+的凈外流為零的凈外流為零1、rp的形成條件：的形成條件：u 細(xì)胞內(nèi)外細(xì)胞內(nèi)外k分布不均勻分布不均勻u 安靜時膜對安靜時膜對k選擇性通透選擇性通透證明證明：1、nernst 公式公式 ek= ln ek= 59.5 log k+ o/k+ i (mv) 理

5、論值理論值 87mv，實(shí)際值，實(shí)際值 77mv2、改變細(xì)胞外液中的、改變細(xì)胞外液中的k+濃度濃度rt zfk+ok+iem= ek + ena pkpk+pna pkpk+pnapna越大，越大，em越小越小rp的產(chǎn)生影響因素：的產(chǎn)生影響因素： * ek * na內(nèi)流內(nèi)流 * na泵泵2. ap產(chǎn)生機(jī)制產(chǎn)生機(jī)制膜內(nèi)外膜內(nèi)外na+不均勻分布（外高內(nèi)低）不均勻分布（外高內(nèi)低）膜突然對膜突然對na+通透增大（通透增大（ na+通道開放）通道開放）na+內(nèi)流達(dá)內(nèi)流達(dá)na+平衡電位平衡電位去極化去極化復(fù)極化復(fù)極化 ：na+通道關(guān)閉，通道關(guān)閉， k+通道開放，通道開放， k+外外流流1、nernst公式公

6、式ena= 59.5 log na+o/na+i (mv) 超射值超射值= ena2、改變細(xì)胞外液的、改變細(xì)胞外液的na濃度濃度3、河豚毒、河豚毒(tetrodotoxin,ttx）4、電壓鉗或膜片鉗、電壓鉗或膜片鉗證據(jù)證據(jù)mmmhmmmhmmmh失活失活激活激活1ms復(fù)活復(fù)活復(fù)極到復(fù)極到rp去極去極自動自動備用狀態(tài)備用狀態(tài)失活失活狀態(tài)狀態(tài)激活激活狀態(tài)狀態(tài) 去極化時，將引起去極化時，將引起電壓門控電壓門控nana+ +通道的激活開放，膜對通道的激活開放，膜對nana+ +的通透的通透性可增高性可增高50005000倍，倍，nana+ +順電順電- -化學(xué)梯度迅速內(nèi)流化學(xué)梯度迅速內(nèi)流而形成而形成

7、apap的升支的升支 電壓門控電壓門控nana+ +通道的時間依從性失活，導(dǎo)致通道的時間依從性失活，導(dǎo)致nana+ +通道的關(guān)閉和通道的關(guān)閉和nana+ +內(nèi)流的停止內(nèi)流的停止電壓門控電壓門控k k+ +通道延遲性開放，膜對通道延遲性開放，膜對k k+ +的通透性的通透性增高，增高，k k+ +順電順電- -化學(xué)梯度外流而形成動作電位的化學(xué)梯度外流而形成動作電位的下降支，也使得下降支，也使得nana+ +通道復(fù)活到備用狀態(tài)通道復(fù)活到備用狀態(tài)3、后電位的產(chǎn)生機(jī)制、后電位的產(chǎn)生機(jī)制去極化后電位（負(fù)后電位）：細(xì)胞外一過性去極化后電位（負(fù)后電位）：細(xì)胞外一過性k蓄積蓄積超極化后電位（正后電位）：超極化

8、后電位（正后電位）： 膜對膜對k k+ +仍具有較高的通透性仍具有較高的通透性 na泵活動增強(qiáng)泵活動增強(qiáng) 小結(jié)小結(jié)* 少量的少量的k+跨膜流動就可引起膜電位的明顯變化跨膜流動就可引起膜電位的明顯變化 細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞內(nèi)k+只降低只降低1/100000* 未配對的離子集中在膜的內(nèi)外表面未配對的離子集中在膜的內(nèi)外表面* 膜電位與平衡電位的差值是驅(qū)動離子跨膜流動的動力膜電位與平衡電位的差值是驅(qū)動離子跨膜流動的動力* 已知離子的濃度差可計(jì)算其平衡電位已知離子的濃度差可計(jì)算其平衡電位二、興奮的引起和興奮在同一細(xì)胞上的傳導(dǎo)實(shí)驗(yàn)表明，不是所有的刺激都能引起細(xì)胞興奮。作為刺激一般要具有三個條件：實(shí)驗(yàn)中常使用方波電脈

9、沖作為刺激方波的優(yōu)點(diǎn)：1、每個方波上升支和下降支的斜率相同，故認(rèn)為、每個方波上升支和下降支的斜率相同，故認(rèn)為不同不同強(qiáng)度方波刺激的強(qiáng)度強(qiáng)度方波刺激的強(qiáng)度-時間變化率是固定不變的時間變化率是固定不變的，只要，只要觀察刺激強(qiáng)度（方波振幅）和刺激持續(xù)時間（方波寬觀察刺激強(qiáng)度（方波振幅）和刺激持續(xù)時間（方波寬度）兩個參數(shù)間的相互關(guān)系。度）兩個參數(shù)間的相互關(guān)系。2、采用不同波寬（即刺激時間）的方波電脈沖做刺激，、采用不同波寬（即刺激時間）的方波電脈沖做刺激，測定不同波寬條件下，引起興奮（常用神經(jīng)或骨骼肌測定不同波寬條件下，引起興奮（常用神經(jīng)或骨骼肌細(xì)胞產(chǎn)生動作電位）所需要的最小刺激強(qiáng)度，即可細(xì)胞產(chǎn)生動作

10、電位）所需要的最小刺激強(qiáng)度，即可很很容易得到可興奮組織或細(xì)胞的強(qiáng)度容易得到可興奮組織或細(xì)胞的強(qiáng)度-時間曲線時間曲線（即強(qiáng)度（即強(qiáng)度與時間的相互影響關(guān)系）與時間的相互影響關(guān)系）（見下頁圖）（見下頁圖）。刺激強(qiáng)度時 值基強(qiáng)度刺激作用的時間強(qiáng)強(qiáng) 度度 時時 間間 曲曲 線線曲線表明：1、當(dāng)刺激強(qiáng)度低于某一臨界值時，即使刺激時間無限長，也不能引起興奮；2、同樣當(dāng)作用時間短于某一臨界值時，即使刺激強(qiáng)度無限大，也不能引起興奮；因此，當(dāng)刺激時間足夠長，能引起興奮的最小刺激強(qiáng)度就稱為基強(qiáng)度基強(qiáng)度又叫閾強(qiáng)度閾強(qiáng)度或閾值閾值；達(dá)到這種強(qiáng)度的刺激稱為閾刺激閾刺激；用基強(qiáng)度做刺激引起興奮所需要的最短時間就叫做利用利用

11、時時；同樣條件下，兩倍基強(qiáng)度的刺激引起興奮的最短刺激時間就稱為時值時值；想 一 想（二）閾電位與動作電位在確定刺激引起興奮的實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)：直流電刺激的神經(jīng)纖維，在直流電刺激的神經(jīng)纖維，在陰極下方的神經(jīng)纖維上陰極下方的神經(jīng)纖維上產(chǎn)生產(chǎn)生動作電位，動作電位，而而陽極下方的神經(jīng)纖維陽極下方的神經(jīng)纖維不出現(xiàn)不出現(xiàn)動作電位動作電位，即，即使加大刺激強(qiáng)度，也不產(chǎn)生動作電位。使加大刺激強(qiáng)度，也不產(chǎn)生動作電位。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是：產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是：u電刺激時，陰極下方的細(xì)胞膜產(chǎn)生的膜電流（電流方向是由內(nèi)向外），膜本身有電阻，當(dāng)電流通過時，細(xì)胞膜兩側(cè)產(chǎn)生內(nèi)負(fù)外正的電壓降，與原有的外正內(nèi)負(fù)的靜息電位方向相反

12、，兩者抵消，結(jié)果陰極下方的膜的電位數(shù)值減小，即處于去極化狀態(tài)；u而陽極下方的神經(jīng)纖維細(xì)胞膜上恰恰相反，產(chǎn)生的是超極化狀態(tài)；u陰極下方的細(xì)胞膜電位去極化達(dá)到一定值（膜電位的臨界值，即閾電位）時，細(xì)胞膜上電壓依從性的鈉離子通道快速被激活，膜對鈉離子的通透性增加，更多的鈉離子內(nèi)流（正反饋），直至到達(dá)峰值。閾電位的本質(zhì)就是鈉離子通道大量開放（又叫激活）時的膜的電壓值。閾電位與閾值的關(guān)系： 閾刺激（即閾值）導(dǎo)致閾電位產(chǎn)生，達(dá)到閾電位，在其他條件不變的情況下，就必然產(chǎn)生興奮（即動作電位）。故閾值可以反應(yīng)興奮性的高低。兩者有一定聯(lián)系，但是本質(zhì)上是完全不同的概念。（三）閾下刺激、局部反應(yīng)及其總和閾下刺激不能產(chǎn)生動作電位，只能引起少量鈉離子內(nèi)流，引發(fā)細(xì)胞膜內(nèi)少量去極化，膜電位少許減少，這種膜電位的變化稱為局部反應(yīng)。局部反應(yīng)不能產(chǎn)生動作電位，但它能使膜電位距閾電位更近，所以在其基礎(chǔ)上，再受刺激就容易爆發(fā)動作電位。因此，局部反應(yīng)提高細(xì)胞膜的興奮性。