細(xì)胞的基本功能3PPT課件

1、（一）細(xì)胞膜的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)（一）細(xì)胞膜的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)（二）受體（二）受體 一 細(xì)胞膜的基本結(jié)構(gòu)第1頁/共43頁1、細(xì)胞膜的化學(xué)組成（1）脂類：磷脂類（70%以上）、膽固醇（30%） 熔點(diǎn)低，呈液態(tài)，具有流動(dòng)性（2）蛋白質(zhì)：如受體（信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)）、載體蛋白、通道蛋白、離子泵（物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)）、ATP酶（能量轉(zhuǎn)化）。有兩種形式（外周蛋白和整合蛋白）。（3）糖類：少量（10%） ，它們與蛋白質(zhì)和脂類結(jié)合，分別形成糖蛋白和糖脂。一細(xì)胞膜的基本結(jié)構(gòu)（一）細(xì)胞膜的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)（一）細(xì)胞膜的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)第2頁/共43頁第3頁/共43頁2、細(xì)胞膜的分子排列結(jié)構(gòu)： 目前最為公認(rèn)的是20世紀(jì)70年代初期由Singe

2、r等人提出的“液態(tài)鑲嵌模型” 這一學(xué)說的基本內(nèi)容是：細(xì)胞膜是以液態(tài)的脂質(zhì)雙分子層為基架，其中鑲嵌著具有不同生理功能的蛋白質(zhì)。一 細(xì)胞膜的基本結(jié)構(gòu)第4頁/共43頁（二）（二） 受體受體1、概念：受體是細(xì)胞上的一類特殊蛋白質(zhì)，它能選擇性地與某些化學(xué)物質(zhì)相結(jié)合，引起細(xì)胞產(chǎn)生生理效應(yīng)。2、基本功能：具有識(shí)別與結(jié)合能力：特異性、飽和性、可逆性；能轉(zhuǎn)發(fā)化學(xué)信息，激活細(xì)胞內(nèi)多種酶系統(tǒng)產(chǎn)生生理效應(yīng)。一細(xì)胞膜的基本結(jié)構(gòu)第5頁/共43頁（一）被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)（二）主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)（三）入胞和出胞二 跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能第6頁/共43頁被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)：物質(zhì)從高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)擴(kuò)散，不需要耗能（ATP）的轉(zhuǎn)運(yùn)方式。1、單純擴(kuò)散 脂溶性物質(zhì)

3、順著濃度差跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的方式稱為單純擴(kuò)散。如O2、CO2、NH3、2、易化擴(kuò)散 非脂溶性或脂溶性很低的小分子物質(zhì)或離子，在膜特殊蛋白質(zhì)的幫助下，順濃度差擴(kuò)散，這種轉(zhuǎn)運(yùn)形式稱易化擴(kuò)散。 類型：以載體為中介以通道為中介 （一）被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)第7頁/共43頁電壓門控、化學(xué)門控、機(jī)械門控）第8頁/共43頁第9頁/共43頁 主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)：物質(zhì)由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)，需要耗能（ATP）的轉(zhuǎn)運(yùn)方式。v 鈉-鉀泵（ATP酶的活性）（二）主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)第10頁/共43頁（二）主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)第11頁/共43頁 鈉-鉀泵、細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)，具有酶的活性、作用： 消耗能將膜內(nèi)3Na+泵出細(xì)胞外，將膜外2K+泵入細(xì)胞內(nèi)。 、生理意義使細(xì)胞

4、內(nèi)高鉀，K+是細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行代謝反應(yīng)的必要條件；將Na+排出細(xì)胞，將減少水分子進(jìn)入細(xì)胞，有利于維持細(xì)胞正常形態(tài)和功能；建立起一種勢(shì)能貯備，鈉泵活動(dòng)形成膜內(nèi)外Na+濃度差，是維持Na+ -H+、 Na+ -K+交換及葡萄糖、氨基酸等物質(zhì)跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的動(dòng)力；鈉泵活動(dòng)造成膜內(nèi)外Na+和K+濃度差，是細(xì)胞生物電活動(dòng)的前提。第12頁/共43頁第13頁/共43頁1、入胞：入胞：是指膜外大分子物質(zhì)或物質(zhì)團(tuán)塊進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的過程。v 如：大分子營養(yǎng)物質(zhì)、脂蛋白顆粒、細(xì)菌等v 分吞噬（固體）、吞飲（液體） 2 2、 出胞：出胞：是指細(xì)胞大分子內(nèi)容物排出細(xì)胞的過程。v 如：各種腺體的分泌活動(dòng) 神經(jīng)末梢釋放遞質(zhì) 原理：借助細(xì)胞

5、膜的變形運(yùn)動(dòng)第14頁/共43頁第15頁/共43頁物質(zhì)跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的幾種基本方式二 跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能小結(jié)哪些轉(zhuǎn)運(yùn)方式需膜上蛋白質(zhì)的幫助，是何種類？第16頁/共43頁v 細(xì)胞膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的作用是細(xì)胞維持正常代謝、進(jìn)行各項(xiàng)生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。v 跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)應(yīng)考慮： 脂溶性還是水溶性？（性質(zhì)） 大分子還是小分子？（分子量） 順濃度差還是逆濃度差？（是否耗能） 離子還是小分子？二 跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能小結(jié)第17頁/共43頁 體內(nèi)各細(xì)胞的生命活動(dòng)中伴隨著電現(xiàn)象，即生物電。 膜電位（跨膜電位）：存在于細(xì)胞膜內(nèi)外兩側(cè)的電位差。 （一） 靜息電位（RP）與 （二）動(dòng)作電位（AP）與 Na+ +平衡電位 （三）局部電位三

6、細(xì)胞的生物電現(xiàn)象第18頁/共43頁第19頁/共43頁 2、現(xiàn)象現(xiàn)象 膜外為正，膜內(nèi)為負(fù)（即內(nèi)負(fù)外正狀態(tài)） 亦稱為極化狀態(tài)（一）RP與 1、RP概念：在安靜狀態(tài)下，存在于細(xì)胞膜內(nèi)外兩側(cè)的電位差。部分細(xì)胞的RP值RBC（人）-10mv，心室肌 -90mv，神經(jīng)細(xì)胞 、肌肉細(xì)胞 -70mV -90mV第20頁/共43頁3 3、靜息電位形成的機(jī)制（1）細(xì)胞內(nèi)外鈉鉀等離子不均勻，細(xì)胞內(nèi)K+及帶負(fù)電荷的蛋白質(zhì)多，細(xì)胞外鈉、鈣及氯離子多（2）安靜狀態(tài)時(shí)，細(xì)胞膜對(duì)鉀離子通透性高，膜內(nèi)帶負(fù)電荷的蛋白質(zhì)有隨鉀外流的傾向，但不能出膜，形成與鉀離子隔膜相吸的極化狀態(tài)。 （3）K K+ +的平衡電位 當(dāng)濃度差（促進(jìn)細(xì)胞

7、內(nèi)的鉀外流）與電位差（阻止K+繼續(xù)外流）各自作用達(dá)到相對(duì)平衡時(shí)，即形成靜息電位。第21頁/共43頁1、動(dòng)作電位（AP）2、刺激引起興奮的機(jī)制3、 細(xì)胞興奮及其恢復(fù)過程中興奮性的規(guī)律變化4、興奮在同一細(xì)胞上的傳導(dǎo)（二）AP與 Na+ +平衡電位第22頁/共43頁 （1 1）概念）概念：細(xì)胞受刺激時(shí)，細(xì)胞膜在靜息電位的基礎(chǔ)上發(fā)生一次迅速而短暫的電位波動(dòng)，細(xì)胞興奮時(shí)發(fā)生的這種短暫的電位波動(dòng)稱為動(dòng)作作電位。 AP幅值為90-130mV，即從原來膜內(nèi)為 -70mV -90 mV變到+20mV +40mV 意義意義：細(xì)胞發(fā)生興奮的標(biāo)志。1、動(dòng)作電位第23頁/共43頁(2)動(dòng)作電位的波形特征及形成機(jī)制動(dòng)作電

8、位的波形特征及形成機(jī)制二、動(dòng)作電位鋒電位鋒電位 上升支（去極相）上升支（去極相）：由Na+迅速內(nèi)流形成，是Na+的平衡電位。 下降支（復(fù)極相）下降支（復(fù)極相）：由K+迅速外流形成。 后電位后電位 Na+-K+泵第24頁/共43頁（3 3）幾個(gè)概念）幾個(gè)概念極化：在安靜時(shí)存在于膜兩側(cè)的電位差，呈內(nèi)負(fù)外正狀態(tài)去極化：靜息電位向膜內(nèi)負(fù)值減小的方向變化超極化：靜息電位向膜內(nèi)負(fù)值加大的方向變化復(fù)極化：發(fā)生去極化后，膜電位又向極化狀態(tài)恢復(fù)的過程反極化：膜內(nèi)電位去極化至零電位后進(jìn)一步變?yōu)檎档倪^程第25頁/共43頁（4 4）動(dòng)作電位的特點(diǎn)）動(dòng)作電位的特點(diǎn) “全或無”現(xiàn)象：同一細(xì)胞上AP的幅度不隨刺激強(qiáng)度而改

9、變 可擴(kuò)播性：神經(jīng)纖維上擴(kuò)布的動(dòng)作電位稱神經(jīng)沖動(dòng)。 不衰減性傳導(dǎo)：動(dòng)作電位的傳導(dǎo)不因傳導(dǎo)距離的加大而減小l動(dòng)作電位之后有不應(yīng)期：給可興奮細(xì)胞一次有效刺激發(fā)生興奮后，在一定時(shí)間內(nèi)該細(xì)胞失去對(duì)其他刺激的反應(yīng)能力。第26頁/共43頁2 2、刺激引起動(dòng)作電位的機(jī)制 （1 1）細(xì)胞受到刺激時(shí)，引起局部產(chǎn)生去極化，達(dá)閾電位時(shí)，a通道大量開放，a內(nèi)流產(chǎn)生動(dòng)作電位。（2 2）閾電位：閾電位：細(xì)胞受到刺激，膜電位減少（指絕對(duì)值）到能使細(xì)胞膜上的a通道大量開放，a大量?jī)?nèi)流時(shí)的一個(gè)臨界膜電位。 閾電位一般比靜息電位的絕對(duì)值小10-20mV。在神經(jīng)肌肉細(xì)胞，閾電位為-50 -70mV第27頁/共43頁3、細(xì)胞興奮及其

10、恢復(fù)過程中興奮性的規(guī)律變化 當(dāng)可興奮細(xì)胞受到一次有效刺激后，其興奮性會(huì)發(fā)生一次有次序的規(guī)律變化v絕對(duì)不應(yīng)期：在細(xì)胞發(fā)生興奮后的較短時(shí)間內(nèi)，無論給予多大刺激，都不會(huì)再發(fā)生興奮。（興奮性=0=0，閾值無窮大）v相對(duì)不應(yīng)期：絕對(duì)不應(yīng)期之后的一個(gè)時(shí)期，此時(shí)興奮性有所恢復(fù)，但（強(qiáng)度必須 閾值）才能產(chǎn)生興奮。v超常期：相對(duì)不應(yīng)期之后，細(xì)胞的興奮性高于正常水平此時(shí)用（強(qiáng)度 閾值）才能引起興奮第28頁/共43頁第29頁/共43頁3.細(xì)胞興奮及其恢復(fù)過程中興奮性的變化 分 期 興奮性 反應(yīng)絕對(duì)不應(yīng)期 零 對(duì)任何刺激不起反應(yīng)相對(duì)不應(yīng)期 低于正常 對(duì)閾上刺激起反應(yīng)超常期 稍高于正常 對(duì)閾下刺激可起反應(yīng)低常期 稍低于

11、正常 對(duì)閾上刺激起反應(yīng)第30頁/共43頁4 4、動(dòng)作電位的傳導(dǎo) 細(xì)胞膜在任何一處發(fā)生興奮，所產(chǎn)生的動(dòng)作電位都可沿細(xì)胞膜向周圍擴(kuò)布。這種在單一細(xì)胞上的動(dòng)作電位的擴(kuò)布稱為傳導(dǎo)（conduction)conduction)v傳導(dǎo)機(jī)制：局部電流第31頁/共43頁v 傳導(dǎo)方式v近距離局部電流: :無髓鞘N纖維或細(xì)胞膜v跳躍式傳導(dǎo)：有髓鞘神經(jīng)纖維的髓鞘有電絕緣性，興奮的傳布只能在相鄰的兩個(gè)郎飛氏結(jié)之間形成局部電流。第32頁/共43頁 局部電位（反應(yīng)、興奮）：閾下刺激引起的細(xì)胞膜上的電位變化，只局限于受刺激局部的細(xì)胞膜，故又稱局部反應(yīng)或局部興奮。機(jī)制：受刺激的局部細(xì)胞膜少量通道開放，引起少量 內(nèi)流 意義：可

12、以提高細(xì)胞膜的興奮性。 特點(diǎn)：（1）不是全或無的：全或無的：在閾下刺激范圍內(nèi)，電位隨刺激強(qiáng)度增加而遞增；（2）電緊張傳播：不能遠(yuǎn)傳，只限于局部；（3）可以疊加：時(shí)間總和和空間總和（三）局部電位第33頁/共43頁 靜息電位（概念、形成原理） 動(dòng)作電位（概念、形成原理和特點(diǎn)） 局部電位（概念、特點(diǎn)）歸納幾個(gè)常用的電生理學(xué)術(shù)語極化與反極化去極化與復(fù)極化 去極化與超極化 閾電位與閾值的關(guān)系局部電位與局部電流三 細(xì)胞的生物電現(xiàn)象小結(jié)第34頁/共43頁課堂思考題：課堂思考題：1、區(qū)別：閾值與閾電位的概念2、動(dòng)作電位與局部電位的關(guān)系第35頁/共43頁課堂思考題：課堂思考題：1、比較閾值和閾電位區(qū)別：前者是外

13、加給細(xì)胞的刺激強(qiáng)度，后者是從細(xì)胞膜本身膜電位的數(shù)值來考慮的。但結(jié)果相同：即都會(huì)產(chǎn)生動(dòng)作電位。2、動(dòng)作電位與局部電位的關(guān)系 閾刺激和閾上刺激則產(chǎn)生動(dòng)作電位； 閾下刺激則引起局部電位，可通過總和使 靜息電位減小到閾電位時(shí)，細(xì)胞膜便可產(chǎn)生一次動(dòng)作電位。第36頁/共43頁練習(xí)題： A糖類 B脂質(zhì) C蛋白質(zhì) D糖脂 E膽固醇1、細(xì)胞膜組成中，占重量百分比最多的是2、細(xì)胞膜組成中，分子數(shù)最多的是A單純擴(kuò)散 B易化擴(kuò)散 C主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn) D入胞作用3、Na+進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)方式是4、Na+從細(xì)胞內(nèi)的出來的轉(zhuǎn)運(yùn)方式是5、K+從細(xì)胞內(nèi)出來的轉(zhuǎn)運(yùn)方式是6、葡萄糖進(jìn)入細(xì)胞7、O2進(jìn)入細(xì)胞第37頁/共43頁8、可興奮細(xì)胞處

14、于安靜狀態(tài)時(shí)，其膜電位的狀態(tài)是（ ）A 除極化 B 超極化 C 極化 D復(fù)極化9、興奮的產(chǎn)生與傳導(dǎo)的本質(zhì)是（ ）A 動(dòng)作電位 B 靜息電位 C局部電位 D閾電位10、動(dòng)作電位的幅度接近于A鉀平衡電位 B鈉平衡電位 C超射值 D靜息電位絕對(duì)值與超射值之和11、組織興奮后處于絕對(duì)不應(yīng)期時(shí)，其興奮性（ ）A 等于零 B 無限大 C 高于正常 D 低于正常12、神經(jīng)纖維中相鄰兩個(gè)鋒電位的時(shí)間間隔至少應(yīng)大于A相對(duì)不應(yīng)期 B絕對(duì)不應(yīng)期 C超常期 D超射 E超極化13蛙的脊髓神經(jīng)纖維動(dòng)作電位持續(xù)時(shí)間為2ms，理論上每秒鐘內(nèi)所能產(chǎn)生和傳導(dǎo)的動(dòng)作電位數(shù)量不可能超過（ ） A.200次 B.300次 C.400次 D.500次第38頁/共43頁14.參與神經(jīng)細(xì)胞靜息電位形成的主要離子是（ ）A、K+ B、Na+ C、Ca2+ D、Cl-填空1 . 細(xì) 胞 膜 的 跨 膜 物 質(zhì) 轉(zhuǎn) 運(yùn) 的 形 式 可 分為 、 、 、 和 等5種。 2細(xì)胞膜上的通道主要可分為 門控通道、 門控通道和 門控通道。3可興奮組織安靜時(shí)在膜兩側(cè)存在 電位，受刺激時(shí)產(chǎn)生 電位。4動(dòng)作電位時(shí)程大體分為兩個(gè)時(shí)相，和。5局部興奮的特點(diǎn)是