細(xì)胞的基本功能

關(guān)于細(xì)胞的基本功能第一章細(xì)胞的基本功能

第2頁,共72頁，2024年2月25日，星期天引言細(xì)胞膜的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能細(xì)胞膜的生物電現(xiàn)象肌細(xì)胞的收縮功能第3頁,共72頁，2024年2月25日，星期天

一、膜的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)模型電鏡下膜分三層結(jié)構(gòu)化學(xué)成分：脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、糖類脂質(zhì)的分子數(shù)量多于蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)的重量大于脂質(zhì)。糖類最少，不足1%。2.5nm7.5nm

第一節(jié)細(xì)胞膜的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能

第4頁,共72頁，2024年2月25日，星期天其結(jié)構(gòu)模型經(jīng)歷了很多假設(shè)，1972年的“液態(tài)鑲嵌式模型”

得到公認(rèn)。

1.脂質(zhì)雙分子層膜的主要成分是脂質(zhì)—磷脂（70%）膽固醇（30%）脂質(zhì)分子為雙嗜性分子，一端是磷酸和堿基構(gòu)成的親水性極性基團(tuán)，稱作頭端，另一端是脂肪酸的烴鏈構(gòu)成的非極性基團(tuán)，稱作尾端。膜的磷脂分子為雙層，兩頭端朝著膜的內(nèi)外側(cè)，兩尾端在內(nèi)側(cè)。第5頁,共72頁，2024年2月25日，星期天第6頁,共72頁，2024年2月25日，星期天糖脂糖蛋白整合蛋白膽固醇表面蛋白通道磷脂膜的厚度細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)示意圖第7頁,共72頁，2024年2月25日，星期天脂質(zhì)的熔點較低，正常體溫下呈液態(tài)，即膜具有流動性。主要表現(xiàn)為磷脂分子的位置兩兩互換。一般以同層互換為多（105-7次/s），調(diào)頭較少。位置互換率越高，膜的流動性越強(qiáng)，促生長物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞越多。而膽固醇對磷脂的位置互換有阻尼作用。

第8頁,共72頁，2024年2月25日，星期天㈡細(xì)胞膜蛋白⒈表面蛋白：附著于膜的內(nèi)表面或外表面⒉整合蛋白：肽鏈一次或多次穿越脂質(zhì)雙層如：載體、離子泵、通道、轉(zhuǎn)運(yùn)體㈢細(xì)胞膜的糖類以糖脂、糖蛋白形式存在第9頁,共72頁，2024年2月25日，星期天二、細(xì)胞膜的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能

（一）、被動轉(zhuǎn)運(yùn)（單純擴(kuò)散、易化擴(kuò)散）（二）、主動轉(zhuǎn)運(yùn)（三）、出胞和入胞第10頁,共72頁，2024年2月25日，星期天被動轉(zhuǎn)運(yùn)｛單純擴(kuò)散易化擴(kuò)散定義：這種順濃度差擴(kuò)散、不需要消耗能量的轉(zhuǎn)運(yùn)方式（一）被動轉(zhuǎn)運(yùn)根據(jù)轉(zhuǎn)運(yùn)過程中膜蛋白參與的情況第11頁,共72頁，2024年2月25日，星期天擴(kuò)散（diffusion）：溶液中的溶質(zhì)由高濃度向低濃度的方向移動擴(kuò)散量的影響因素①膜兩側(cè)的物質(zhì)濃度差:濃度差越大，單位時間內(nèi)擴(kuò)散的量就越多；②通透性：物質(zhì)通過細(xì)胞膜的難易程度稱為膜對該物質(zhì)的通透性；通透性越大，單位時間內(nèi)擴(kuò)散的量就越多。

第12頁,共72頁，2024年2月25日，星期天（1）單純擴(kuò)散（simplediffusion）⒈概念

脂溶性小分子物質(zhì)直接通過膜脂質(zhì)雙層的順濃度差的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)

如：O2

、CO2、NO、CO、N2等氣體，還有乙醇、部分類固醇類激素、尿素等第13頁,共72頁，2024年2月25日，星期天（2）易化擴(kuò)散(facilitateddiffusion)

⑴概念

指非脂溶性或脂溶性很小的物質(zhì)借助膜特殊蛋白質(zhì)的幫助，順濃度梯度進(jìn)行的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)第14頁,共72頁，2024年2月25日，星期天（二）易化擴(kuò)散（facilitateddiffusion）根據(jù)膜蛋白的不同將易化擴(kuò)散分為分為二種形式：

1.載體介導(dǎo)的易化擴(kuò)散（載體轉(zhuǎn)運(yùn)carrier）載體是一種跨膜蛋白質(zhì)，但轉(zhuǎn)運(yùn)的機(jī)制不甚明了。結(jié)合位點載體轉(zhuǎn)運(yùn)模式第15頁,共72頁，2024年2月25日，星期天載體轉(zhuǎn)運(yùn)的三大特點：①嚴(yán)格的結(jié)構(gòu)特異性：即載體蛋白具有識別功能，如葡萄糖的物理旋光性不同分為左旋和右旋，細(xì)胞膜上的G載體只識別右旋。②飽和現(xiàn)象：載體蛋白的數(shù)量有限，當(dāng)擴(kuò)散物質(zhì)達(dá)到一定濃度后，其擴(kuò)散量已達(dá)最大。③競爭性抑制：當(dāng)A、B二種物質(zhì)很相似時，載體蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)濃度高的一種為主。如黃胺類藥物所含的苯環(huán)與細(xì)菌所需的對氨基苯甲酸結(jié)構(gòu)很相似。第16頁,共72頁，2024年2月25日，星期天對氨基苯甲酸四氫葉酸核酸代謝黃胺藥細(xì)菌ABA單個細(xì)胞競爭性抑制模式第17頁,共72頁，2024年2月25日，星期天在細(xì)胞膜上的通道蛋白的幫助下順電-化學(xué)梯度進(jìn)行的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。通道蛋白是一類貫穿膜脂質(zhì)雙分子層的、中央帶有親水性孔道的膜蛋白。2.通道介導(dǎo)的易化擴(kuò)散（通道轉(zhuǎn)運(yùn)）第18頁,共72頁，2024年2月25日，星期天

孔道開放時，物質(zhì)順濃度差或電位差經(jīng)過通道轉(zhuǎn)運(yùn)；孔道關(guān)閉時，物質(zhì)不能通過。細(xì)胞膜上有多種通道，如：Na+、K+、Ca2+通道等，它們可分別讓Na+、K+、Ca2+等離子通過、。第19頁,共72頁，2024年2月25日，星期天離子或小分子物質(zhì)在生物泵的幫助下，逆電-化學(xué)梯度的耗能跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)過程，稱為主動轉(zhuǎn)運(yùn)。根據(jù)物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)過程中是否需要ATP直接供給能量，可將其分為原發(fā)性和繼發(fā)性兩種。2.主動轉(zhuǎn)運(yùn)（activetransport）第20頁,共72頁，2024年2月25日，星期天原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運(yùn)（primaryactivetransport)⑴概念：指細(xì)胞直接利用代謝產(chǎn)生的能量將物質(zhì)逆濃度梯度或電-化學(xué)梯度進(jìn)行跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的過程⑵轉(zhuǎn)運(yùn)膜蛋白：離子泵（ionpump）2.主動轉(zhuǎn)運(yùn)（activetransport）第21頁,共72頁，2024年2月25日，星期天離子泵：Na+-K+泵（Sodium-potassiumPump）①是Na+-K+依賴式ATP酶，當(dāng)細(xì)胞膜內(nèi)Na+和膜外K+濃度升高時泵激活②耦聯(lián)轉(zhuǎn)運(yùn)Na+和K+，每分解1分子ATP，移出3個Na+至細(xì)胞外，2個K+移入細(xì)胞內(nèi)③逆電-化學(xué)梯度轉(zhuǎn)運(yùn)，消耗能量④哇巴因抑制其作用⑴化學(xué)本質(zhì)和功能特點第22頁,共72頁，2024年2月25日，星期天造成細(xì)胞內(nèi)高鉀，胞內(nèi)許多代謝反應(yīng)必需維持胞質(zhì)滲透壓和細(xì)胞容積的相對穩(wěn)定造成膜內(nèi)外Na+和K+濃度差，是細(xì)胞生物電產(chǎn)生的前提繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運(yùn)的動力（建立一種勢能儲備）⑵鈉泵生理意義第23頁,共72頁，2024年2月25日，星期天繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運(yùn)

（secondaryactivetransport）

⑴概念

伴Na+的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)而進(jìn)行的另一物質(zhì)的主動轉(zhuǎn)運(yùn)，即間接利用ATP能量的轉(zhuǎn)運(yùn)，所需能量來自鈉離子在膜兩側(cè)的濃度差，后者是鈉泵利用分解ATP釋放的能量建立的。⑵轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)：葡萄糖、氨基酸等第24頁,共72頁，2024年2月25日，星期天第25頁,共72頁，2024年2月25日，星期天（三）出胞和入胞指大分子或團(tuán)塊狀物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的過程。

1.入胞定義：細(xì)胞外的大分子物質(zhì)或物質(zhì)團(tuán)塊進(jìn)入細(xì)胞的過程，稱為入胞。類型：進(jìn)入細(xì)胞的物質(zhì)是固態(tài)，稱為吞噬；如果進(jìn)入細(xì)胞的物質(zhì)是液態(tài)，則稱為吞飲。

第26頁,共72頁，2024年2月25日，星期天（三）出胞和入胞1.入胞舉例：血漿中的脂蛋白、細(xì)菌、異物等進(jìn)入細(xì)胞，這些物質(zhì)先被細(xì)胞識別并接觸，然后接觸處的細(xì)胞膜向內(nèi)凹陷或伸出偽足把物質(zhì)包裹起來，此后包裹的細(xì)胞膜融合、斷裂，物質(zhì)連同包裹它的細(xì)胞膜一起進(jìn)入細(xì)胞形成吞噬小體，吞噬小體與溶酶體融合，溶酶體中的蛋白水解酶將吞入的物質(zhì)進(jìn)行消化分解。

中性粒細(xì)胞攝入異物的過程第27頁,共72頁，2024年2月25日，星期天（三）出胞和入胞

2.出胞作用（exocytosis）定義：大分子物質(zhì)或物質(zhì)團(tuán)塊排出細(xì)胞的過程，稱為出胞。分布：主要見于細(xì)胞的分泌，如消化腺細(xì)胞分泌消化酶、內(nèi)分泌細(xì)胞分泌激素、神經(jīng)末梢釋放神經(jīng)遞質(zhì)等舉例：大分子物質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)形成后，被一層膜性物質(zhì)包裹形成囊泡，當(dāng)分泌時囊泡向細(xì)胞膜移動，囊泡膜與細(xì)胞膜融合、破裂，囊泡內(nèi)貯存的物質(zhì)一次性全部排出細(xì)胞第28頁,共72頁，2024年2月25日，星期天（三）出胞和入胞

2.出胞作用（exocytosis）舉例：大分子物質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)形成后，被一層膜性物質(zhì)包裹形成囊泡，當(dāng)分泌時囊泡向細(xì)胞膜移動，囊泡膜與細(xì)胞膜融合、破裂，囊泡內(nèi)貯存的物質(zhì)一次性全部排出細(xì)胞神經(jīng)末梢胞裂外排釋放遞質(zhì)末梢修復(fù)神經(jīng)末梢釋放遞質(zhì)示意圖第29頁,共72頁，2024年2月25日，星期天二、細(xì)胞膜的受體功能：定義：受體是指能與配體特異性結(jié)合并傳遞信息的特殊蛋白質(zhì)。分布：受體主要存在于細(xì)胞膜上，稱為膜受體。細(xì)胞內(nèi)也有受體，按存在部位的不同分為胞質(zhì)受體和核受體。功能：一是能識別相應(yīng)的配體，并與配體特異性結(jié)合；二是與配體結(jié)合后，啟動細(xì)胞內(nèi)的信息傳遞系統(tǒng)，引起相應(yīng)的生物學(xué)效應(yīng)。第30頁,共72頁，2024年2月25日，星期天二、細(xì)胞膜的受體功能：能與受體結(jié)合的化學(xué)物質(zhì)依據(jù)所引起的不同效應(yīng)分為兩類：一類在受體結(jié)合后引發(fā)特定的生理效應(yīng)，稱為受體激動劑；另一類雖然能與受體結(jié)合，但不能引發(fā)特定的生理效應(yīng)或使生理效應(yīng)減弱，稱為受體阻斷劑。第31頁,共72頁，2024年2月25日，星期天定義：細(xì)胞在生命活動過程中常具有帶電的表現(xiàn)，稱為生物電現(xiàn)象。由于生物電發(fā)生在細(xì)胞膜的兩側(cè)稱為跨膜電位，簡稱膜電位。細(xì)胞的生物電現(xiàn)象主要表現(xiàn)形式有兩種：一是安靜狀態(tài)下的靜息電位；二是興奮時的動作電位。第二節(jié)細(xì)胞的生物電現(xiàn)象第32頁,共72頁，2024年2月25日，星期天一、細(xì)胞的生物電現(xiàn)象及其產(chǎn)生原理（一）細(xì)胞的靜息電位細(xì)胞在安靜狀態(tài)時存在于膜兩側(cè)的電位差。第二節(jié)細(xì)胞的生物電現(xiàn)象cellcell電流計電流計電極插入膜內(nèi)第33頁,共72頁，2024年2月25日，星期天（一）細(xì)胞的靜息電位用電生理儀測量細(xì)胞的帶電情況，當(dāng)參考電極和測量電極（微電極）均置于細(xì)胞膜的外表面時，示波器熒光屏上光點始終在基線水平上掃描，表明兩個電極之間不存在電位差。cellcell電流計電流計電極插入膜內(nèi)第34頁,共72頁，2024年2月25日，星期天（一）細(xì)胞的靜息電位把參考電極置于細(xì)胞膜外表面，而把微電極插入膜內(nèi)時，熒光屏上的光點立即向下移動，并停留在一個較穩(wěn)定的水平上。由此可見，細(xì)胞膜內(nèi)外之間存在著電位差，表現(xiàn)為細(xì)胞膜外帶正電荷，細(xì)胞膜內(nèi)帶負(fù)電荷，即“內(nèi)負(fù)外正”。細(xì)胞在安靜狀態(tài)下所保持的膜外帶正電，膜內(nèi)帶負(fù)電的狀態(tài)稱為極化。極化是細(xì)脆處于安靜狀態(tài)的標(biāo)志。cellcell電流計電流計電極插入膜內(nèi)第35頁,共72頁，2024年2月25日，星期天（一）細(xì)胞的靜息電位如果規(guī)定細(xì)胞膜外為0電位，則細(xì)胞膜內(nèi)為負(fù)電位，哺乳動物的神經(jīng)細(xì)胞和骨骼肌細(xì)胞的靜息電位為-70到-90mV。靜息電位的大小通常以負(fù)值的大小來判斷，如果由-60mV變化至-80mV，表明細(xì)胞膜內(nèi)外電位差增大；如果由-80mV變化到-60mV，表明細(xì)胞膜內(nèi)外電位差減小。第36頁,共72頁，2024年2月25日，星期天（一）細(xì)胞的靜息電位

靜息電位增大的過程稱為超極化，超極化的作用是使細(xì)胞的興奮性降低；靜息電位減小的過程稱為去極化或除極化；去極化至0電位后如進(jìn)一步變?yōu)檎祫t稱為反極化；細(xì)胞發(fā)生去極化后膜電位又恢復(fù)到靜息電位的過程，稱為復(fù)極化第37頁,共72頁，2024年2月25日，星期天示波器放大器膜內(nèi)外電位相差約70mV膜外為0，則膜內(nèi)-70mV槍烏賊神經(jīng)軸突玻璃微電極（記錄）參考電極神經(jīng)細(xì)胞細(xì)胞內(nèi)電位記錄示意圖第38頁,共72頁，2024年2月25日，星期天（一）細(xì)胞的靜息電位

細(xì)胞的生物電現(xiàn)象一般用離子流學(xué)說來解釋。即需要具備兩個前提條件：一是細(xì)胞膜內(nèi)外離子分布不均，即存在濃度差；二是細(xì)胞膜在不同狀態(tài)下，對各種離子的通透性不同。第39頁,共72頁，2024年2月25日，星期天（一）細(xì)胞的靜息電位正常細(xì)胞處于靜息狀態(tài)時，細(xì)胞膜對K+的通透性較大，對Na+的通透性很小，而對A-幾乎沒有通透性。因此，細(xì)胞靜息時K+順濃度梯度外流，由于K+外流必然帶有正電荷向外轉(zhuǎn)移，膜內(nèi)的A-不能通過細(xì)胞膜被留在膜內(nèi)，對K+形成隔膜相吸。這樣就形成了細(xì)胞膜外側(cè)帶正電荷，細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)帶負(fù)電荷。當(dāng)濃度差形成的促使K+外流的力量與電場力形成的阻止K+外流的力量達(dá)到平衡時，膜內(nèi)外不再有K+的凈移動。此時，細(xì)胞膜兩側(cè)形成的電位差，穩(wěn)定于某一數(shù)值，即靜息電位。由于靜息電位主要是K+外流達(dá)到平衡時的電位，所以稱為K+平衡電位。

第40頁,共72頁，2024年2月25日，星期天膜內(nèi)K+高于膜外30倍，安靜時膜對K+有通透性，靜息電位相當(dāng)于K+平衡電位K+K+K+K+K+K+K+K+K+第41頁,共72頁，2024年2月25日，星期天（二）動作電位（actionpotential，AP）可興奮細(xì)胞受到刺激發(fā)生興奮時，細(xì)胞膜在靜息電位基礎(chǔ)上發(fā)生的一次迅速、可傳播的電位變化，稱作動作電位。動作電位是細(xì)胞興奮的標(biāo)志。RP去極化復(fù)極化超極化負(fù)后電位示波器反極化（超射）AP正后電位0mV-70mV+30mV第42頁,共72頁，2024年2月25日，星期天（二）動作電位（actionpotential，AP）

不同組織受刺激后產(chǎn)生的動作電位具有不同的形態(tài)，神經(jīng)纖維的動作電位，一般只持續(xù)0.5~2毫秒，而心肌細(xì)胞動作電位持續(xù)時間較長，可達(dá)數(shù)百毫秒。第43頁,共72頁，2024年2月25日，星期天（二）動作電位（actionpotential，AP）以神經(jīng)細(xì)胞的軸突為例，簡述動作電位的變化過程。當(dāng)細(xì)胞受刺激興奮時，膜內(nèi)電位很快由原來的-70mV到+30mV，這樣就構(gòu)成了動作電位的上升支。膜內(nèi)電位由-70mV到0mV為去極化。膜內(nèi)電位由0mV到+30mV稱為超射。膜內(nèi)電位表現(xiàn)為內(nèi)正外負(fù)，稱為反極化。RP去極化復(fù)極化超極化負(fù)后電位示波器反極化（超射）AP正后電位0mV-70mV+30mV第44頁,共72頁，2024年2月25日，星期天（二）動作電位（actionpotential，AP）上升支是細(xì)胞膜的去極化的過程，動作電位上升支達(dá)到頂點(+30mV)后立即快速下降，膜內(nèi)由正電位又回到負(fù)電位，直到接近靜息電位水平，構(gòu)成動作電位的下降支。RP去極化復(fù)極化超極化負(fù)后電位示波器反極化（超射）AP正后電位0mV-70mV+30mV第45頁,共72頁，2024年2月25日，星期天（二）動作電位（actionpotential，AP）膜內(nèi)電位迅速下降的過程即為復(fù)極化。動作電位形成尖峰樣波形，稱為峰電位。峰電位后膜內(nèi)電位下降較緩慢，最后回到靜息電位水平。峰電位后膜電位經(jīng)歷的這段微小而緩慢的過程，稱為后電位，包括負(fù)后電位和正后電位。后電位的時程較長，只有在后電位結(jié)束后，膜電位才能完全恢復(fù)到靜息電位水平第46頁,共72頁，2024年2月25日，星期天（二）動作電位（actionpotential，AP）

動作電位的產(chǎn)生機(jī)制也用離子流學(xué)說來解釋，一是細(xì)胞內(nèi)外Na+的濃度分布不均；而是細(xì)胞受到有效刺激時，膜對Na+的通透性發(fā)生突然變化，引起Na+跨膜流動而形成的。

Na+Na+化學(xué)力量電學(xué)力量無Na+環(huán)境AP不產(chǎn)生+300-70（mV）K+第47頁,共72頁，2024年2月25日，星期天（二）動作電位（actionpotential，AP）

當(dāng)細(xì)胞受到有效刺激而興奮時，細(xì)胞膜上少量的Na+通道開放，少量Na+順濃度差內(nèi)流，使靜息電位減小，當(dāng)電位減小到閾電位時，膜上大量Na+通道開放，細(xì)胞外的Na+順濃度差和電位差迅速、大量內(nèi)流，導(dǎo)致膜內(nèi)電位急劇上升，形成膜的去極化和反極化，構(gòu)成動作電位的上升支。Na+Na+化學(xué)力量電學(xué)力量無Na+環(huán)境AP不產(chǎn)生+300-70（mV）K+第48頁,共72頁，2024年2月25日，星期天（二）動作電位（actionpotential，AP）

當(dāng)膜內(nèi)正電位增大到足以制止Na+內(nèi)流時，Na+的凈移動量為零，膜電位達(dá)到了Na+的平衡電位，形成峰電位。隨后大量Na+通道失活而關(guān)閉，導(dǎo)致Na+內(nèi)流停止，與此同時鉀通道被激活而開放，K+順著濃度差和電位差快速外流，使膜內(nèi)電位迅速下降，直到恢復(fù)靜息電位水平，形成動作電位的下降支，也就是復(fù)極化。Na+Na+化學(xué)力量電學(xué)力量無Na+環(huán)境AP不產(chǎn)生+300-70（mV）K+第49頁,共72頁，2024年2月25日，星期天（二）動作電位（actionpotential，AP）

這時膜電位雖已基本恢復(fù)，但離子狀態(tài)并未恢復(fù)，這就需要通過鈉泵的話動，恢復(fù)細(xì)胞膜兩側(cè)原先的Na+、K+分布不均衡狀態(tài)。動作電位的上升支主要是由于Na+大量、快速內(nèi)流，形成Na+平衡電位；下降支是由于K+快速外流，形成K+平衡電位。Na+Na+化學(xué)力量電學(xué)力量無Na+環(huán)境AP不產(chǎn)生+300-70（mV）K+第50頁,共72頁，2024年2月25日，星期天（二）動作電位（動作電位的引起與閾電位）

閾電位：刺激作用于細(xì)胞，引起細(xì)胞膜上鈉通道部分開放，出現(xiàn)Na+少量內(nèi)流，使細(xì)胞膜的靜息電位減小而發(fā)生去極化，當(dāng)去極化達(dá)到一個臨界值時，就可引起鈉通道大量開放，導(dǎo)致Na+大量內(nèi)流而觸發(fā)動作電位。這個能觸發(fā)動作電位的膜電位臨界值稱為閾電位。

第51頁,共72頁，2024年2月25日，星期天（二）動作電位（動作電位的引起與閾電位）

靜息電位去極化達(dá)到閾電位是產(chǎn)主動作電位的必要條件。細(xì)胞興奮性的高低一般與細(xì)胞的靜息電位和閾電位的差距呈反變關(guān)系，即差距越大，細(xì)胞的興奮性越低；差距越小，細(xì)胞的興奮性越高。任何形式的刺激只要能使膜電位達(dá)到閾電位，都能引起動作電位的產(chǎn)生。一旦達(dá)到閾電位后，動作電位的幅度就由靜息電位的水平及膜內(nèi)外的Na+濃度差決定，而與所給刺激的種類和強(qiáng)度無關(guān)。因此，動作電位具有“全或無”的特性。第52頁,共72頁，2024年2月25日，星期天（二）動作電位（動作電位的傳導(dǎo)）

動作電位在同一細(xì)胞的傳播稱為傳導(dǎo)。在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)的動作電位又稱為神經(jīng)沖動。第53頁,共72頁，2024年2月25日，星期天（二）動作電位（動作電位的傳導(dǎo)機(jī)制）

動作電位的傳導(dǎo)機(jī)制可用局部電流學(xué)說來解釋。當(dāng)軸突膜局部區(qū)域受刺激達(dá)閾電位時，該處產(chǎn)生動作電位，出現(xiàn)內(nèi)正外負(fù)的反極化狀態(tài)，這樣在細(xì)胞膜兩側(cè)興奮部位與未興奮部位之間有了電位差，因此會產(chǎn)生電流流動。第54頁,共72頁，2024年2月25日，星期天（二）動作電位（動作電位的傳導(dǎo)機(jī)制）

流動方向是，在細(xì)胞膜外側(cè)，電流由未興奮部位流向興奮部位；在細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)，電流則由興奮部位流向未興奮部位，這種在興奮部位與未興奮部位之間產(chǎn)生的電流稱為局部電流。第55頁,共72頁，2024年2月25日，星期天（二）動作電位（動作電位的傳導(dǎo)機(jī)制）

局部電流的流動造成與興奮部位相鄰的未興奮部位的膜內(nèi)電位上升，膜外電位下降，使細(xì)胞膜產(chǎn)生去極化，當(dāng)去極化達(dá)到閾電值時，即暴發(fā)動作電位，使動作電位由興奮部位傳向未興奮部位，這樣的過程在細(xì)胞膜上連續(xù)進(jìn)行下去，就表現(xiàn)為動作電位在整個細(xì)胞膜上的傳導(dǎo)?？梢?，動作電位的傳導(dǎo)是局部電流作用的結(jié)果。第56頁,共72頁，2024年2月25日，星期天（二）動作電位（動作電位的傳導(dǎo)機(jī)制）

有髓神經(jīng)纖維的髓鞘具有絕緣作用，動作電位的傳導(dǎo)只能在沒有髓鞘的郎飛結(jié)處進(jìn)行。郎飛結(jié)膜上鈉通道密集，易產(chǎn)生動作電位。傳導(dǎo)時，出現(xiàn)動作電位的郎飛結(jié)與它相鄰的郎飛結(jié)之間產(chǎn)生局部電流，使相鄰的郎飛結(jié)產(chǎn)生動作電位，這種傳導(dǎo)稱為跳躍式傳導(dǎo)。故其傳導(dǎo)速度比無髓鞘神經(jīng)纖維傳導(dǎo)速度要快得多。第57頁,共72頁，2024年2月25日，星期天有髓鞘類神經(jīng)纖維——跳躍式傳導(dǎo)-++郎飛結(jié)跳躍式傳導(dǎo)不僅傳導(dǎo)速度快，而且耗能少。有鞘類神經(jīng)纖維跳躍式傳導(dǎo)示意圖第58頁,共72頁，2024年2月25日，星期天（二）動作電位（神經(jīng)纖維傳導(dǎo)的特點）

(1)雙向性：傳導(dǎo)動作電位從受刺激的興奮部位可向兩側(cè)未興奮部位同時傳導(dǎo)，稱為雙向性。(2)不衰減性：興奮傳導(dǎo)過程中，動作電位的幅度不會隨傳導(dǎo)距離而減小，稱為不衰減性。3)相對不疲勞性：由于一次興奮過程引起細(xì)胞膜內(nèi)外離子濃度的變化很小，而且通過鈉鉀泵轉(zhuǎn)運(yùn)，可使離子濃度及時恢復(fù)，因而能較持久地保持其興奮性和傳導(dǎo)能力。第59頁,共72頁，2024年2月25日，星期天第四節(jié)肌細(xì)胞的收縮一、神經(jīng)-肌接頭處興奮的傳遞（一）神經(jīng)-肌接頭的超微結(jié)構(gòu)

神經(jīng)-骨骼肌接頭是運(yùn)動神經(jīng)末梢與骨骼肌細(xì)胞之間相互接觸形成的。運(yùn)動神經(jīng)末稍接近骨骼肌細(xì)胞時失去髓鞘，末梢部位膨大。在神經(jīng)末梢中含有許多囊泡，稱接頭小泡，內(nèi)含乙酰膽堿(ACh)遞質(zhì)。突觸小泡乙酰膽堿（Ach）運(yùn)動神經(jīng)肌細(xì)胞受體+通道Ca2+第60頁,共72頁，2024年2月25日，星期天（一）神經(jīng)-肌接頭的超微結(jié)構(gòu)

神經(jīng)-骨骼肌接頭由接頭前膜、接頭后膜和接頭間隙三部分組成。接頭前膜是運(yùn)動神經(jīng)末梢嵌入肌細(xì)胞膜的部位。接頭后膜是與接頭前膜相對應(yīng)是肌細(xì)胞膜，又稱運(yùn)動終板或終板膜。突觸小泡乙酰膽堿（Ach）運(yùn)動神經(jīng)肌細(xì)胞受體+通道Ca2+第61頁,共72頁，2024年2月25日，星期天（一）神經(jīng)-肌接頭的超微結(jié)構(gòu)

在接頭后膜上有能與乙酰膽堿特異結(jié)合的受體。接頭前膜與接頭后膜之間有一個充滿細(xì)胞外液的間隙，稱為接頭間隙。突觸小泡乙酰膽堿（Ach）運(yùn)動神經(jīng)肌細(xì)胞受體+通道Ca2+第62頁,共72頁，2024年2月25日，星期天（二）神經(jīng)-骨骼肌接頭處的興奮傳遞過程

興奮由一個細(xì)胞傳給另一個細(xì)胞的過程稱為興奮傳遞。當(dāng)神經(jīng)沖動沿神經(jīng)纖維傳到軸突末梢時，引起接頭前膜上鈣通道開放，Ca+從細(xì)胞外液順電一化學(xué)差進(jìn)入軸突末梢，觸發(fā)軸漿中的囊泡向接頭前膜方向移動突觸小泡乙酰膽堿（Ach）運(yùn)動神經(jīng)肌細(xì)胞受體+通道神經(jīng)-肌肉接頭處興奮的傳遞Ca2+第63頁,共72頁，2024年2月25日，星期天（二）神經(jīng)-骨骼肌接頭處的興奮傳遞過程

囊泡膜與接頭前膜融合、破裂，以出胞方式使乙酰膽堿釋放進(jìn)入接頭間隙，乙酰膽堿擴(kuò)散到達(dá)終板膜時，立即與終板膜上的乙酰膽堿受體結(jié)合，使鈉、鉀通道開放，允許Na+、K+通過，但以Na+內(nèi)流為主，產(chǎn)生終板膜的去極化，稱為終板電位。突觸小泡乙酰膽堿（Ach）運(yùn)動神經(jīng)肌細(xì)胞受體+通道神經(jīng)-肌肉接頭處興奮的傳遞Ca2+第64頁,共72頁，2024年2月25日，星期天（二）神經(jīng)-骨骼肌接頭處的興奮傳遞過程

當(dāng)終板電位達(dá)到閾電位時，使附近肌細(xì)胞膜上的Na+通道大量開放而暴發(fā)動作電位，引起骨骼肌細(xì)胞的興奮。突觸小泡乙酰膽堿（Ach）運(yùn)動神經(jīng)肌細(xì)胞受體+通道神經(jīng)-肌肉接頭處興奮的傳遞Ca2+第65頁,共72頁，2024年2月25日，星期天（二）神經(jīng)-骨骼肌接頭處的興奮傳遞過程

接頭前膜釋放到接頭間隙中的乙酰膽堿并沒有進(jìn)入肌細(xì)胞，它只起到傳遞信息的作用，很快就被存在于接頭間隙和終板膜上的膽堿酯酶分解為膽堿和乙酸而失去活性，這樣就保證了一次神經(jīng)沖動僅能引起肌細(xì)胞興奮一次。否則釋放的乙酰膽堿在接頭間隙中積聚起來，將使骨骼肌細(xì)胞持續(xù)地興奮和收縮而發(fā)生痙攣突觸小泡乙酰膽堿（Ach）運(yùn)動神經(jīng)肌