生理学细胞的基本功能.

第二章细胞的基本功能第一节细胞膜的结构和物质转运功能一、细胞膜的结构概述液态镶嵌模型----膜是以液态的脂质双分子层为基架，其间镶嵌着具有不同结构和功能的蛋白质。一、细胞膜的结构概述二、物质的跨膜转运方式（一）单纯扩散第二章细胞的基本功能第一节细胞膜的结构和物质转运功能脂溶性小分子物质，由膜的高浓度侧向低浓度侧的转运。顺浓度差（顺浓度梯度）不耗能，被动扩散速率通透性浓度差典型代表物：O2、CO2、NH3等一、细胞膜的结构概述二、物质的跨膜转运方式（一）单纯扩散第二章细胞的基本功能第一节细胞膜的结构和物质转运功能（二）易化扩散非脂溶性小分子物质，借助膜上蛋白质的帮助，顺电-化学梯度的转运。据参与的蛋白质不同，易化扩散分两种：载体介导的易化扩散通道介导的易化扩散1.载体蛋白2.代表物：Na+、K+、Ca2+、Cl-等。3.转运特点:（1）相对结构特异性（2）饱和现象（3）竞争性抑制1.通道蛋白3.通道分类：（1）电压门控通道（2）化学门控通道2.代表物：葡萄糖、氨基酸等。一、细胞膜的结构概述二、物质的跨膜转运方式（一）单纯扩散第二章细胞的基本功能第一节细胞膜的结构和物质转运功能（二）易化扩散（三）主动转运在膜上“泵”的作用下，将物质作逆电-化学梯度的转运.Na+-K+泵(Na+泵,Na+-K+依赖式ATP酶)30K+12Na+K+Na+细胞内外Na+、k+的不均匀分布是兴奋的基础.这种分布状态经常会被打破，而恢复这种不均匀分布靠的就是Na+-K+泵。细胞兴奋时（动作电位产生时）Na+进入细胞内，K+移到细胞外激活膜上Na+、K+泵逆电-化学梯度转运Na+、K+Na+、K+的不均匀分布恢复一、细胞膜的结构概述二、物质的跨膜转运方式（一）单纯扩散第二章细胞的基本功能第一节细胞膜的结构和物质转运功能（二）易化扩散（三）主动转运（四）出胞和入胞大分子物质进出细胞的方式。1、出胞神经末梢释放递质；内分泌细胞分泌激素；外分泌细胞分泌酶原、粘液等。2、入胞吞噬细胞的吞噬过程。第三节细胞的生物电现象静息电位动作电位一、静息电位（RestingPotential,RP)(一）概念静息状态下，细胞膜两侧存在的电位差。(A)安静时，细胞膜外各点的电位相等；(B)安静时，细胞膜内各点的电位相等；(C)安静时，细胞内、外存在电位差，膜内的电位较低（较负）第三节细胞的生物电现象静息电位动作电位一、静息电位（RestingPotential,RP)(一）概念静息状态下，细胞膜两侧存在的电位差。极化状态---安静时，膜内为负、膜外为正的状态。（内负外正）神经细胞、骨骼肌细胞的静息电位为-90mv，红细胞约为-10mv。第三节细胞的生物电现象静息电位动作电位一、静息电位（RestingPotential,RP)(一）概念（二）产生机制1、前提（1）安静时，［K+］内［K+］外（2）膜只对K+有通透性2、假设静息电位产生前，膜内外均呈电中性3、过程K+K+4、计算公式(Nernst公式)RP=-60lg［K+］内［K+］外=-60lg30=-60lg(3×10)=-60(lg3+lg10)=-60(0.4771+1)=-90mV第三节细胞的生物电现象静息电位动作电位一、静息电位（RestingPotential,RP)二、动作电位（ActionPotential,AP)(一）AP概念细胞受到有效刺激时，膜电位发生的快速、可逆波动。第三节细胞的生物电现象静息电位动作电位一、静息电位（RestingPotential,RP)二、动作电位（ActionPotential,AP)(一）AP概念（二）AP的组成膜内电位(mv)-90-700+30时程（ms)上升支下降支-90mv0mv+30mv上升支去极化反极化+30mv0mv-90mv复极化锋电位+后电位AP=后电位第三节细胞的生物电现象静息电位动作电位一、静息电位（RestingPotential,RP)二、动作电位（ActionPotential,AP)(一）AP概念（二）AP的组成（三）AP产生机制1、安静时，［Na+］外》［Na+］内（浓度差）细胞内为负、细胞外为正（电位差）促使Na+内流趋势2、细胞受到有效刺激，膜上Na+通道少量开放，Na+少量内流局部去极化3、一旦膜电位达-70mv，AP上升支阈电位---引起通道大量开放的临界膜电位。4、当浓度差电位差（Na+平衡电位）（Na+平衡电位）Na+通道关闭5、K+通道开放，K+外流AP下降支6、激活Na+泵，Na+、K+离子复位膜上Na+通道大量开放，Na+大量内流第三节细胞的生物电现象静息电位动作电位一、静息电位（RestingPotential,RP)二、动作电位（ActionPotential,AP)(一）AP概念（二）AP的组成（三）AP产生机制（四）AP的传导无髓纤维上AP的传导方式----依次传导有髓纤维上AP的传导方式----跳跃式传导第三节细胞的生物电现象静息电位动作电位一、静息电位（RestingPotential,RP)二、动作电位（ActionPotential,AP)(一）AP概念（二）AP的组成（三）AP产生机制（四）AP的传导（五）AP期间细胞兴奋性的变化-90绝对不应期相对不应期超常期低常期第三节细胞的生物电现象静息电位动作电位一、静息电位（RestingPotential,RP)二、动作电位（ActionPotential,AP)(一）AP概念细胞受到有效刺激时，膜电位发生的快速、可逆波动。（二）AP的组成（三）AP产生机制（四）AP的传导（五）AP期间细胞兴奋性的变化（六）AP的特点1、“全或无”现象2、不衰减传导3、脉冲式发放第三节细胞的生物电现象静息电位动作电位一、静息电位（RestingPotential,RP)二、动作电位（ActionPotential,AP)(一）AP概念细胞受到有效刺激时，膜电位发生的快速、可逆波动。（二）AP的组成（三）AP产生机制（四）AP的传导（五）AP期间细胞兴奋性的变化（六）AP的特点（七）阈下刺激与局部反应1、等级现象2、衰减传导（电紧张扩布）3、可发生总和（时间总和、空间总和）第四节肌细胞的收缩横纹肌平滑肌骨骼肌心肌（躯体运动神经支配，随意肌）（植物神经支配，非随意肌）肌肉第四节肌细胞的收缩一、神经-骨骼肌接头处的兴奋传递（一）N-M接头的结构接头前膜接头间隙接头后膜（终板膜）Na+Na+(N2)第四节肌细胞的收缩一、神经-骨骼肌接头处的兴奋传递（一）N-M接头的结构（二）N-M接头处的兴奋传递过程AP传到神经末梢膜上Ca2+通道开放，Ca2+入轴突小体内囊泡前移、融合、释放AChACh+N2终板膜上Na+通道开放Na+进入肌细胞内终板电位APNa+Na+(N2)Na+Na+(N2)第四节肌细胞的收缩一、神经-骨骼肌接头处的兴奋传递（一）N-M接头的结构（二）N-M接头处的兴奋传递过程（三）N-M接头处的兴奋传递特点1、单向传递2、时间延搁3、易受化学物质影响（1）抑制ACh释放（2）阻断N2受体（3）使胆碱酯酶失活肉毒杆菌毒素筒箭毒有机磷Na+Na+(N2)Na+Na+(N2)第四节肌细胞的收缩一、神经-骨骼肌接头处的兴奋传递二、骨骼肌细胞的微细结构特点大量肌原纤维丰富的肌管系统（一）肌原纤维和肌小节肌肉肌腱骨头肌原纤维细胞核一条肌纤维（一个肌细胞）肌纤维肌外膜肌内膜肌束膜肌束膜暗带明带肌小节H带肌原纤维M线Z线横桥粗肌丝细肌丝肌钙蛋白原肌凝蛋白肌动蛋白肌凝蛋白第四节肌细胞的收缩一、神经-骨骼肌接头处的兴奋传递二、骨骼肌细胞的微细结构特点大量肌原纤维丰富的肌管系统（一）肌原纤维和肌小节（二）肌管系统横管纵管与肌原纤维垂直与肌原纤维平行，末端膨大称终池三联管结构---一个横管和两侧各1/2纵管的终池。细肌丝粗肌丝肌原纤维线粒体横管细胞核纵管肌内膜三联管横管肌细胞膜细肌丝粗肌丝终池（钙库）三联管第四节肌细胞的收缩一、神经-骨骼肌接头处的兴奋传递二、骨骼肌细胞的微细结构特点大量肌原纤维丰富的肌管系统三、骨骼肌的收缩机制----滑行学说滑行学说内容：肌肉收缩时，肌小节的缩短并非由于肌丝本身出现缩短或卷曲，而只是发生了细肌丝向粗肌丝之间的滑行。滑行学说的直接证明：肌细胞收缩时，暗带长度不变，明带长度缩短，与此同时，H带相应变窄。暗带明带H带M线Z线Z线暗带明带H带M线Z线Z线肌丝滑行示意图第四节肌细胞的收缩一、神经-骨骼肌接头处的兴奋传递二、骨骼肌细胞的微细结构特点大量肌原纤维丰富的肌管系统三、骨骼肌的收缩机制----滑行学说第四节肌细胞的收缩一、神经-骨骼肌接头处的兴奋传递二、骨骼肌细胞的微细结构特点大量肌原纤维丰富的肌管系统三、骨骼肌的收缩机制----滑行学说（一）肌丝组成粗肌丝细肌丝肌凝蛋白肌动蛋白原肌凝蛋白肌钙蛋白暗带明带肌小节H带肌原纤维M线Z线横桥粗肌丝细肌丝肌钙蛋白原肌凝蛋白肌动蛋白肌凝蛋白第四节肌细胞的收缩一、神经-骨骼肌接头处的兴奋传递二、骨骼肌细胞的微细结构特点大量肌原纤维丰富的肌管系统三、骨骼肌的收缩机制----滑行学说（一）肌丝组成（二）肌肉收缩过程肌浆中［Ca2+］↑↑Ca2++肌钙蛋白原肌凝蛋白移位，暴露位点横桥与肌动蛋白结合、摆动、解离、再结合……肌肉缩短第四节肌细胞的收缩一、神经-骨骼肌接头处的兴奋传递二、骨骼肌细胞的微细结构特点大量肌原纤维丰富的肌管系统三、骨骼肌的收缩机制----滑行学说四、骨骼肌的兴奋-收缩耦联1、动作电位沿肌细胞膜传到三联管处的横管；2、促使纵管终池释放Ca2+，使肌浆中Ca2+↑↑横管肌细胞膜细肌丝粗肌丝终池（钙库）三联管第四节肌细胞的收缩一、神经-骨骼肌接头处的兴奋传递二、骨骼肌细胞的微细结构特点大量肌原纤维丰富的肌管系统三、骨骼肌的收缩机制----滑行学说四、骨骼肌的兴奋-收缩耦联五、骨骼肌的收缩形式（一）等长收缩与等张收缩前负荷-----肌肉收缩前所承受的负荷。促使肌肉拉长的力后负荷-----肌肉收缩时才遇到的负荷（阻力）。阻止肌肉缩短的力第四节肌细胞的收缩一、神经-骨骼肌接头处的兴奋传递二、骨骼肌细胞的微细结构特点大量肌原纤维丰富的肌管系统三、骨骼肌的收缩机制----滑行学说四、骨骼肌的兴奋-收缩耦联五、骨骼肌的收缩形式（一）等长收缩与等张收缩（二）单收缩和强直收缩单收缩---一个AP，产生一次完整的肌肉收缩。一个完整的肌肉收缩包括收缩相舒张相肌肉收缩曲线刺激频率变化单收缩不完全强直收缩完全强直收缩某男性患者，16岁，常感到极度无力，尤其是在进食大量淀粉类食物后加重。门诊检查血清钾为2.2mmol／L(正常值3.5～5.5mmol／L)，经补钾治疗后症状缓解。临床诊断为低钾性麻痹。1.为什么低血钾会引起极度肌肉无力？2.为什么在进食大量淀粉后症状加重？1.为什么低血钾会引起极度肌肉无力？答：低血钾时骨骼肌细胞膜两侧的K+浓差增大，K+外流增多，细胞膜静息电位数值增大，远离阈电位，动作电位难以产生，引起极度肌肉无力。2.为什么在进食大量淀粉后症状加重？答：进食大量淀粉后血糖升高，血中胰岛素水平升高，胰岛素使糖原合成酶活性增加，加速将葡萄糖转变为糖原。此时，血中的K+进一步转移入细胞，血K+浓度更低，肌肉无力进一步加重。第二章细胞的基本功能(习题）一、单选题1、人体内O2、CO2、NH3进出细胞膜是通过：A、单纯扩散B、易化扩散C、主动转运D、入胞作用E、出胞作用2、相继刺激落在前次收缩的收缩期内引起的复合收缩称为：A、单收缩B、不完全强直收缩C、完全强直收缩D、等张收缩E、等长收缩3、能够造成细胞膜对钠离子通透性突然增大的临界膜电位称为：A、动作电位B、静息电位C、局部电位D、阈电位E、终板电位4、物质在膜上“泵”的参与下，逆电-化学梯度的转运过程称为：A、单纯扩散B、易化扩散C、主动转运D、入胞作用E、出胞作用5、运动神经末梢释放乙酰胆碱属于：A、单纯扩散B、易化扩散C、主动转运D、入胞作用E、出胞作用6、相继刺激落在前次收缩的舒张期内引起的复合收缩称为：A、单收缩B、不完全强直收缩C、完全强直收缩D、等张收