三_細(xì)胞的基本功能課件

1、三_細(xì)胞的基本功能,1,第三章 細(xì)胞的基本功能,學(xué)習(xí)要點(diǎn) 物質(zhì)跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的方式 細(xì)胞的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo) 靜息電位及其產(chǎn)生 動(dòng)作電位及其產(chǎn)生 動(dòng)作電位在同一細(xì)胞上的傳導(dǎo) 興奮與興奮性 骨骼肌神經(jīng)-肌接頭處的興奮傳遞 骨骼肌的收縮功能,三_細(xì)胞的基本功能,2,第一節(jié)細(xì)胞膜的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能,氧氣,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),細(xì)胞外信號(hào)分子,攝入體內(nèi)的藥物,排出,代謝產(chǎn)物,生物活性物質(zhì),細(xì)胞膜及其兩側(cè),進(jìn)入,三_細(xì)胞的基本功能,3,被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn),物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)方式,主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn),出胞與入胞,單純擴(kuò)散,易化擴(kuò)散,三_細(xì)胞的基本功能,4,一、被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)（passive transport,定義,方式,單純擴(kuò)散（simple diffusion,易

2、化擴(kuò)散（facilitated diffusion,指分子或離子順著濃度梯度或電-化學(xué)梯度進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)，不需要額外消耗能量,三_細(xì)胞的基本功能,5,一）單純擴(kuò)散,定義,移動(dòng)量的大小,轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)：O2、CO2及脂溶性小分子物質(zhì),物質(zhì)完全以物理擴(kuò)散的方式所作的跨膜運(yùn)動(dòng)，是物質(zhì)分子隨機(jī)熱運(yùn)動(dòng)的結(jié)果,三_細(xì)胞的基本功能,6,單純擴(kuò)散,三_細(xì)胞的基本功能,7,單純擴(kuò)散的特點(diǎn),底物：脂溶性小分子物質(zhì)。 轉(zhuǎn)運(yùn)方向：高濃度向低濃度方向。 動(dòng)力：膜兩側(cè)物質(zhì)的濃度梯度。 不需要膜上特殊蛋白質(zhì)的參與。 不需要細(xì)胞額外供能。 結(jié)果：物質(zhì)濃度在膜兩側(cè)達(dá)到平衡,三_細(xì)胞的基本功能,8,二）易化擴(kuò)散,定義,類型,不溶于脂質(zhì)或很

3、難溶于脂質(zhì)的某些物質(zhì)，借助于細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)中某些特殊蛋白質(zhì)（載體或通道）的幫助，順濃度差（電位差）通過(guò)細(xì)胞膜，稱為易化擴(kuò)散,三_細(xì)胞的基本功能,9,1. 經(jīng)載體的易化擴(kuò)散,是細(xì)胞膜上的鑲嵌蛋白質(zhì)。與被運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)有特異結(jié)合點(diǎn)。在膜的一側(cè)與處于高濃度的某一被運(yùn)輸物質(zhì)結(jié)合后，移向膜的另一側(cè)，然后與被運(yùn)輸物質(zhì)分離,載體,三_細(xì)胞的基本功能,10,特征,飽和現(xiàn)象：載體數(shù)、結(jié)合位點(diǎn)數(shù)有限,立體構(gòu)象特異性：選擇性地與某物質(zhì)特異性結(jié)合,競(jìng)爭(zhēng)性抑制：一種物質(zhì)抑制另一種物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn),轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)：葡萄糖、氨基酸等物質(zhì),三_細(xì)胞的基本功能,11,2. 經(jīng)通道的易化擴(kuò)散,通道狀態(tài)的變化,理化因素構(gòu)型變化功能狀態(tài)改變,開(kāi)放狀態(tài)（

4、激活,關(guān)閉狀態(tài)（失活,備用狀態(tài),通道蛋白,又稱離子通道，是一類貫穿脂質(zhì)雙分子層的膜蛋白，在特定的條件下，當(dāng)分子中的親水性孔道開(kāi)放時(shí)，離子可經(jīng)孔道從高濃度的一側(cè)向低濃度的一側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn),轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)：Na+、K+、Ca2+、Cl-等帶電離子,三_細(xì)胞的基本功能,12,通道蛋白,三_細(xì)胞的基本功能,13,通道的特征,電壓門控通道,化學(xué)門控通道,機(jī)械門控通道,通道的開(kāi)關(guān)決定于通道蛋白所在的膜兩側(cè)的電位差,通道的開(kāi)關(guān)決定于膜所在的環(huán)境中存在化學(xué)物質(zhì)（如遞質(zhì)、激素或藥物等）的濃度,通道的開(kāi)關(guān)決定于通道蛋白接受的機(jī)械刺激,1）離子的選擇性,2）門控特性,決定于孔道內(nèi)壁電荷性質(zhì)、孔道大小,三_細(xì)胞的基本功能,14,

5、通道開(kāi)放,離子進(jìn)入膜內(nèi),神經(jīng)遞質(zhì) （ACh,細(xì)胞外,細(xì)胞內(nèi),三_細(xì)胞的基本功能,15,易化擴(kuò)散轉(zhuǎn)運(yùn)的特點(diǎn),底物：水溶性小分子物質(zhì)。 轉(zhuǎn)運(yùn)方向：高濃度向低濃度方向。 動(dòng)力：膜兩側(cè)物質(zhì)的濃度梯度。 需要細(xì)胞膜提供結(jié)構(gòu)(載體或通道) 支持。 細(xì)胞不消耗能量,三_細(xì)胞的基本功能,16,二、主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)（active transport,指細(xì)胞膜將物質(zhì)分子或離子從濃度低的一側(cè)向濃度高的一側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)的過(guò)程。需要細(xì)胞代謝供給能量。與細(xì)胞代謝密切相關(guān),轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì),類型,原發(fā)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn),繼發(fā)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn),Na+、K+、Ca2+、H+、I-、Cl-等離子,葡萄糖、氨基酸等分子,是否需要ATP直接供能,三_細(xì)胞的基本功能,17,

6、重要的例子：Na+-K+泵（Na+泵,ATP酶,Na,K,細(xì)胞外K,細(xì)胞內(nèi)Na,由細(xì)胞膜或內(nèi)膜上具有ATP酶活性的特殊泵蛋白，直接水解ATP提供能量而將一種或多種物質(zhì)逆著各自的濃度梯度或電化學(xué)梯度進(jìn)行跨膜轉(zhuǎn)運(yùn),一）原發(fā)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)（primary active transport,結(jié)構(gòu)支持：泵，即起泵作用的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,定義,三_細(xì)胞的基本功能,18,原發(fā)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn),三_細(xì)胞的基本功能,19,Na+-K+ 泵模型,三_細(xì)胞的基本功能,20,鈉泵活動(dòng)的意義,形成和保持細(xì)胞內(nèi)外Na+、K+的不均衡分布 K+iK+o 30倍、Na+oNa+i 10倍,細(xì)胞生物電產(chǎn)生的重要條件 細(xì)胞內(nèi)高K濃度是細(xì)胞內(nèi)許多代謝反

7、應(yīng)所必需 維持細(xì)胞內(nèi)液的正常滲透壓和細(xì)胞容積的相對(duì)穩(wěn)定 細(xì)胞外較高的Na濃度所貯存的勢(shì)能 可用于其他物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn),三_細(xì)胞的基本功能,21,二) 繼發(fā)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn) (secondary active transport,一些物質(zhì)借助于鈉泵的工作所建立的Na+離子在細(xì)胞膜兩側(cè)的濃度勢(shì)能，逆濃度梯度所進(jìn)行的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn),特點(diǎn),以原發(fā)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)為基礎(chǔ)，通過(guò)鈉泵的活動(dòng)首先建立起細(xì)胞內(nèi)、外Na+離子濃度梯度,物質(zhì)逆濃度梯度的轉(zhuǎn)運(yùn)與Na+離子順濃度梯度的轉(zhuǎn)運(yùn)耦聯(lián)進(jìn)行,ATP間接為這些物質(zhì)逆濃度梯度的轉(zhuǎn)運(yùn)供能,定義,三_細(xì)胞的基本功能,22,繼發(fā)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)示意圖,三_細(xì)胞的基本功能,23,同向轉(zhuǎn)運(yùn),逆向轉(zhuǎn)運(yùn),分型,物質(zhì)轉(zhuǎn)

8、運(yùn)與Na+離子順濃度梯度方向一致,物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)與Na+離子順濃度梯度方向相反,例：葡萄糖、氨基酸在小腸的吸收,例：Na+-H+交換、Na+-Ca2+交換,三_細(xì)胞的基本功能,24,葡萄糖和氨基酸在小腸粘膜上皮細(xì)胞的吸收,三_細(xì)胞的基本功能,25,主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)的特點(diǎn),底物：水溶性小分子物質(zhì)。 轉(zhuǎn)運(yùn)方向：低濃度向高濃度方向。 動(dòng)力：細(xì)胞膜需要提供結(jié)構(gòu)（泵）支持。 細(xì)胞消耗能量,三_細(xì)胞的基本功能,26,被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)與主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)方式的比較,被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn),主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn),單純擴(kuò)散 易化擴(kuò)散,通道 載體,原發(fā)性 繼發(fā)性,轉(zhuǎn)運(yùn)方向,高濃度低濃度,低濃度高濃度,膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,否,需,需,需,需,飽和現(xiàn)象,無(wú),有,無(wú),有,有,化學(xué)特異

9、性,無(wú),有,有,有,有,消耗代謝能 及來(lái)源,不消耗,消耗 鈉泵,消耗 離子濃差鈉泵,轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì),O2, CO2 脂肪酸,Na+ K+ Ca2,葡萄糖 氨基酸,Na+、K+ Ca2+、H,葡萄糖 氨基酸,三_細(xì)胞的基本功能,27,三、入胞和出胞,一些大分子物質(zhì)或物質(zhì)團(tuán)塊進(jìn)出細(xì)胞是通過(guò)細(xì)胞的入胞和出胞形式來(lái)實(shí)現(xiàn)的,又稱內(nèi)吞，是指細(xì)胞外某些物質(zhì)團(tuán)塊進(jìn)入細(xì)胞的過(guò)程,一）入胞（endocytosis,吞噬：固體,吞飲：液體,又稱胞吐，是指某些物質(zhì)由細(xì)胞排出的過(guò)程，這主要見(jiàn)于細(xì)胞的分泌活動(dòng),二）出胞（exocytosis,受體介導(dǎo)入胞,三_細(xì)胞的基本功能,28,細(xì)胞的入胞和出胞過(guò)程,三_細(xì)胞的基本功能,2

10、9,1）配體與膜上的受體結(jié)合。 （2）結(jié)合處膜內(nèi)陷形成囊泡。 （3）囊泡與膜再分離。 （4）進(jìn)入細(xì)胞后，配體與受體分離。 （5）配體彌散至胞漿中。 （6）失去配體的小泡，與其膜上的受體一起轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞膜處，以出胞的形式重新成為細(xì)胞膜的一部分,受體介導(dǎo)入胞,三_細(xì)胞的基本功能,30,第二節(jié)細(xì)胞的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),定義：通過(guò)配體實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)胞的調(diào)節(jié)及其作用過(guò)程為細(xì)胞的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),歷史：19世紀(jì)末，Langley、Dale等科學(xué)家提出細(xì)胞表面有受體設(shè)想，以解釋藥物或毒物對(duì)細(xì)胞的作用途徑。以后實(shí)驗(yàn)證明，所有的多細(xì)胞生物體內(nèi)都進(jìn)行著細(xì)胞間通訊，并大多數(shù)以化學(xué)信號(hào)分子實(shí)現(xiàn),三_細(xì)胞的基本功能,31,配體：能與受體

11、發(fā)生特異結(jié)合的活性物質(zhì)。包括激素、遞質(zhì)、藥物、光子等，又稱第一信使。 受體：能識(shí)別相應(yīng)配體并與之結(jié)合能完成信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的蛋白質(zhì),G-蛋白耦聯(lián)受體介導(dǎo)的跨膜信號(hào)傳導(dǎo),通道介導(dǎo)的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),酶耦聯(lián)受體介導(dǎo)的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),分類,三_細(xì)胞的基本功能,32,一、G-蛋白耦聯(lián)受體介導(dǎo)的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),受體,G蛋白效應(yīng)器分子,G-蛋白,組成,酶分子：催化底物生成第二信使（cAMP 等,離子通道（ G-蛋白調(diào)節(jié),三_細(xì)胞的基本功能,33,化學(xué)信息,第一信使,受體,G蛋白,效應(yīng)器酶,第二信使 （cAMP,改變細(xì)胞內(nèi)的生理過(guò)程,變構(gòu),or,以酶分子作為效應(yīng)器分子的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),腺苷酸環(huán)化酶,蛋白激酶,蛋白激酶A,蛋白質(zhì)磷

12、酸化,三_細(xì)胞的基本功能,34,G-蛋白耦聯(lián)受體介導(dǎo)的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),三_細(xì)胞的基本功能,35,第二信使：在配體的作用下，細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的能攜帶配體信息的化學(xué)物質(zhì)稱為第二信使 其他第二信使有：環(huán)鳥(niǎo)苷酸（cGMP），三磷酸肌醇（IP3），二酰甘油（DG），Ca2+等,三_細(xì)胞的基本功能,36,二、通道介導(dǎo)的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),一）化學(xué)門控通道：化學(xué)信號(hào)控制 （二）電壓門控通道：對(duì)膜電位敏感 （三）機(jī)械門控通道：對(duì)機(jī)械刺激敏感,N2型ACh門控通道,三_細(xì)胞的基本功能,37,N2型ACh門控通道,三_細(xì)胞的基本功能,38,三、酶耦聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),一) 酪氨酸激酶受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),二) 結(jié)合酪氨酸激酶受

13、體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),三）鳥(niǎo)苷酸環(huán)化酶受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),三_細(xì)胞的基本功能,39,第三節(jié) 細(xì)胞的生物電現(xiàn)象與興奮性,一、 細(xì)胞生物電現(xiàn)象及其產(chǎn)生機(jī)制 二 、細(xì)胞的興奮和興奮性,三_細(xì)胞的基本功能,40,一、細(xì)胞生物電現(xiàn)象及其產(chǎn)生機(jī)制,生物電現(xiàn)象及歷史（Galvani）。 細(xì)胞在安靜或活動(dòng)時(shí)，都有生物電現(xiàn)象。 采用微電極技術(shù)對(duì)細(xì)胞內(nèi)電位變化進(jìn)行研究。 方法：細(xì)胞水平研究。 材料：微電極、電位儀、槍烏賊大神經(jīng),一)兩個(gè)重要的細(xì)胞生物電現(xiàn)象,三_細(xì)胞的基本功能,41,微電極測(cè)量單一神經(jīng)纖維的膜電位示意圖,三_細(xì)胞的基本功能,42,1. 靜息電位（resting potential, Rp,指細(xì)胞在未受

14、刺激時(shí)（靜息狀態(tài)下），存在于細(xì)胞膜內(nèi)外兩側(cè)的電位差,概念,特點(diǎn),A. 內(nèi)負(fù)外正（極化狀態(tài),B. 大?。河胁町悾鶠閙V級(jí),C. 穩(wěn)定的直流電位,三_細(xì)胞的基本功能,43,2. 動(dòng)作電位（Action potential, Ap,活體細(xì)胞在靜息電位的基礎(chǔ)上接受刺激時(shí)，受刺激處細(xì)胞膜兩側(cè)出現(xiàn)的快速可逆的電位逆轉(zhuǎn)和復(fù)原,概念,是細(xì)胞興奮的標(biāo)志,組成,去極化,反極化或超射,復(fù)極化,三_細(xì)胞的基本功能,44,0 mV,神經(jīng)纖維,AP,三_細(xì)胞的基本功能,45,三_細(xì)胞的基本功能,46,與動(dòng)作電位有關(guān)的概念,極化 去極化 復(fù)極化 超極化,鋒電位 后電位 負(fù)后電位 正后電位 閾電位,三_細(xì)胞的基本功能,47

15、,去極化,由內(nèi)負(fù)外正變?yōu)橥庳?fù)內(nèi)正,反極化或超射,膜內(nèi)電位由零變?yōu)檎?復(fù)極化,恢復(fù)至靜息時(shí)內(nèi)負(fù)外正的狀態(tài),極化,靜息時(shí)內(nèi)負(fù)外正的狀態(tài),超極化,原有靜息電位值進(jìn)一步降低,與極化相關(guān)的概念,三_細(xì)胞的基本功能,48,時(shí)間（ms,去極化,復(fù)極化,超射,動(dòng)作電位的波形及組成,三_細(xì)胞的基本功能,49,閾電位,細(xì)胞受刺激后，膜內(nèi)去極化，達(dá)到某一臨界值后產(chǎn)生快速的膜內(nèi)電位上升變化，此臨界值稱為閾電位。 通常比原有靜息電位小1020 mV,后電位,鋒電位,描記動(dòng)作電位曲線，可見(jiàn)其快速的上升支（即去極相）和快速的下降支（即復(fù)極相）成一尖銳的脈沖，稱為鋒電位,在鋒電位下降支最后恢復(fù)到靜息電位水平以前，膜兩側(cè)電位

16、還有一些微小而緩慢的波動(dòng)，稱為后電位,與電位相關(guān)的概念,負(fù)后電位（去極化電位） 正后電位,三_細(xì)胞的基本功能,50,時(shí)間（ms,動(dòng)作電位的波形及組成,三_細(xì)胞的基本功能,51,神經(jīng)纖維動(dòng)作電位示意圖,三_細(xì)胞的基本功能,52,動(dòng)作電位的特點(diǎn),全”或“無(wú)”；不減衰；不重疊,全,Ap的幅度不隨有效刺激強(qiáng)度的增強(qiáng)而增大,膜各部分的極化狀態(tài)一致，則Ap在傳導(dǎo)過(guò)程中不衰減,無(wú),閾下刺激不產(chǎn)生動(dòng)作電位,可傳播性,三_細(xì)胞的基本功能,53,神經(jīng)纖維的動(dòng)作電位,鋒電位,上升支,去極相,下降支,復(fù)極相,后電位,負(fù)后電位：15 ms,正后電位：80 ms,三_細(xì)胞的基本功能,54,二）細(xì)胞生物電現(xiàn)象的產(chǎn)生機(jī)制,1

17、.基本原理 膜學(xué)說(shuō),三_細(xì)胞的基本功能,55,2. 靜息電位的產(chǎn)生機(jī)制,1）膜內(nèi)、外的離子分布不均 膜外：Na+和Cl 濃度高 膜內(nèi)：K+和A濃度高 由于存在離子的濃度梯度（濃度差），因此離子有順濃度梯度，向膜內(nèi)外擴(kuò)散的趨勢(shì),三_細(xì)胞的基本功能,56,2）細(xì)胞膜的通透性,安靜時(shí) 對(duì) Na+和Cl 通透性小 對(duì)A幾乎不通透 對(duì)K+的通透性較大 （K+通道開(kāi)放,K+外流,內(nèi)負(fù)外正電位差=K+的濃度差,K+凈通量為0,靜息電位=K+的平衡電位,三_細(xì)胞的基本功能,57,三_細(xì)胞的基本功能,58,K,K,K+外流形成 K+平衡電位,神經(jīng)纖維,電勢(shì)能,30 K,1 K,A,濃差勢(shì)能,三_細(xì)胞的基本功能,

18、59,3. 動(dòng)作電位的產(chǎn)生,1）去極化,Na+內(nèi)流,閾電位,高1020 mV,Na+通道開(kāi)放,去極化,Na+的平衡電位=超射值,正反饋或自生性增加,去極化電位,產(chǎn)生條件：閾刺激、閾上刺激、多次閾下刺激,三_細(xì)胞的基本功能,60,三_細(xì)胞的基本功能,61,2）復(fù)極化：K+外流,3）動(dòng)作電位后：Na+-K+交換,過(guò)度去極化,Na+通道失活,電壓門控K+通道開(kāi)放,K+外流,細(xì)胞內(nèi)Na,細(xì)胞外K,Na+-K+泵,恢復(fù)離子分布,三_細(xì)胞的基本功能,62,AP,刺激,閾電位的產(chǎn)生,記錄,刺激,神經(jīng)纖維,三_細(xì)胞的基本功能,63,4. 局部反應(yīng)或局部興奮,1）局部興奮（局部反應(yīng),2）局部興奮的特征,閾下刺激

19、,Na+通道少量開(kāi)放,少量Na+內(nèi)流,局部去極化,無(wú)不應(yīng)期,疊加,時(shí)間總和,空間總和,沒(méi)有“全”或“無(wú)”現(xiàn)象,向周圍電緊張性擴(kuò)布,可以總合,衰減性的,幅度,速度,三_細(xì)胞的基本功能,64,三_細(xì)胞的基本功能,65,局部興奮與動(dòng)作電位的區(qū)別,不衰減擴(kuò)布,電緊張擴(kuò)布,傳播特點(diǎn),無(wú),有,總和現(xiàn)象,有,無(wú),全或無(wú)”特點(diǎn),大,小,膜電位變化幅度,多,少,鈉通道開(kāi)放數(shù),閾、閾上刺激、多次閾下,閾下刺激,刺激強(qiáng)度,動(dòng)作電位,局部興奮,區(qū)別,三_細(xì)胞的基本功能,66,三）動(dòng)作電位的傳導(dǎo),1動(dòng)作電位在同一細(xì)胞的傳導(dǎo),A. 無(wú)髓神經(jīng)纖維,局部電流,未興奮段去極化,興奮,沿神經(jīng)纖維傳導(dǎo),神經(jīng)沖動(dòng),1）傳導(dǎo)機(jī)制,局部

20、電流,三_細(xì)胞的基本功能,67,神經(jīng)纖維傳導(dǎo)機(jī)制模式圖,三_細(xì)胞的基本功能,68,傳導(dǎo)機(jī)制局部電流,神經(jīng)纖維,無(wú)髓神經(jīng)纖維,三_細(xì)胞的基本功能,69,B. 有髓神經(jīng)纖維：跳躍式傳導(dǎo),A,B,髓鞘不導(dǎo)電， 不允許離子通過(guò),局部電流在郎飛結(jié)間形成,跳躍式傳導(dǎo),三_細(xì)胞的基本功能,70,有髓神經(jīng)纖維跳躍式傳導(dǎo),三_細(xì)胞的基本功能,71,2） 影響傳導(dǎo)的因素,細(xì)胞直徑大小,動(dòng)作電位去極化幅度,神經(jīng)纖維：有髓 無(wú)髓,細(xì)胞膜各處膜電位的均一性,三_細(xì)胞的基本功能,72,3）動(dòng)作電位傳導(dǎo)的特征,完整性：結(jié)構(gòu)和生理功能的完整 雙向性：向相反的兩個(gè)反向傳導(dǎo) 絕緣性：使神經(jīng)的調(diào)節(jié)更為精確 相對(duì)不疲勞：耗能較少,三

21、_細(xì)胞的基本功能,73,2. 動(dòng)作電位在不同細(xì)胞之間的傳遞,心肌和平滑肌的細(xì)胞間存在縫隙連接。 由6個(gè)稱為連接子的單體蛋白形成同源六聚體,1）動(dòng)作電位通過(guò)縫隙連接的傳遞,2）動(dòng)作電位通過(guò)神經(jīng)突觸或神經(jīng)肌接頭的傳遞（化學(xué)性傳遞,三_細(xì)胞的基本功能,74,二、細(xì)胞的興奮和興奮性,一)細(xì)胞的興奮和可興奮細(xì)胞,傳統(tǒng)生理學(xué)將細(xì)胞或組織對(duì)刺激發(fā)生的反應(yīng)稱為興奮（excitation）。 在現(xiàn)代生理學(xué)中，興奮被看作是動(dòng)作電位的同義語(yǔ)或動(dòng)作電位產(chǎn)生的過(guò)程,凡是受刺激后能產(chǎn)生動(dòng)作電位的細(xì)胞，稱為可興奮細(xì)胞。神經(jīng)細(xì)胞、肌細(xì)胞和腺細(xì)胞都屬于可興奮細(xì)胞,三_細(xì)胞的基本功能,75,二) 細(xì)胞產(chǎn)生興奮的條件,1. 興奮性

22、（excitability,可興奮細(xì)胞或組織對(duì)刺激發(fā)生反應(yīng)的能力稱興奮性。 從生物電的角度看，可興奮細(xì)胞受到刺激產(chǎn)生動(dòng)作電位的能力，稱為興奮性,三_細(xì)胞的基本功能,76,2. 刺激（stimulation,內(nèi)、外環(huán)境變化,有效刺激,無(wú)效刺激,有反應(yīng)的刺激,刺激的三個(gè)條件,刺激的形式,機(jī)械刺激，物理刺激（電刺激），化學(xué)刺激，生物刺激等,一定的強(qiáng)度,一定的持續(xù)時(shí)間,一定的強(qiáng)度對(duì)時(shí)間的變化率,三_細(xì)胞的基本功能,77,3. 反應(yīng),刺激作用下，機(jī)體作出的應(yīng)答,反應(yīng)的形式,機(jī)體由相對(duì)靜止轉(zhuǎn)變?yōu)榛顒?dòng)狀態(tài)或由活動(dòng)弱轉(zhuǎn)變?yōu)榛顒?dòng)強(qiáng)的狀態(tài)（動(dòng)作電位,興奮,抑制,機(jī)體由活動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄬?duì)靜止?fàn)顟B(tài)或由活動(dòng)強(qiáng)轉(zhuǎn)變?yōu)榛顒?dòng)弱的

23、狀態(tài)（超極化,三_細(xì)胞的基本功能,78,4. 閾強(qiáng)度（threshold intensity,強(qiáng)度-時(shí)間變化率固定，刺激持續(xù)時(shí)間恒定和足夠時(shí)，能引起組織或細(xì)胞發(fā)生興奮或產(chǎn)生動(dòng)作電位的最小刺激強(qiáng)度，又稱閾值,意義,反映組織興奮性的高低。 閾強(qiáng)度低，興奮性高。 閾強(qiáng)度高，興奮性低,概念,三_細(xì)胞的基本功能,79,三）細(xì)胞一次興奮過(guò)程中興奮性的周期性變化,三_細(xì)胞的基本功能,80,動(dòng)作電位的組成與興奮性周期的對(duì)應(yīng)關(guān)系,三_細(xì)胞的基本功能,81,第四節(jié) 骨胳肌的收縮功能,運(yùn)動(dòng)單位,一個(gè)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元和所支配的所有肌纖維,三_細(xì)胞的基本功能,82,神經(jīng)元模式圖,三_細(xì)胞的基本功能,83,一、神經(jīng)-肌接頭的興

24、奮傳遞,神經(jīng)-肌接頭,神經(jīng)纖維末梢膜與肌膜相接觸的部位,接頭前膜,接頭后膜（終板膜,接頭間隙,囊泡（ACh,N2型ACh受體,50 nm,一）神經(jīng)-肌接頭的結(jié)構(gòu),線粒體,小皺褶,膽堿酯酶,三_細(xì)胞的基本功能,84,神經(jīng)-肌接頭的結(jié)構(gòu),三_細(xì)胞的基本功能,85,神經(jīng)肌接頭的結(jié)構(gòu),三_細(xì)胞的基本功能,86,二）神經(jīng)-肌接頭的興奮傳遞,神經(jīng)沖動(dòng),接頭前膜產(chǎn)生AP,電壓門控Ca2+通道開(kāi)放,Ca2+內(nèi)流,降低軸漿粘滯性,囊泡的可移動(dòng)性,中和負(fù)電荷,囊泡易與前膜融合,囊泡向前膜移動(dòng)、融合、釋放ACh,ACh+N2受體,受體變構(gòu),離子通道開(kāi)放,主要Na+內(nèi)流,去極化（終板電位），是局部興奮,終板膜,電緊張

25、方式傳導(dǎo),達(dá)到閾電位水平,AP（肌膜,在肌膜上傳導(dǎo),促進(jìn),總和,三_細(xì)胞的基本功能,87,三_細(xì)胞的基本功能,88,三）神經(jīng)-肌接頭興奮傳遞的特征及影響因素,化學(xué)性興奮傳遞：電 化學(xué)性 電 單向傳遞：接頭前膜 終板膜 時(shí)間延擱 相對(duì)易疲勞 易受藥物和其他環(huán)境因素的影響,1神經(jīng)-肌接頭興奮的傳遞的特征,三_細(xì)胞的基本功能,89,2. 影響神經(jīng)-肌接頭興奮傳遞的因素,機(jī)制：與ACh競(jìng)爭(zhēng)N受體，無(wú)活性，稱受體阻斷劑,機(jī)制：與N受體結(jié)合，不易被膽堿酯酶水解,箭毒類藥物：作用于N受體,琥珀酰膽堿（司可林）：作用于N受體,三_細(xì)胞的基本功能,90,二、骨骼肌的機(jī)械收縮活動(dòng),一）骨骼肌細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)及分子組成

26、,骨骼肌肌纖維,肌漿,細(xì)胞核,肌原纖維,肌管系統(tǒng),肌膜,粗肌絲,細(xì)肌絲,橫管,縱管,三_細(xì)胞的基本功能,91,1. 肌原纖維,肌節(jié),是肌細(xì)胞的基本功能單位,粗肌絲,細(xì)肌絲,相鄰Z線間的一段肌原纖維,1/2明帶 + 暗帶 + 1/2明帶,肌原纖維超微結(jié)構(gòu)模式圖,三_細(xì)胞的基本功能,92,肌原纖維超微結(jié)構(gòu)模式圖,肌節(jié),三_細(xì)胞的基本功能,93,1）粗肌絲,分子組成,肌球蛋白（肌凝蛋白,桿狀部主干,球狀頭橫橋,200300個(gè),三_細(xì)胞的基本功能,94,橫橋的特點(diǎn),A.是ATP酶，可水解ATP供能,B.與細(xì)肌絲中的肌動(dòng)蛋白可逆性地結(jié)合,結(jié)合一個(gè)位點(diǎn),頭向M線方向扭動(dòng)，拖拉細(xì)肌絲,分離,再結(jié)合下一個(gè)位點(diǎn)

27、,激活,M線,三_細(xì)胞的基本功能,95,橫橋扭動(dòng)與細(xì)肌絲滑行圖解,三_細(xì)胞的基本功能,96,2）細(xì)肌絲,分子組成,肌動(dòng)（纖）蛋白,原肌球（凝）蛋白,肌鈣蛋白,球形單體雙螺旋體主干,每一個(gè)單體上有一個(gè)與肌球蛋白的結(jié)合位點(diǎn),纖維狀單體雙螺旋結(jié)構(gòu),安靜時(shí)，覆蓋肌動(dòng)蛋白上各結(jié)合位點(diǎn),球形,T：結(jié)合至原肌球蛋白,C：與Ca2+親和,I: 信息傳遞,三_細(xì)胞的基本功能,97,細(xì)肌絲的分子組成,三_細(xì)胞的基本功能,98,三_細(xì)胞的基本功能,99,三_細(xì)胞的基本功能,100,肌漿Ca2+濃度增加導(dǎo)致肌纖蛋白上的結(jié)合點(diǎn)暴露圖解,三_細(xì)胞的基本功能,101,三_細(xì)胞的基本功能,102,收縮蛋白,調(diào)節(jié)蛋白,肌動(dòng)蛋白,肌鈣蛋白,肌球蛋白,原肌球蛋白,三_細(xì)胞的基本功能,103,二） 骨骼肌收縮的機(jī)制,1. 肌漿中Ca2+濃度增加到閾值，肌鈣蛋白和原肌 凝蛋