2022年醫(yī)學(xué)專題-第二章-細(xì)胞

細(xì)胞(xìbāo)的基本功能Thecell’sbasicfunction第二章第一頁，共六十七頁。1、細(xì)胞的物質(zhì)(wùzhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能3、細(xì)胞(xìbāo)的生物電現(xiàn)象4、肌細(xì)胞的收縮(shōusuō)功能1）靜息電位2）動作電位教學(xué)目標(biāo)2、細(xì)胞的跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)功能第二頁，共六十七頁。問題導(dǎo)入：細(xì)胞(xìbāo)有那些功能第三頁，共六十七頁。問題一：什么(shénme)是細(xì)胞的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能第四頁，共六十七頁。膜的化學(xué)組成(zǔchénɡ)和分子結(jié)構(gòu)液態(tài)鑲嵌(xiāngqiàn)模型磷脂雙分子層膜蛋白質(zhì)親水性集團(tuán)疏水性集團(tuán)細(xì)胞膜主要由脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和糖類(tánɡlèi)組成第五頁，共六十七頁。第六頁，共六十七頁。細(xì)胞膜的物質(zhì)(wùzhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能單純擴(kuò)散、異化擴(kuò)散、主動(zhǔdòng)轉(zhuǎn)運(yùn)、出胞入胞第七頁，共六十七頁。一、單純(dānchún)擴(kuò)散(simplediffusion)（一）概念(gàiniàn)脂溶性小分子物質(zhì)從細(xì)胞膜高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)移動(yídòng)的過程（二）物質(zhì)種類

（脂溶性小分子物質(zhì)：O2、CO2、酒精、激素等)第八頁，共六十七頁。（三）特點(tèdiǎn)：1、順濃度梯度2、不消耗(xiāohào)能量（四）影響(yǐngxiǎng)因素：1、膜兩側(cè)該物質(zhì)的濃度差2、膜對該物質(zhì)的通透性第九頁，共六十七頁。二、易化擴(kuò)散(kuòsàn)（facilitateddiffusion）（一）概念(gàiniàn)（三）特征(tèzhēng)1、需特殊膜蛋白的幫助2、順濃度梯度3、不消耗能量非脂溶性小分子物質(zhì)在膜蛋白的幫助下，順濃度梯度的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)（二）物質(zhì)種類

（非脂溶性小分子物質(zhì)：離子、葡萄糖、氨基酸等)第十頁，共六十七頁。特點(tèdiǎn)：1）特異性

2）飽和現(xiàn)象

3）競爭性抑制

需載體蛋白幫助，本身(běnshēn)并不消耗?？枯d體運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)(wùzhì)：葡萄糖、氨基酸等小分子親水性物質(zhì)1、載體運(yùn)輸(carriertransport)（四）轉(zhuǎn)運(yùn)方式分類第十一頁，共六十七頁。2、通道(tōngdào)運(yùn)輸1）由鑲嵌(xiāngqiàn)在膜上的通道蛋白完成2）轉(zhuǎn)運(yùn)(zhuǎnyùn)物質(zhì)主要是K+Na+Ca2+Cl-

等離子3）離子通道的特征：

a、離子的選擇性

b、離子轉(zhuǎn)運(yùn)速度快

c、離子的門控電壓門控通道化學(xué)門控通機(jī)械門控通第十二頁，共六十七頁。電壓(diànyā)門控通道化學(xué)(huàxué)門控通道化學(xué)(huàxué)化學(xué)第十三頁，共六十七頁。*單純擴(kuò)散與易化擴(kuò)散都不需要細(xì)胞提供能量，因而(yīnér)也將它們稱為被動轉(zhuǎn)運(yùn)。第十四頁，共六十七頁。三、主動(zhǔdòng)轉(zhuǎn)運(yùn)(activetransport)1、概念(gàiniàn)細(xì)胞通過本身的耗能過程，在膜蛋白的幫助下，將水溶性小分子(fēnzǐ)物質(zhì)或離子由細(xì)胞膜的低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)的過程。2、特征：（1）通過膜上離子泵轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)（2）逆濃度梯度、逆電位差（3）需消耗能量第十五頁，共六十七頁。3、離子(lízǐ)泵的種類體內(nèi)(tǐnèi)主要的離子泵是鈉-鉀泵，簡稱鈉泵。其次是鈣泵等鈉—鉀泵的本質(zhì)(běnzhì)是Na+—K+依賴式ATP酶屬整合蛋白，幾乎存在于所有細(xì)胞膜上第十六頁，共六十七頁。PrimaryactivetransportNa+-K+

依賴(yīlài)式ATP酶（鈉泵）3Na+(由胞內(nèi)向胞外):

2K+

(由胞外向胞內(nèi))第十七頁，共六十七頁。

鈉-鉀泵的這種活動還為其它一些物質(zhì)(wùzhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的提供了動力（如葡萄糖、氨基酸的吸收：Na+-載體-葡萄糖、Na+-載體-氨基酸的復(fù)合體形式進(jìn)行的聯(lián)合轉(zhuǎn)運(yùn)）。維持[Na+]高、[K+]高原先(yuánxiān)的不均勻分布狀態(tài)2K+泵至細(xì)胞(xìbāo)內(nèi);3Na+泵至細(xì)胞外分解ATP產(chǎn)生能量當(dāng)C內(nèi)[Na+]↑/C外[K+]↑激活鈉-鉀泵:4、機(jī)制第十八頁，共六十七頁。5、鈉—鉀泵的生理(shēnglǐ)意義*保持細(xì)胞內(nèi)外鉀、鈉離子的濃度差，是細(xì)胞生物電產(chǎn)生的物質(zhì)基礎(chǔ)。*防止(fángzhǐ)細(xì)胞水腫*提供細(xì)胞對其它物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的勢能。第十九頁，共六十七頁。這種間接利用(lìyòng)ATP能量的主動轉(zhuǎn)運(yùn)過程—繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運(yùn)主要(zhǔyào)由生物泵活動形成的勢能作為能量的來源繼發(fā)性主動(zhǔdòng)轉(zhuǎn)運(yùn)

由Na+-葡萄糖同向轉(zhuǎn)運(yùn)體和鈉泵耦聯(lián)活動完成的葡萄糖在小腸粘膜上皮的主動吸收

左：上皮細(xì)胞基側(cè)膜區(qū)Na+泵的活動造成細(xì)胞內(nèi)的低Na+和膜內(nèi)外的Na+濃度差。

右：①

頂膜區(qū)上的同向轉(zhuǎn)運(yùn)體利用Na+的化學(xué)驅(qū)動力，將腸腔中的Na+和葡萄糖一起轉(zhuǎn)運(yùn)至上皮細(xì)胞內(nèi)（此過程中葡萄糖的轉(zhuǎn)運(yùn)是逆濃度梯度進(jìn)行的）；②

進(jìn)入上皮細(xì)胞的葡萄糖再經(jīng)基底側(cè)膜上另一種葡萄糖載體擴(kuò)散至組織液，從而完成葡萄糖在腸腔中的主動吸收過程。第二十頁，共六十七頁。四、入胞與出胞

（大分子或物質(zhì)(wùzhì)團(tuán)塊進(jìn)出細(xì)胞；需耗能）（一）入胞1、概念(gàiniàn)吞噬(tūnshì)吞飲2、分類第二十一頁，共六十七頁。（二）出胞1、概念(gàiniàn)2、主要見于細(xì)胞的分泌(fēnmì)活動第二十二頁，共六十七頁。問題二：細(xì)胞(xìbāo)的跨膜信號傳遞功能一、G-蛋白(dànbái)偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號傳導(dǎo)神經(jīng)遞質(zhì)、激素(jīsù)等（第一信使）激活腺苷酸環(huán)化酶(AC)ATPcAMP（第二信使）細(xì)胞內(nèi)生物效應(yīng)激活蛋白激酶A結(jié)合G蛋白偶聯(lián)受體激活G蛋白第二十三頁，共六十七頁。二、離子通道介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)離子通道大體有：化學(xué)(huàxué)、電壓、機(jī)械性門控通道化學(xué)性胞外信號(xìnhào)(ACh)ACh+

受體=復(fù)合體離子通道開放(kāifàng)Na+內(nèi)流細(xì)胞膜電位細(xì)胞內(nèi)生物效應(yīng)第二十四頁，共六十七頁。三、酶偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(xìnhào)傳導(dǎo)體內(nèi)的大部分生長因子和小部分肽類激素通過(tōngguò)此方式而發(fā)揮作用（如：胰島素）胰島素與受體酪氨酸激酶(jīméi)結(jié)合細(xì)胞內(nèi)生物效應(yīng)膜外N端：識別、結(jié)合第一信使膜內(nèi)C端：具有酪氨酸激酶活性第二十五頁，共六十七頁。第三節(jié)細(xì)胞(xìbāo)的生物電現(xiàn)象一、靜息(jìnɡxī)電位(restingpotential)（一）概念(gàiniàn)細(xì)胞在安靜時，存在于膜內(nèi)外兩側(cè)的電位差。第二十六頁，共六十七頁。極化(jíhuà)（polarization）去極化（depolarization）超極化（hyperpolarization）復(fù)極化（repolarization）反極化（reverse—polarization）與生物電現(xiàn)象(xiànxiàng)有關(guān)的幾個概念細(xì)胞(xìbāo)在安靜狀態(tài)下保持的膜外正膜內(nèi)負(fù)狀態(tài)在靜息電位的基礎(chǔ)上，膜內(nèi)電位向負(fù)值減小的方向變化在靜息電位的基礎(chǔ)上，膜內(nèi)電位向負(fù)值加大的方向變化膜電位先去極化再向靜息電位恢復(fù)的過程極化狀態(tài)的反轉(zhuǎn)第二十七頁，共六十七頁。（三）產(chǎn)生(chǎnshēng)機(jī)制離子流學(xué)說(xuéshuō)1、細(xì)胞內(nèi)外各種(ɡèzhǒnɡ)離子的濃度分布不均2、在不同狀態(tài)下，細(xì)胞膜對各種離子的通透性不同。安靜時膜對K+通透性大，活動時對Na+通透性大。第二十八頁，共六十七頁。影響靜息電位(diànwèi)的主要影響因素：

1、細(xì)胞膜在靜息電位時對K+的通透性3、細(xì)胞代謝障礙(zhàngài)也可影響靜息電位2、細(xì)胞膜內(nèi)外(nèiwài)K+濃度差第二十九頁，共六十七頁。二、動作電位(actionpotential)（一）概念(gàiniàn)細(xì)胞受刺激時,在靜息(jìnɡxī)電位基礎(chǔ)上產(chǎn)生的可擴(kuò)布的電位變化。波形主要由：上升支、超射、鋒電位、下降(xiàjiàng)支與后電位組成。第三十頁，共六十七頁。主要是細(xì)胞受到刺激后Na+的大量(dàliàng)的快速的內(nèi)流造成。△去極化過程△復(fù)極化過程(guòchéng)主要是鈉通道關(guān)閉，鉀通道激活(jīhuó)而開放，鉀離子快速外流造成?！骱箅娢浑x子泵的轉(zhuǎn)運(yùn)排鈉攝鉀(二)產(chǎn)生機(jī)制第三十一頁，共六十七頁。（三）動作電位產(chǎn)生的條件(tiáojiàn)與閾電位

1、產(chǎn)生(chǎnshēng)條件2、閾電位(diànwèi)(thresholdpotential)靜息電位去極化達(dá)到閾電位能觸發(fā)動作電位的膜電位臨界值第三十二頁，共六十七頁。（四）動作電位的特點(tèdiǎn)1、“全或無”現(xiàn)象(xiànxiàng)2、不衰減性傳導(dǎo)3、脈沖式第三十三頁，共六十七頁。（五）動作電位的傳導(dǎo)(chuándǎo)傳導(dǎo)的機(jī)制——局部(júbù)電流學(xué)說無髓鞘神經(jīng)纖維(shénjīnɡxiānwéi)AP傳導(dǎo)：連續(xù)傳導(dǎo)速度慢

第三十四頁，共六十七頁。跳躍式傳導(dǎo)(chuándǎo)：速度快、節(jié)能有髓鞘神經(jīng)纖維(shénjīnɡxiānwéi)AP傳導(dǎo)：第三十五頁，共六十七頁。三、局部(júbù)電位1、概念：電位變化只局限(júxiàn)在受刺激局部范圍而不能遠(yuǎn)傳。第三十六頁，共六十七頁。三、局部(júbù)電位2、基本特征：

不具有動作電位

“全或無”的特征(tèzhēng)

不能作遠(yuǎn)距離的傳播

總和反應(yīng)

（包括空間與時間總和）第三十七頁，共六十七頁。1、在靜息電位(diànwèi)基礎(chǔ)上，膜內(nèi)電位(diànwèi)向負(fù)值增大方向變化稱為：A、去極化B、復(fù)極化

C、超極化D、反極化(jíhuà)練習(xí)(liànxí)第三十八頁，共六十七頁。2、細(xì)胞內(nèi)液與細(xì)胞外液相比(xiānɡbǐ)，細(xì)胞內(nèi)液含有：A、較多的Na＋B、較多的Cl-

C、較多的Ca２+

D、較多的K＋第三十九頁，共六十七頁。3、引起(yǐnqǐ)動作電位上升相的鈉離子內(nèi)流屬于：A、單純(dānchún)擴(kuò)散B、載體易化擴(kuò)散

C、電壓門控易化擴(kuò)散D、化學(xué)門控易化擴(kuò)散第四十頁，共六十七頁。4、可興奮(xīngfèn)細(xì)胞興奮(xīngfèn)時，共有的特征是產(chǎn)生：A、動作電位B、靜息電位

C、反射活動D、收縮(shōusuō)反應(yīng)第四十一頁，共六十七頁。5、細(xì)胞外液中的鉀離子(lízǐ)濃度升高時，可使：Ａ，靜息電位(diànwèi)增大Ｂ，靜息電位減?。?，動作電位增大Ｄ，動作電位減小第四十二頁，共六十七頁。

問題(wèntí)三：骨骼肌的收縮功能運(yùn)動神經(jīng)的興奮如何(rúhé)傳遞給肌細(xì)胞使它產(chǎn)生興奮的？骨骼肌細(xì)胞如何(rúhé)收縮的？影響骨骼肌收縮的因素有哪些？骨骼肌的收縮形式有哪些？本節(jié)內(nèi)容：骨骼肌細(xì)胞的興奮如何引發(fā)其收縮的？第四十三頁，共六十七頁。一、神經(jīng)(shénjīng)肌肉接頭處的興奮傳遞（一）N-肌肉(jīròu)接頭處的結(jié)構(gòu)1、突觸前膜（內(nèi)有突觸小泡）2、突觸間隙(jiànxì)（內(nèi)有細(xì)胞外液）3、突觸后膜（終板膜）（膜上有N2受體和膽堿酯酶）第四十四頁，共六十七頁。第四十五頁，共六十七頁?；瘜W(xué)門控式通道(tōngdào)開放（Na+內(nèi)流為主）動作電位沿N纖維(xiānwéi)傳到軸突末梢前膜上Ca2+開放，Ca2+進(jìn)入(jìnrù)末梢囊泡向前膜移動并融合破裂，Ach進(jìn)入間隙Ach與突觸后膜上的Ach受體結(jié)合使終板膜去極化，產(chǎn)生終板電位若終板電位>閾電位（AP)，肌細(xì)胞興奮、收縮（二）神經(jīng)-肌肉接頭處興奮的傳遞過程第四十六頁，共六十七頁。

肌無力癥由于某種原因引起的神經(jīng)肌接頭處乙酰膽堿不能與終板膜上受體結(jié)合(jiéhé)而導(dǎo)致的肌無力癥第四十七頁，共六十七頁。二、骨骼肌細(xì)胞的微細(xì)(wēixì)結(jié)構(gòu)（一）肌原纖維和肌小節(jié)(xiǎojié)第四十八頁，共六十七頁。

粗肌絲細(xì)肌絲Z線Z線M線H帶肌節(jié)=1/2明帶+暗帶+1/2明帶IBandABand第四十九頁，共六十七頁。（二）肌絲的分子組成(zǔchénɡ)和橫橋的運(yùn)動1、粗肌絲（肌凝蛋白(dànbái)）1）頭（橫橋），桿：束狀排列(páiliè)朝向M線2）橫橋的作用：*與細(xì)肌絲可逆的結(jié)合，拉動細(xì)肌絲移動*具有ATP酶的作用第五十頁，共六十七頁。2、細(xì)肌絲由肌動蛋白(dànbái)、原肌凝蛋白(dànbái)、肌鈣蛋白(dànbái)組成第五十一頁，共六十七頁。肌漿中鈣濃度升高到一定程度時，鈣離子與肌鈣蛋白結(jié)合，使原肌凝蛋白分子構(gòu)象發(fā)生改變(gǎibiàn)，促使橫橋與肌動蛋白結(jié)合。并產(chǎn)生下列兩種作用:1、激活(jīhuó)橫橋ATP酶，為滑行提供能量.2、激發(fā)橫橋連續(xù)擺動(bǎidòng)，使肌細(xì)胞收縮。第五十二頁，共六十七頁。（三）肌管系統(tǒng)(xìtǒng)1、橫管(hénɡɡuǎn)2、縱管（肌質(zhì)網(wǎng)）3、橫管和它兩側(cè)各一個(yīɡè)終池形成三聯(lián)體三聯(lián)體的作用：完成橫管向肌質(zhì)網(wǎng)的信息傳遞終池的作用：儲存鈣（鈣池）第五十三頁，共六十七頁。三、肌細(xì)胞的興奮(xīngfèn)—收縮耦聯(lián)（一）概念(gàiniàn)（二）關(guān)鍵(guānjiàn)物質(zhì)—鈣離子（三）關(guān)鍵部位—三聯(lián)體把肌細(xì)胞的興奮和肌細(xì)胞的收縮連接起來的過程第五十四頁，共六十七頁。（四）興奮(xīngfèn)—收縮耦聯(lián)三個步驟1、肌膜Ap經(jīng)橫管(hénɡɡuǎn)到達(dá)三聯(lián)體2、三聯(lián)體的信號(xìnhào)傳遞3、終池對鈣的釋放和回收第五十五頁，共六十七頁。四、骨骼肌的收縮機(jī)制(jīzhì)—滑行學(xué)說1、肌絲滑行(huáxíng)理論第五十六頁，共六十七頁。按任意鍵飛入橫橋擺動(bǎidòng)動畫肌節(jié)縮短(suōduǎn)=肌細(xì)胞收縮牽拉(qiānlā)細(xì)肌絲朝肌節(jié)中央滑行橫橋擺動橫橋與結(jié)合位點結(jié)合，分解ATP釋放能量原肌球蛋白位移，暴露細(xì)肌絲上的結(jié)合位點Ca2+與肌鈣蛋白結(jié)合肌鈣蛋白的構(gòu)型改變終池膜上的鈣通道開放終池內(nèi)的Ca2+進(jìn)入肌漿2、肌絲滑行過程：第五十七頁，共六十七頁。運(yùn)動神經(jīng)沖動傳至末梢↓N末梢對Ca2+通透性增加Ca2+內(nèi)流入N末梢內(nèi)↓接頭前膜內(nèi)囊泡向前膜移動、融合、破裂↓ACh釋放入接頭間隙↓

ACh與終板膜受體結(jié)合↓受體構(gòu)型改變↓終板膜對Na+、K+(尤其(yóuqí)Na+)的通透性增加↓產(chǎn)生終板電位(EPP)↓EPP引起肌膜AP↓肌膜AP沿橫管膜傳至三聯(lián)管↓終池膜上的鈣通道開放終池內(nèi)Ca2+進(jìn)入肌漿↓Ca2+與肌鈣蛋白結(jié)合引起肌鈣蛋白的構(gòu)型改變↓原肌凝蛋白發(fā)生位移暴露出細(xì)肌絲上與橫橋結(jié)合位點↓橫橋與結(jié)合位點結(jié)合激活(jīhuó)ATP酶作用,分解ATP↓橫橋擺動↓牽拉細(xì)肌絲朝肌節(jié)中央滑行↓肌節(jié)縮短=肌細(xì)胞收縮1.興奮傳遞(chuándì)

2.興奮-收縮（肌絲滑行）耦聯(lián)第五十八頁，共六十七頁。五、骨骼肌的收縮(shōusuō)形式（一）等長收縮(shōusuō)與等張收縮(shōusuō)1、等長收縮(shōusuō)概念、作用2、等張收縮概念、作用第五十九頁，共六十七頁。（二）單收縮(shōusuō)和單收縮(shōusuō)的復(fù)合1、單收縮(shōusuō)1）概念(gàiniàn)2）收縮曲線肌肉受一次有效刺激，爆發(fā)一次動作電位，引起一次收縮第六十頁，共六十七頁。2、強(qiáng)直(qiángzhí)收縮1）概念(gàiniàn)2）收縮(shōusuō)曲線1Hz4Hz16Hz指在連續(xù)刺激下，肌肉產(chǎn)生單收縮的復(fù)合。第六十一頁，共六十七頁。六、影響骨骼肌