人衛(wèi)版_生理學__細胞的基本功能

1、會計學1人衛(wèi)版人衛(wèi)版_生理學生理學_細胞的基本功能細胞的基本功能第一節(jié)第一節(jié) 細胞的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能第二節(jié)第二節(jié) 細胞的信號轉(zhuǎn)導功能第四節(jié)第四節(jié) 肌細胞的收縮功能第三節(jié)第三節(jié) 細胞的生物電現(xiàn)象 第二章 細胞的基本功能液態(tài)鑲嵌模型第一節(jié) 細胞的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運方式2.2.決定因素：決定因素：濃度差膜的通透性第一節(jié) 細胞的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能1. 概念：非脂溶性物質(zhì)在膜蛋白質(zhì)的協(xié)助下，由膜高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)的擴散。2. 類型經(jīng)載體經(jīng)通道第一節(jié) 細胞的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能（一）載體易化擴散小分子親水性物質(zhì)經(jīng)載體蛋白的介導，順濃度梯度的跨膜轉(zhuǎn)運。第一節(jié) 細胞的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能轉(zhuǎn)運代謝物質(zhì):葡

2、萄糖、氨基酸1. 結(jié)構(gòu)特異性3. 競爭性抑制 2. 飽和現(xiàn)象順濃度梯度轉(zhuǎn)運載體完成第一節(jié) 細胞的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能載體易化擴散特點(二) 通道易化擴散轉(zhuǎn)運帶電離子 (Na+、K+、Ca2+)第一節(jié) 細胞的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能順濃度梯度轉(zhuǎn)運通道蛋白完成通道的功能狀態(tài)激活：開放，離子轉(zhuǎn)運失活：關(guān)閉第一節(jié) 細胞的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能通道易化擴散特點1.轉(zhuǎn)運速度快2.離子選擇性3.門控特性通道類型電壓門控性通道化學門控性通道機械門控性通道p 特點：逆濃度和電位梯度轉(zhuǎn)運消耗能量第一節(jié) 細胞的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能泵3Na+2K+ATP細胞內(nèi)細胞內(nèi)ADP第一節(jié) 細胞的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能1. 原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運鈉鉀泵（鈉泵）：

3、Na+-K+-ATP酶作用: 分解ATP供能， 逆濃度差轉(zhuǎn)運Na+、K+直接利用ATP獲能第一節(jié) 細胞的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能2）特點 間接耗能（鈉泵） 膜轉(zhuǎn)運體（特殊蛋白質(zhì)）第一節(jié) 細胞的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能 泵Na+K+ATPADP轉(zhuǎn)運體Na+Na+細細胞胞GH+H+同向轉(zhuǎn)運逆向轉(zhuǎn)運繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運第一節(jié) 細胞的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能1.入胞（endocytosis） 形式吞噬吞飲第一節(jié) 細胞的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能2.出胞（exocytosis） 形式腺體分泌激素釋放神經(jīng)遞質(zhì)釋放第一節(jié) 細胞的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能被動轉(zhuǎn)運主動轉(zhuǎn)運 單純擴散單純擴散 易化擴散易化擴散通道通道 載體載體 原發(fā)性原發(fā)性 繼發(fā)性繼發(fā)性轉(zhuǎn)運方

4、向轉(zhuǎn)運方向高濃度高濃度低濃度低濃度低濃度低濃度高濃度高濃度膜蛋白膜蛋白否否需需需需需需需需飽和現(xiàn)象飽和現(xiàn)象無無有有無無有有有有化學特異性化學特異性無無有有有有有有有有代謝能量代謝能量及來源及來源 不消耗不消耗直接消耗直接消耗ATPATP 間接消耗間接消耗 離子濃度差離子濃度差轉(zhuǎn)運物質(zhì)轉(zhuǎn)運物質(zhì)O O2 2，COCO2 2NaNa+ +K K+ +CaCa+ +葡萄糖葡萄糖氨基酸氨基酸NaNa+ +、K K+ +CaCa+ +、H H+ +葡萄糖葡萄糖氨基酸氨基酸v信號信號: :含有信息內(nèi)容的一種物質(zhì)或刺激。v機體內(nèi)的信號機體內(nèi)的信號: :存在于細胞外液中含有信息 內(nèi)容的化學物質(zhì), 或機械的、電的

5、、電磁波 等刺激。第二節(jié) 細胞的信號轉(zhuǎn)導功能 各種能量形式的外界信號作用于靶細胞時，并不需要進入細胞內(nèi)直接影響細胞內(nèi)的過程。而是作用于細胞膜表面，通過引起膜結(jié)構(gòu)中的一種或數(shù)種特殊蛋白質(zhì)分子的變構(gòu)作用，將外界環(huán)境變化的信息以新的信號形式傳遞到膜內(nèi)，再引發(fā)被作用細胞相應(yīng)的功能改變， 這一過程稱為跨膜信號轉(zhuǎn)導。第二節(jié) 細胞的信號轉(zhuǎn)導功能 細胞跨膜信號轉(zhuǎn)導：第二節(jié) 細胞的信號轉(zhuǎn)導功能 神經(jīng)遞質(zhì)、激素等（第一信使）興奮性G蛋白(GS)激活腺苷酸環(huán)化酶(AC)ATPcAMP細胞內(nèi)生物效應(yīng)激活cAMP依賴的PK結(jié)合G蛋白偶聯(lián)受體激活G蛋白 G蛋白耦聯(lián)受體介導的信號轉(zhuǎn)導過程：第二節(jié) 細胞的信號轉(zhuǎn)導功能 (一)

6、 由G蛋白耦聯(lián)受體介導的信號轉(zhuǎn)導第二信使主要有: cAMP(環(huán)-磷酸腺苷) IP3(三磷酸肌醇) DG(二酰甘油) cGMP(環(huán)-磷酸鳥苷) Ca2+等.第二節(jié) 細胞的信號轉(zhuǎn)導功能 第二節(jié) 細胞的信號轉(zhuǎn)導功能 1.化學門控通道 當神經(jīng)末梢釋放的乙酰膽堿(Ach)與骨骼肌細胞終板膜上的膽堿能受體(AChR)結(jié)合后，受體構(gòu)型發(fā)生改變，通道開放，Na+、K+等離子跨膜移動，由此引起終板電位的產(chǎn)生。第二節(jié) 細胞的信號轉(zhuǎn)導功能 2.電壓門控通道 主要分布在神經(jīng)和肌肉細胞表面膜中的Na + 、 K + 、 Ca+ 等通道。控制這類通道的開放與否的因子是通道所在膜兩側(cè)的跨膜電位的改變。第二節(jié) 細胞的信號轉(zhuǎn)導

7、功能 3.機械門控通道如內(nèi)耳毛細胞，其頂部有纖毛，受到切向力時，由于纖毛受力使其根部的膜變形（牽拉），直接激活了其附近膜中的機械門控通道而出現(xiàn)離子跨膜移動。第二節(jié) 細胞的信號轉(zhuǎn)導功能 大部分生長因子1.酪氨酸激酶受體信號分子+受體 酪氨酸激酶活性結(jié)構(gòu)域激活 受體自身及細胞內(nèi)靶蛋白磷酸化信號分子+受體酪氨酸激酶受體自身及細胞內(nèi)靶蛋白磷酸化2.酪氨酸激酶結(jié)合型受體各種細胞因子第二節(jié) 細胞的信號轉(zhuǎn)導功能 3. 鳥苷酸環(huán)化酶受體心房鈉尿肽，NO等信號分子+受體鳥苷酸環(huán)化酶活性結(jié)構(gòu)域激活PKGcGMP底物蛋白磷酸化GTP（三）酶聯(lián)型受體介導的信號轉(zhuǎn)導第二節(jié) 細胞的信號轉(zhuǎn)導功能 靜息電位 動作電位0mV0

8、mV 當A、B電極都位于細胞膜外，無電位改變，證明膜外無電位差。 當A電極位于細胞膜外， B電極插入膜內(nèi)時，有電位改變，證明膜內(nèi)、外間有電位差。第三節(jié) 細胞的生物電現(xiàn)象RP特點膜內(nèi)較膜外為負為穩(wěn)定的直流電RP數(shù)值 -10-100mV如:神經(jīng)細胞-70mV,肌細胞-90mV第三節(jié) 細胞的生物電現(xiàn)象(一)靜息電位的概念*電生理學名詞第三節(jié) 細胞的生物電現(xiàn)象+ +神經(jīng)纖維神經(jīng)纖維+ + RP: -70mV-50mV1.極化Rp時，膜兩側(cè)保持的內(nèi)負外正狀態(tài)2.去極化RP減小+ +神經(jīng)纖維神經(jīng)纖維+ + + RP: -70mV-100mV-50mV1.極化 Rp時，膜兩側(cè)保持的內(nèi)負外正狀態(tài)2.去極化RP

9、減小3.復(fù)極化膜去極后，向RP方向恢復(fù)的過程4.超極化Rp增大*電生理學名詞第三節(jié) 細胞的生物電現(xiàn)象 細胞內(nèi)外離子分布不均K+iK+o 39倍 靜息時，細胞膜對K+的通透性高（即K+通道開放） K+的平衡電位,Nernst公式計算RP的產(chǎn)生主要是K向膜外擴散的結(jié)果。RP=K+的平衡電位結(jié)論(二)RP產(chǎn)生機制第三節(jié) 細胞的生物電現(xiàn)象第三節(jié) 細胞的生物電現(xiàn)象 1.概念：細胞受刺激時在RP 基礎(chǔ)上產(chǎn)生的快速可擴布性的電位變化。2.AP的波形鋒電位后電位動作電位去極化（-70 0mV）反極化（0 +30mV）負后電位正后電位上升支下降支 復(fù)極化（ +30 -70mV ）第三節(jié) 細胞的生物電現(xiàn)象（一）A

10、P概念、波形及組成下降支：復(fù)極相: K+外流形成（Na+通道關(guān)閉）Na+通道失活K+通透性升高 Na+內(nèi)流停止，K+外流膜內(nèi)電位由正向負值變化靜息電位靜息期（復(fù)極后）:鈉泵活動,Na+、K+交換（二） Ap產(chǎn)生的機制泵出Na+泵入 K+上升支：去極相（Na+的平衡電位）細胞受有效刺激部分Na+通道開放少量Na+通道開放膜去極化閾電位大量Na+通道開放大量Na+內(nèi)流去極化、反極化第三節(jié) 細胞的生物電現(xiàn)象 “全或無”特性：同一細胞上的AP的大小不隨刺激強度改變的現(xiàn)象不衰減式傳導: 同一細胞上AP的大小與傳導距離無關(guān).脈沖式 動作電位的特征 動作電位的意義AP的產(chǎn)生是細胞興奮的標志。第三節(jié) 細胞的生

11、物電現(xiàn)象第三節(jié) 細胞的生物電現(xiàn)象（三）AP的產(chǎn)生條件2.局部興奮 概念閾下刺激引起局部膜電位的較小去極化 產(chǎn)生機制 特點時間空間 幅度大小呈等級性 傳導呈衰減式 可以疊加（總和）少量Na+內(nèi)流形成第三節(jié) 細胞的生物電現(xiàn)象 區(qū)別 局部反應(yīng) AP刺激強度 閾下刺激 閾或閾上刺激鈉通道開放數(shù) 少 多膜電位變化幅度 小 大全或無特點 無 有總和現(xiàn)象 有 無傳播特點 電緊張擴布 不衰減擴布第三節(jié) 細胞的生物電現(xiàn)象3.組織的興奮性及其周期性變化第三節(jié) 細胞的生物電現(xiàn)象動作電位與興奮性變化的時間關(guān)系ab. 鋒電位 絕對不應(yīng)期bc. 負后電位的前部分 相對不應(yīng)期；cd. 負后電位的后部分 超常期；de. 正后

12、電位 低常期+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+（四）動作電位的傳導神經(jīng)纖維第三節(jié) 細胞的生物電現(xiàn)象有髓神經(jīng)纖維跳躍式傳導，速度快2.影響傳導的因素細胞直徑髓鞘溫度第三節(jié) 細胞的生物電現(xiàn)象遞質(zhì)囊泡（遞質(zhì)囊泡（AchAch）運動終板膜運動終板膜接頭間隙接頭間隙接接頭頭前前膜膜第四節(jié) 肌細胞的收縮功能Ca2+進入末梢運動N興奮傳至N末梢Ach量子式釋放Ach與后膜N2受體結(jié)合Na+內(nèi)流、K+外流后膜去極化（終板電位）總和肌細胞膜AP第四節(jié) 肌細胞的收縮功能筒箭毒：競爭受體肉毒桿菌：阻止Ach釋放有機磷中毒：抑制膽堿酯酶 肌痙攣肌松弛第四節(jié) 肌細胞的收縮功能第四節(jié) 肌細胞的收縮功能

13、1.1.肌細胞膜肌細胞膜APAP三聯(lián)管三聯(lián)管-終池釋放終池釋放CaCa2 2 -肌肉收縮肌肉收縮2.2.鈣泵激活鈣泵激活 - Ca- Ca2 2回收回收-肌肉舒張肌肉舒張（三）關(guān)鍵部位及耦聯(lián)因子：三聯(lián)管、Ca2三、骨骼肌的收縮機制（一）肌原纖維和肌小節(jié)第四節(jié) 肌細胞的收縮功能肌纖維膜肌纖維膜肌細胞核肌細胞核終末池終末池線粒體線粒體三聯(lián)管三聯(lián)管 T T管管肌質(zhì)網(wǎng)肌質(zhì)網(wǎng)細胞液肌原肌原纖維纖維肌細胞（肌肉收縮、舒張的最基本單位）第四節(jié) 肌細胞的收縮功能由肌球蛋白組成（收縮蛋白質(zhì)）*橫橋的特性：具有ATP酶活性，供能與細肌絲可逆結(jié)合、向線擺動（二）肌絲的組成1.粗肌絲球狀部橫橋長桿狀主干原肌球蛋白肌鈣

14、蛋白肌動蛋白（肌動蛋白（actinactin）原肌球蛋白（原肌球蛋白（tropomyosintropomyosin）肌鈣蛋白（肌鈣蛋白（troponintroponin）收縮蛋白質(zhì)調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)第四節(jié) 肌細胞的收縮功能肌鈣蛋白與Ca2+結(jié)合，構(gòu)象改變原肌球蛋白移位，暴露位點橫橋與肌動蛋白結(jié)合橫橋向線擺動，耗能拖動細肌絲滑向粗肌絲（反復(fù)進行）肌小節(jié)縮短（橫橋循環(huán)）第四節(jié) 肌細胞的收縮功能肌絲滑行學說第四節(jié) 肌細胞的收縮功能（一）骨骼肌的收縮效能產(chǎn)生張力和縮短 的程度及速度 （二）骨骼肌的形式1. 等長收縮（ isometric contraction)：長度不變，張力增加人體抵抗重力肌維持姿勢2.

15、等張收縮(isotonic contraction)：張力不變，長度縮短完成收縮動作第四節(jié) 肌細胞的收縮功能3.單收縮（single twich） ：指肌肉受到一次刺激引起的一次收縮和舒張第四節(jié) 肌細胞的收縮功能4.強直收縮（tetanus） 概念： 連續(xù)多個刺激引起肌肉收縮過程的總和 類型不完全強直收縮（incomplete tetanus）完全強直收縮*（complete tetanus）第四節(jié) 肌細胞的收縮功能.前負荷（preload）（1）前負荷概念決定肌肉初長度長度-張力曲線（2）影響:第四節(jié) 肌細胞的收縮功能肌節(jié)長度肌節(jié)長度肌張力關(guān)系肌張力關(guān)系肌節(jié)長度肌節(jié)長度張力張力1 25001

16、00 2.后負荷（ afterload ）1）后負荷概念張力-速度曲線2）影響收縮張力縮短延遲縮短速度 后負荷至不能縮短時收縮張力最大 后負荷=0 時最大縮短速度第四節(jié) 肌細胞的收縮功能骨骼肌的張力骨骼肌的張力-速度曲線速度曲線 0 0后負荷后負荷( (肌張力肌張力) ) 肌肉縮短速度肌肉縮短速度最大縮短速度最大縮短速度P P0 0第四節(jié) 肌細胞的收縮功能（Vmax）3.肌肉收縮能力（contractility of muscles）1）概念:肌肉本身的收縮能力2）影響:產(chǎn)生張力、縮短程度和速度 肌肉收縮能力 胞質(zhì)內(nèi)Ca2+ 肌球蛋白的ATP活性第四節(jié) 肌細胞的收縮功能（一）載體易化擴散小分子親水性物質(zhì)經(jīng)載體蛋白的介導，順濃度梯度的跨膜轉(zhuǎn)運。第一節(jié) 細胞的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能轉(zhuǎn)運代謝物質(zhì):葡萄糖、氨