生理學(xué)-細(xì)胞的基本功能課件

第三節(jié)

細(xì)胞的生物電現(xiàn)象一、靜息電位(一）概念：細(xì)胞安靜時存在于細(xì)胞膜兩側(cè)的電位差，在大多數(shù)細(xì)胞呈內(nèi)負(fù)外正的極化狀態(tài)。

生物電產(chǎn)生機(jī)制兩個條件：1.細(xì)胞內(nèi)外離子濃度差2.細(xì)胞膜對離子的選擇性通透兩個力量：動力——濃度差、電位差阻力——電位差一個平衡：離子的平衡電位（二）靜息電位產(chǎn)生的機(jī)制膜內(nèi)K+濃度高于膜外，安靜時膜對K+通透性大，K+順濃度差外流，而細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)負(fù)離子不能透出細(xì)胞，便產(chǎn)生了內(nèi)負(fù)外正的電位差。當(dāng)促進(jìn)K+向外移動的化學(xué)力與阻止K+向外移動的電場力達(dá)到平衡時，則K+的凈通透量等于零，此時的電位差稱為K+的平衡電位，等于靜息電位。二、動作電位（一）概念動作電位：可興奮細(xì)胞受刺激而興奮時，細(xì)胞膜在靜息電位的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的一次可擴(kuò)布的電位變化，是細(xì)胞興奮的標(biāo)志。峰電位：神經(jīng)纖維和骨骼肌細(xì)胞的動作電位去極相和復(fù)極相歷時短暫，形成尖峰狀圖形。后電位：峰電位在其完全恢復(fù)到靜息電位之前，還要經(jīng)歷一些微小而緩慢的電位波動。（二）動作電位的演變過程極化：安靜時，內(nèi)負(fù)外正超極化：膜內(nèi)負(fù)值較RP時加大去極化：膜內(nèi)負(fù)值較RP時減小反極化：膜內(nèi)電位由零變正的過程超射值：膜內(nèi)電位由零變正的數(shù)值復(fù)極化：去極化后，又向極化狀態(tài)恢復(fù)的過程（三）動作電位產(chǎn)生的機(jī)制去極相：膜外Na+濃度高于膜內(nèi)，安靜時膜內(nèi)電位低于膜外。刺激→Na+通道少量開放，少量Na+內(nèi)流→閾電位→Na+通道大量開放，Na+迅速內(nèi)流，→膜內(nèi)電位升高，達(dá)Na+的平衡電位。復(fù)極相：Na+通道關(guān)閉，k+通道開放，k+外流，膜內(nèi)電位下降，恢復(fù)至靜息電位。后電位：Na+-

k+泵將Na+、

k+分布復(fù)原，保持細(xì)胞的興奮性。靜息電位與動作電位的比較膜電位項目靜息電位動作電位峰電位后電位上升支下降支負(fù)后電位正后電位產(chǎn)生機(jī)制K+外流Na+內(nèi)流K+外流K+外流↓鈉泵活動平衡電位EKENaEK通道阻斷劑四乙胺河豚毒素四乙胺四乙胺

電荷分布狀態(tài)極化去極化(含反極化)復(fù)極化未恢復(fù)到RP輕度超極化特點穩(wěn)定直流電位快速、可擴(kuò)布的電位變化（四）動作電位的產(chǎn)生條件¤閾刺激、閾上刺激→較少Na+通道開放，少量Na+內(nèi)流→輕度去極化→閾電位→爆發(fā)動作電位

¤閾下刺激→少量Na+通道開放，少量Na+內(nèi)流→微弱去極化→局部反應(yīng)→總和→閾電位→爆發(fā)動作電位

局部反應(yīng)：閾下刺激引起的達(dá)不到閾電位的局部去極化。動作電位和局部反應(yīng)的特點動作電位1.“全或無”現(xiàn)象2.不衰減性傳導(dǎo)3.脈沖式局部反應(yīng)1.沒有“全或無”現(xiàn)象2.呈衰減性傳導(dǎo)3.有總和效應(yīng)動作電位和局部反應(yīng)的比較項目動作電位局部反應(yīng)刺激強(qiáng)度閾刺激或閾上刺激閾下刺激開放的鈉通道多較少電位變化幅度大（閾電位以上）小（閾電位以下）不應(yīng)期有無總和無有(時間或空間）“全或無”特點有無傳播特點以局部電流形式不衰減地向遠(yuǎn)處傳播呈電緊張性擴(kuò)布，迅速衰減，不能遠(yuǎn)傳（五）動作電位的傳導(dǎo)本質(zhì)：AP在細(xì)胞膜上依次發(fā)生的過程特點：不衰減地雙向傳導(dǎo)機(jī)制：局部電流學(xué)說動作電位傳導(dǎo)機(jī)制興奮部位與未興奮部位的膜存在電位差，形成局部電流，刺激未興奮部位去極化達(dá)閾電位，Na+通道開放，產(chǎn)生AP。第四節(jié)

肌細(xì)胞的收縮功能本節(jié)內(nèi)容神經(jīng)纖維興奮骨骼肌收縮過程結(jié)構(gòu)神經(jīng)肌肉興奮傳遞神經(jīng)肌肉接頭興奮收縮藕聯(lián)肌管系統(tǒng)肌細(xì)胞收縮肌原纖維一、神經(jīng)肌肉接頭處興奮傳遞（一）神經(jīng)肌肉接頭處的結(jié)構(gòu)（二）神經(jīng)肌肉接頭處興奮傳遞過程AP傳至神經(jīng)末梢→Ca2+內(nèi)流→ACH釋放→Ach與ACH受體通道蛋白質(zhì)結(jié)合→通道開放→Na+內(nèi)流大于Ｋ＋外流→

終板電位→總和→鄰近肌膜去極化達(dá)閾電位→肌細(xì)胞產(chǎn)生動作電位。Ach被膽堿酯酶滅活。（三）神經(jīng)肌肉接頭處興奮傳遞的特點1.單向傳遞2.時間延擱3.易受環(huán)境變化的影響①遞質(zhì)釋放：Ca2+②遞質(zhì)與受體結(jié)合：箭毒③遞質(zhì)滅活：有機(jī)磷農(nóng)藥二、肌細(xì)胞的興奮收縮耦連概念：把肌細(xì)胞的興奮和肌細(xì)胞的收縮連接起來的中介過程。（細(xì)胞膜AP→肌絲滑行）步驟①肌膜動作電位經(jīng)橫管到達(dá)三聯(lián)體②三聯(lián)體的信號傳遞③終池對Ca2+的釋放和回收耦聯(lián)物（中介因子）：Ca2+關(guān)鍵部位：三聯(lián)體三、肌細(xì)胞收縮

（一）肌絲的結(jié)構(gòu)和功能

結(jié)構(gòu)功能肌絲粗肌絲肌凝蛋白①橫橋—ATP酶，與細(xì)肌絲結(jié)合、扭動、分離②桿部—粗肌絲主干細(xì)肌絲肌動蛋白細(xì)肌絲主干，有與橫橋結(jié)合的位點原肌凝蛋白調(diào)控肌動蛋白與橫橋的結(jié)合肌鈣蛋白能與Ca2+結(jié)合，使原肌凝蛋白的構(gòu)型、位置改變（二）肌細(xì)胞收縮—肌絲滑行

肌漿Ca2+

濃度升高→

肌鈣蛋白與Ca2+

結(jié)合→原肌凝蛋白變構(gòu)、移位→暴露肌動蛋白結(jié)合位點→橫橋與肌動蛋白結(jié)合→ATP酶活性增加→ATP分解釋能→橫橋扭動→細(xì)肌絲向M線滑行→肌小節(jié)縮短→肌肉收縮（三）骨骼肌的收縮形式等長收縮按肌肉是否縮短等張收縮單收縮按刺激頻率完全強(qiáng)直收縮強(qiáng)直收縮不完全強(qiáng)直收縮等長收縮與等張收縮等長收縮等張收縮肌肉長度不變縮短肌肉張力增加不變負(fù)荷負(fù)荷〉肌張力負(fù)荷〈肌張力肌絲滑行無有意義維持位置和姿勢作功=負(fù)荷重量×肌肉縮短長度單收縮和強(qiáng)直收縮單收縮：刺激落在舒張期之后不完全強(qiáng)直收縮：刺激落在舒張期內(nèi)完全強(qiáng)直收縮：刺激落在收縮期內(nèi)（四）影響骨骼肌收縮的因素1.前負(fù)荷2.后負(fù)荷3.肌肉收縮能力1.前負(fù)荷：在一定范圍內(nèi)，前負(fù)荷↑→初長度↑→肌張力↑在最適前負(fù)荷