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文檔簡(jiǎn)介
細(xì)胞的基本功能
第一節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能第三節(jié)細(xì)胞的生物電現(xiàn)象第四節(jié)肌細(xì)胞的收縮第二節(jié)細(xì)胞的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞的基本功能第一節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能第三節(jié)第一節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能
一、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)第一節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能(一)脂質(zhì)雙分子層液態(tài)的脂質(zhì)雙分子層(二)細(xì)胞膜蛋白質(zhì)鑲嵌或貫穿于脂質(zhì)雙分子層中(三)細(xì)胞膜糖類
多為短糖鏈,形成糖脂或糖蛋白。有些作為抗原決定族=免疫信息(血型);有些作為膜受體的“可識(shí)別”部分,能特異地與激遞質(zhì)等結(jié)合。(一)脂質(zhì)雙分子層(三)細(xì)胞膜糖類二、物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)(一)單純擴(kuò)散(二)膜蛋白介導(dǎo)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)
1、經(jīng)載體的易化擴(kuò)散
2、經(jīng)通道的易化擴(kuò)散
3、原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)
4、繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)(三)入胞和出胞二、物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)
(一).單純擴(kuò)散(simplediffusion)(1)概念:一些脂溶性物質(zhì)由膜的高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)移動(dòng)的過程。(一).單純擴(kuò)散(simplediffusion)
(2)特點(diǎn):A、擴(kuò)散速率高B、無(wú)飽和性C、不依靠特殊膜蛋白質(zhì)的“幫助”D、不需另外消耗能量E、擴(kuò)散量與濃度梯度、溫度和膜通透性呈正相關(guān)。
表示方法:擴(kuò)散通量
(molormol數(shù)/min.cm2)F、轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì):O2、CO2、NH3、N2、尿素、乙醚、乙醇、類固醇類激素
等少數(shù)幾種。
(2)特點(diǎn):(二)膜蛋白介導(dǎo)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)1、經(jīng)通道的易化擴(kuò)散(1)概念:一些非脂溶性或脂溶解度甚小的物質(zhì),需特殊膜蛋白質(zhì)的“幫助”下,由膜的高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)移動(dòng)的過程。
(二)膜蛋白介導(dǎo)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)1、經(jīng)通道的易化擴(kuò)散轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì):各種帶電離子1、經(jīng)通道的易化擴(kuò)散轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì):各種帶電離子(1)、化學(xué)門控通道——由化學(xué)物質(zhì)控制通道的開關(guān)如圖示Ca2+Ca2+ActionpotentialFusingvesicleAchAchIonchannelreceptoraadgbNa+(1)、化學(xué)門控通道——由化學(xué)物質(zhì)控制通道的開關(guān)如圖示Ca(2)電壓門控通道——由膜電位改變控制通道的開關(guān)電壓依從性鈉通道1800個(gè)氨基酸形成4個(gè)結(jié)構(gòu)相同的a-螺旋結(jié)構(gòu)域(domain),每個(gè)結(jié)構(gòu)域中有6個(gè)片段(S1~S6)。由4個(gè)S2圍成了通道親水性通路;由帶精氨酸和賴氨酸等陽(yáng)離子的S4形成了電壓依從性門控機(jī)制。(2)電壓門控通道——由膜電位改變控制通道的開關(guān)電壓依從性(3)、機(jī)械門控通道——由機(jī)械運(yùn)動(dòng)改變控制通道內(nèi)耳毛細(xì)胞頂部的聽毛彎曲時(shí),引起其根部所在的膜變形,直接激活通道,改變其活動(dòng)狀態(tài)。(3)、機(jī)械門控通道——由機(jī)械運(yùn)動(dòng)改變控制通(4)、細(xì)胞間通道圖示細(xì)胞間隙細(xì)胞膜蛋白亞單位這種結(jié)構(gòu)主要存在于心肌和平滑肌的肌細(xì)胞之間。(4)、細(xì)胞間通道圖示細(xì)胞間隙細(xì)胞膜蛋白亞單位這種結(jié)構(gòu)主要存2、經(jīng)載體的易化擴(kuò)散轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì):葡萄糖、氨基酸等小分子親水物質(zhì)2、經(jīng)載體的易化擴(kuò)散轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì):葡萄糖、氨基酸等小分子親水物
(3)特點(diǎn):①需依靠特殊膜蛋白質(zhì)②不需另外消耗能量③選擇性④飽和性
⑤竟?fàn)幮?⑥濃度和電壓依從性(3)特點(diǎn):3、原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)(activetransport)
指物質(zhì)逆濃度梯度或電位梯度的轉(zhuǎn)運(yùn)過程。
特點(diǎn):①需要消耗能量,能量由分解ATP來(lái)提供;
②依靠特殊膜蛋白質(zhì)(泵)的“幫助”;
③是逆電-化學(xué)梯度進(jìn)行的。
如:Na+-K+泵、H+-K+泵等
3、原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)(activetransport)泵轉(zhuǎn)運(yùn)——Na+-K+泵(Na+-K+-ATPase)泵轉(zhuǎn)運(yùn)——Na+-K+泵(Na+-K+-ATPase)通道轉(zhuǎn)運(yùn)與鈉-鉀泵轉(zhuǎn)運(yùn)模式圖通道轉(zhuǎn)運(yùn)與鈉-鉀泵轉(zhuǎn)運(yùn)模式圖
維持[Na+]o高、[K+]i高原先的不均勻分布狀態(tài)2K+泵至細(xì)胞內(nèi);3Na+泵至細(xì)胞外分解ATP產(chǎn)生能量當(dāng)[Na+]i↑/[K+]o↑激活鈉-鉀泵:由α、β二個(gè)亞單位構(gòu)成,α亞單位由1022個(gè)氨基酸殘基構(gòu)成,10次跨膜;β亞單位由302個(gè)氨基酸殘基構(gòu)成,1次跨膜。維持[Na+]o高、[K+]i高2K+泵至細(xì)胞內(nèi);34、繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)概念:
即逆濃度梯度或逆電位梯度的轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí),能量來(lái)自膜兩側(cè)[Na+]差,而[Na+]差是Na+-K+泵分解ATP釋放的能量建立的。4、繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)(三)入胞和出胞
出胞:指細(xì)胞把成塊的內(nèi)容物由細(xì)胞內(nèi)排出的過程。
入胞:指細(xì)胞外的大分子物質(zhì)或團(tuán)塊進(jìn)入細(xì)胞的過程,包括吞噬和吞飲。(三)入胞和出胞入胞:指細(xì)胞外的大分子物質(zhì)或團(tuán)塊出胞:出胞:入胞:入胞:第二節(jié)細(xì)胞的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)功能
跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)主要涉及到:胞外信號(hào)的識(shí)別與結(jié)合、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、胞內(nèi)效應(yīng)等三個(gè)環(huán)節(jié)??缒ば盘?hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)方式大體有以下三類:
①離子通道介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)
②G蛋白偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)
③酶偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)第二節(jié)細(xì)胞的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)功能一、G蛋白偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)
cAMP信號(hào)通路神經(jīng)遞質(zhì)、激素等(第一信使)興奮性G蛋白(GS)激活腺苷酸環(huán)化酶(AC)ATPcAMP細(xì)胞內(nèi)生物效應(yīng)激活cAMP依賴的蛋白激酶A結(jié)合G蛋白偶聯(lián)受體激活G蛋白一、G蛋白偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)神經(jīng)遞質(zhì)、激素等(第一信使)RsGsbgaGDPGTPGDPATPcAMPbgaGTPACProteinPKAPDE5`AMPATPADPPPhysiologicalactivitiesRibgGiaGDPbgaGTPGDPGTPmembraneplasmaRsGsbgaGDPGTPGDPATPcAMPbgaGTPA
磷脂酰肌醇信號(hào)通路激素(第一信使)興奮性G蛋白(GS)激活磷脂酶C(PLC)PIP2(第二信使)IP3和DG激活蛋白激酶C內(nèi)質(zhì)網(wǎng)釋放Ca2+激活G蛋白細(xì)胞內(nèi)生物效應(yīng)結(jié)合G蛋白偶聯(lián)受體磷脂酰肌醇信號(hào)通路激素(第一信使)興奮性G蛋白(GS)激活二、離子通道介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)
化學(xué)門控通道(骨骼肌終板膜)電壓門控通道(心肌細(xì)胞L型鈣通道)機(jī)械門控通道(血管內(nèi)皮細(xì)胞)二、離子通道介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)
化學(xué)門控通道(骨骼肌終板膜)三、酶偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)
受體本身具有酶的活性,又稱受體酪氨酸激酶。三、酶偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)
概述恩格斯在100多年前就指出:“地球上幾乎沒有一種變化發(fā)生而不同時(shí)顯示出電的變化”。人體及生物體活細(xì)胞在安靜和活動(dòng)時(shí)都存在電活動(dòng),這種電活動(dòng)稱為生物電現(xiàn)象(bioelectricity)。
第三節(jié)細(xì)胞的生物電現(xiàn)象“概述第三節(jié)細(xì)胞的生物電現(xiàn)象“一、細(xì)胞膜的被動(dòng)電學(xué)特性
(一)膜電容和膜電阻
歐姆定律:I(電流)=V(電壓)G(電導(dǎo))
膜電位(電壓)=離子電流/電導(dǎo)(V=I/G)(二)電緊張電位(P23)一、細(xì)胞膜的被動(dòng)電學(xué)特性
(一)膜電容和膜電阻
歐姆定律:一、靜息電位及其產(chǎn)生機(jī)制(一)細(xì)胞的靜息電位(restingpotentialRP)1.概念:細(xì)胞處于相對(duì)安靜狀態(tài)時(shí),細(xì)胞膜內(nèi)外存在的電位差。
2.RP實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:一、靜息電位及其產(chǎn)生機(jī)制2.RP實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:3.證明RP的實(shí)驗(yàn):(甲)當(dāng)A、B電極都位于細(xì)胞膜外,無(wú)電位改變,證明膜外無(wú)電位差。(乙)當(dāng)A電極位于細(xì)胞膜外,B電極插入膜內(nèi)時(shí),有電位改變,證明膜內(nèi)、外間有電位差。(丙)當(dāng)A、B電極都位于細(xì)胞膜內(nèi),無(wú)電位改變,證明膜內(nèi)無(wú)電位差。3.證明RP的實(shí)驗(yàn):(甲)當(dāng)A、B電極都位于細(xì)胞膜外,無(wú)電位
4.與RP相關(guān)的概念:
靜息電位:細(xì)胞處于相對(duì)安靜狀態(tài)時(shí),細(xì)胞膜內(nèi)外存在的電位差。膜電位:因電位差存在于膜的兩側(cè)所以又稱為膜電位(membranepotential)。
RP值描述:RP的絕對(duì)值
(-70→-90mV)超極化
RP的絕對(duì)值↓(-70→-50mV)去極化4.與RP相關(guān)的概念:(1)靜息狀態(tài)下細(xì)胞膜內(nèi)、外離子分布不勻
[Na+]i>[Na+]o≈1∶10,[K+]i>[K+]o≈30∶1[Cl-]i>[Cl-]o≈1∶14,[A-]i>[A-]o≈4∶1(二)靜息電位產(chǎn)生的機(jī)制1.靜息電位的產(chǎn)生條件膜內(nèi):膜外(1)靜息狀態(tài)下細(xì)胞膜內(nèi)、外離子分布不勻(二)靜息電位產(chǎn)生的細(xì)胞內(nèi)液和細(xì)胞外液中主要離子濃度和電位表2-1(槍烏大神經(jīng))細(xì)胞內(nèi)液和細(xì)胞外液中主要離子濃度和電位表2-1(槍烏大神經(jīng))細(xì)胞內(nèi)液和細(xì)胞外液中主要離子濃度和電位表2-2(哺乳動(dòng)物骨骼?。┘?xì)胞內(nèi)液和細(xì)胞外液中主要離子濃度和電位表2-2(哺乳動(dòng)物骨骼靜息狀態(tài)下細(xì)胞膜對(duì)離子的通透性具有選擇性
通透性:K+>Cl->Na+>A-靜息狀態(tài)下細(xì)胞膜對(duì)離子的通透性具有選擇性RP產(chǎn)生機(jī)制的膜學(xué)說(shuō):[K+]i順濃度差向膜外擴(kuò)散[A-]i不能向膜外擴(kuò)散[K+]i↓、[A-]i↑→膜內(nèi)電位↓(負(fù)電場(chǎng))[K+]o↑→膜內(nèi)電位↑(正電場(chǎng))膜外為正、膜內(nèi)為負(fù)的極化狀態(tài)當(dāng)擴(kuò)散動(dòng)力與阻力達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)=RP結(jié)論:RP的產(chǎn)生主要是K+向膜外擴(kuò)散的結(jié)果。
∴RP=K+的平衡電位RP產(chǎn)生機(jī)制的膜學(xué)說(shuō):[K+]i順濃度差向膜外擴(kuò)散[靜息膜電位或鉀離子的平衡電位可以用Nernst公式計(jì)算:RT[K+]iEk=——ln——R氣體常數(shù)8.31焦?fàn)?度;T絕對(duì)溫度273Co;
nF[K+]on離子價(jià)數(shù);F法拉弟常數(shù)96,500庫(kù)倫。實(shí)測(cè)值(?。┡c計(jì)算值(大)有差異,原因可能為:1)膜在靜息時(shí)對(duì)鈉離子,氯離子也有一些通透性;2)膜對(duì)鉀離子的通透性有一定的限制。膜外鉀離子濃度增高,在一定范圍內(nèi)可增加膜對(duì)鉀離子的通透性。靜息膜電位的定義:細(xì)胞處于靜息狀態(tài)時(shí),細(xì)胞膜內(nèi)外的電位差,其接近于鉀離子的平衡電位。靜息膜電位或鉀離子的平衡電位可以用Nernst公式計(jì)算:三、動(dòng)作電位(actionpotentialAP)及其產(chǎn)生機(jī)制
1.概念:2.AP實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:三、動(dòng)作電位(actionpotentialAP)及其產(chǎn)去極化上升支下降支(一)細(xì)胞的動(dòng)作電位刺激局部電位閾電位去極化零電位反極化(超射)復(fù)極化(負(fù)、正)后電位去極化上升支下降支(一)細(xì)胞的動(dòng)作電位刺激1.電化學(xué)驅(qū)動(dòng)力:決定離子跨膜流動(dòng)的方向和速度,某離子電化學(xué)驅(qū)動(dòng)力應(yīng)等于膜電位與該離子平衡電位之差。如Na+:Em-ENa=-70mV-(+60mV)=-130mVAP產(chǎn)生的基本條件:①膜內(nèi)外存在[Na+]差:
[Na+]i>[Na+]O≈1∶10;②膜在受到閾刺激而興奮時(shí),對(duì)離子的通透性增加:
即電壓門控性Na+、K+通道激活而開放。(二)動(dòng)作電位的產(chǎn)生機(jī)制1.電化學(xué)驅(qū)動(dòng)力:決定離子跨膜流動(dòng)的方向和速度,某離子電化學(xué)2、動(dòng)作電位期間膜電導(dǎo)的變化電壓鉗(voltageclamp)實(shí)驗(yàn)1、膜通透性與膜電導(dǎo)有關(guān)(通透性大,膜電導(dǎo)↑
)。2、如果電位差(V)固定不變,測(cè)出電流(I),就可作為膜電導(dǎo)的變化(通透性大小)。
V=I/G3、問題是測(cè)電流容易,而使膜電位(V)固定卻不易(膜電容—充電和放電)4、Hodgkin的電壓鉗(voltageclamp)實(shí)驗(yàn)2、動(dòng)作電位期間膜電導(dǎo)的變化電壓鉗(voltageclam對(duì)照K電流Na電流TTX存在時(shí)-80mV-30mV(3)全細(xì)胞紀(jì)錄電壓鉗(voltageclamp)FBAV膜電位監(jiān)視膜電位固定指令FBA:feedbackamplifier對(duì)照K電流Na電流TTX存在時(shí)-80mV-30mV(3)全細(xì)(4)單通道紀(jì)錄膜片鉗(patchclamp)(4)單通道紀(jì)錄膜片鉗(patchclamp)細(xì)胞生理--細(xì)胞的基本功能課件當(dāng)細(xì)胞受到刺激細(xì)胞膜上少量Na+通道激活而開放Na+順濃度差少量?jī)?nèi)流→膜內(nèi)外電位差↓→局部電位當(dāng)膜內(nèi)電位變化到閾電位時(shí)→Na+通道大量開放Na+順電化學(xué)差和膜內(nèi)負(fù)電位的吸引→再生式內(nèi)流膜內(nèi)負(fù)電位減小到零并變?yōu)檎娢唬ˋP上升支)Na+通道關(guān)→Na+內(nèi)流停+同時(shí)K+通道激活而開放K+順濃度差和膜內(nèi)正電位的吸引→K+迅速外流膜內(nèi)電位迅速下降,恢復(fù)到RP水平(AP下降支)∵[Na+]i↑、[K+]O↑→激活Na+-K+泵Na+泵出、K+泵回,離子恢復(fù)到興奮前水平→后電位2.AP的產(chǎn)生機(jī)制:當(dāng)細(xì)胞受到刺激細(xì)胞膜上少量Na+通道激活而開放Na+順濃度差結(jié)論:1、AP的上升支由Na+內(nèi)流形成,下降支是K+外流形成的,后電位是Na+-K+泵活動(dòng)引起的2、AP的產(chǎn)生是不消耗能量的,AP的恢復(fù)是消耗能量的(Na+-K+泵的活動(dòng))。3、AP(超射)=Na+的平衡電位。4、動(dòng)作電位的特點(diǎn)(1)全或無(wú)(2)傳導(dǎo)性(3)不應(yīng)期結(jié)論:三、細(xì)胞興奮后興奮性的變化(一)有關(guān)概念興奮性:活組織或細(xì)胞對(duì)外界刺激產(chǎn)生AP的能力。
興奮:組織受刺激后由靜息→活動(dòng)。抑制:組織受刺激后由活動(dòng)→靜息。刺激:能引起細(xì)胞或組織發(fā)生反應(yīng)的所有內(nèi)、外環(huán)境的變化。反應(yīng):可興奮性組織對(duì)刺激的應(yīng)答表現(xiàn)。三、細(xì)胞興奮后興奮性的變化(二)細(xì)胞興奮后興奮性的變化
分期興奮性機(jī)制絕對(duì)不應(yīng)期降至零鈉通道失活相對(duì)不應(yīng)期漸恢復(fù)通道部分恢復(fù)超常期>正常通道大部恢復(fù)低常期<正常內(nèi)電位呈超極化
(二)細(xì)胞興奮后興奮性的變化分期興奮四、局部興奮概念:閾下刺激引起的低于閾電位的去極化(即局部電位),稱局部興奮。四、局部興奮概念:特點(diǎn):
①不具有“全或無(wú)”現(xiàn)象。②電緊張方式擴(kuò)布。③具有總和效應(yīng):時(shí)間性和空間性總和。。
特點(diǎn):五、興奮在同一細(xì)胞上的傳導(dǎo)(一)傳導(dǎo)機(jī)制:局部電流五、興奮在同一細(xì)胞上的傳導(dǎo)
(二)傳導(dǎo)方式:無(wú)髓鞘N纖維為近距離局部電流(二)傳導(dǎo)方式:無(wú)髓鞘N纖維為近距離局部電流有髓鞘N纖維為遠(yuǎn)距離(跳躍式)局部電流有髓鞘N纖維為遠(yuǎn)距離(跳躍式)局部電流(三)傳導(dǎo)特點(diǎn)
1、生理完整性2、雙向性3、相對(duì)不疲勞性4、絕緣性5、不衰減性或“全或無(wú)”現(xiàn)象
(三)傳導(dǎo)特點(diǎn)第四節(jié)肌細(xì)胞的收縮
一、橫紋肌(一)骨骼肌神經(jīng)—肌接頭處的興奮傳遞1、N-M接頭結(jié)構(gòu)接頭前膜接頭間隙接頭后膜終板膜。接頭間隙第四節(jié)肌細(xì)胞的收縮1、N-M接頭結(jié)構(gòu)接頭間隙2.N-M接頭處的興奮傳遞過程當(dāng)神經(jīng)沖動(dòng)傳到軸突末膜Ca2+通道開放,膜外Ca2+向膜內(nèi)流動(dòng)接頭前膜內(nèi)囊泡移動(dòng)、融合、破裂,囊泡中ACh釋放(量子釋放)ACh與終板膜上的N2受體結(jié)合,受體蛋白分子構(gòu)型改變終板膜對(duì)Na+、K+(尤其是Na+)通透性↑終板膜去極化→終板電位(EPP)EPP電緊張性擴(kuò)布至肌膜去極化達(dá)到閾電位爆發(fā)肌細(xì)胞膜動(dòng)作電位2.N-M接頭處的興奮傳遞過程當(dāng)神經(jīng)沖動(dòng)傳到軸突末膜Ca2+細(xì)胞生理--細(xì)胞的基本功能課件(二)橫紋肌細(xì)胞的微細(xì)結(jié)構(gòu)(二)橫紋肌細(xì)胞的微細(xì)結(jié)構(gòu)3.肌原纖維:粗肌絲:由肌球(肌凝蛋白)組成,其頭部有一膨大部——橫橋
細(xì)肌絲:肌動(dòng)蛋白:表面有與橫橋結(jié)合的位點(diǎn),靜息時(shí)被原肌球蛋白掩蓋;
原肌球蛋白:靜息時(shí)掩蓋橫橋結(jié)合位點(diǎn);
肌鈣蛋白:與Ca2+結(jié)合變構(gòu)后,使原肌球蛋白位移,暴露出結(jié)合位點(diǎn)。3.肌原纖維:2.肌小節(jié):
是肌細(xì)胞收縮的基本結(jié)構(gòu)和功能單位。
1.肌管系統(tǒng):橫管系統(tǒng):T管縱管系統(tǒng):L管三聯(lián)管2.肌小節(jié):是肌細(xì)胞收縮的基本結(jié)構(gòu)和功能單位。1.肌管系統(tǒng)
1.興奮-收縮耦聯(lián)2.肌絲滑行(三)橫紋肌的收縮機(jī)制1.興奮-收縮耦聯(lián)2.肌絲滑行(三)橫紋肌的收(四)橫紋肌的興奮-收縮耦聯(lián)
(三個(gè)主要步驟)
①肌膜電興奮的傳導(dǎo)②三聯(lián)管處的信息傳遞
③肌漿網(wǎng)(縱管系統(tǒng))中Ca2+的釋放(四)橫紋肌的興奮-收縮耦聯(lián)按任意鍵飛入橫橋擺動(dòng)動(dòng)畫肌節(jié)縮短=肌細(xì)胞收縮牽拉細(xì)肌絲朝肌節(jié)中央滑行橫橋擺動(dòng)橫橋與結(jié)合位點(diǎn)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(diǎn)Ca2+與肌鈣蛋白結(jié)合肌鈣蛋白的構(gòu)型終池膜上的鈣通道開放終池內(nèi)的Ca2+進(jìn)入肌漿肌絲滑行按任意鍵肌節(jié)縮短=肌細(xì)胞收縮牽拉細(xì)肌絲朝肌節(jié)中央滑行橫橋擺動(dòng)骨骼肌舒張機(jī)制興奮-收縮耦聯(lián)后肌膜電位復(fù)極化終池膜對(duì)Ca2+通透性↓肌漿網(wǎng)膜Ca2+泵激活肌漿網(wǎng)膜[Ca2+]↓Ca2+與肌鈣蛋白解離原肌凝蛋白復(fù)蓋的橫橋結(jié)合位點(diǎn)骨骼肌舒張骨骼肌舒張機(jī)制興奮-收縮耦聯(lián)后肌膜電位復(fù)極化終池膜對(duì)Ca2+運(yùn)動(dòng)神經(jīng)沖動(dòng)傳至末梢↓N末梢對(duì)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(dòng)、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(duì)Na+、K+(尤其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(diǎn)↓橫橋與結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合激活A(yù)TP酶作用,分解ATP↓橫橋擺動(dòng)↓牽拉細(xì)肌絲朝肌節(jié)中央滑行↓肌節(jié)縮短=肌細(xì)胞收縮小結(jié):骨骼肌收縮全過程1.興奮傳遞2.興奮-收縮(肌絲滑行)耦聯(lián)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)沖動(dòng)傳至末梢↓小結(jié):骨骼肌收縮全過程1.興奮傳遞(五)影響橫紋肌收縮效能的因素
1.前負(fù)荷:
∵前負(fù)荷→肌節(jié)初長(zhǎng)度→粗細(xì)肌絲的重疊程度→肌張力。
肌節(jié)最適初長(zhǎng)(2.0-2.2m)時(shí),粗細(xì)肌絲重疊佳,肌縮速度、幅度和張力最大;
∴前負(fù)荷↑或↓→肌節(jié)最適初長(zhǎng)↑或↓→肌張力↓。(五)影響橫紋肌收縮效能的因素
2.后負(fù)荷:
在等張收縮條件下觀察后負(fù)荷為0→肌縮速度、幅度↑和張力最小;后負(fù)荷↑→肌縮速度、幅度↓和張力↑;
后負(fù)荷↓→肌縮速度、幅度↑和張力↓。2.后負(fù)荷:
3.肌縮能力:肌縮能力↑→肌縮速度、幅度和張力↑;肌縮能力↓→肌縮速度、幅度和張力↓。
①?zèng)Q定肌縮效應(yīng)的內(nèi)在特性主要是:
Ⅰ.興奮-收縮耦聯(lián)期間胞漿內(nèi)Ca2+的水平;
Ⅱ.肌球蛋白的ATP酶活性。
②調(diào)節(jié)和影響肌縮效應(yīng)內(nèi)在特性的因素:許多神經(jīng)遞質(zhì)、體液物質(zhì)、病理因素和藥物。3.肌縮能力:4、收縮的總和(1)、運(yùn)動(dòng)單位數(shù)量的總和(2)、頻率效應(yīng)的總和(3)、大小原則(sizeprinciple)4、收縮的總和(1)、運(yùn)動(dòng)單位數(shù)量的總和骨骼肌收縮的形式骨骼肌收縮的形式(一)收縮形式
1.單收縮與復(fù)合收縮:
單收縮:肌肉受到一次刺激,引起一次收縮和舒張的過程。
復(fù)合收縮:肌肉受到連續(xù)刺激,前一次收縮和舒張尚未結(jié)束,新的收縮在此基礎(chǔ)上出現(xiàn)的過程。
①不完全強(qiáng)直收縮
②完全強(qiáng)直收縮機(jī)制:強(qiáng)直收縮是各次單收縮的機(jī)械疊加現(xiàn)象(一)收縮形式
2.等長(zhǎng)收縮與等張收縮等長(zhǎng)收縮:肌肉收縮時(shí),只有張力增加而長(zhǎng)度不變的收縮,稱為等長(zhǎng)收縮。等張收縮:肌肉收縮時(shí),只有長(zhǎng)度縮短而張力不變的收縮,稱為等張收縮。
注:①當(dāng)負(fù)荷小于肌張力時(shí),出現(xiàn)等張收縮;
②當(dāng)負(fù)荷等于或大于肌張力時(shí),出現(xiàn)等長(zhǎng)收縮;
③正常人體骨骼肌的收縮大多是混合式的,而且總是等長(zhǎng)收縮在前,當(dāng)肌張力增加到超過后負(fù)荷時(shí),才出現(xiàn)等張收縮。2.等長(zhǎng)收縮與等張收縮二、平滑?。ㄒ唬⑵交〉奈⒓?xì)結(jié)構(gòu)(二)、平滑肌的收縮機(jī)制(三)、平滑肌的分類(四)、平滑肌的神經(jīng)調(diào)控二、平滑?。ㄒ唬⑵交〉奈⒓?xì)結(jié)構(gòu)細(xì)胞的基本功能
第一節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能第三節(jié)細(xì)胞的生物電現(xiàn)象第四節(jié)肌細(xì)胞的收縮第二節(jié)細(xì)胞的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞的基本功能第一節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能第三節(jié)第一節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能
一、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)第一節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能(一)脂質(zhì)雙分子層液態(tài)的脂質(zhì)雙分子層(二)細(xì)胞膜蛋白質(zhì)鑲嵌或貫穿于脂質(zhì)雙分子層中(三)細(xì)胞膜糖類
多為短糖鏈,形成糖脂或糖蛋白。有些作為抗原決定族=免疫信息(血型);有些作為膜受體的“可識(shí)別”部分,能特異地與激遞質(zhì)等結(jié)合。(一)脂質(zhì)雙分子層(三)細(xì)胞膜糖類二、物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)(一)單純擴(kuò)散(二)膜蛋白介導(dǎo)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)
1、經(jīng)載體的易化擴(kuò)散
2、經(jīng)通道的易化擴(kuò)散
3、原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)
4、繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)(三)入胞和出胞二、物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)
(一).單純擴(kuò)散(simplediffusion)(1)概念:一些脂溶性物質(zhì)由膜的高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)移動(dòng)的過程。(一).單純擴(kuò)散(simplediffusion)
(2)特點(diǎn):A、擴(kuò)散速率高B、無(wú)飽和性C、不依靠特殊膜蛋白質(zhì)的“幫助”D、不需另外消耗能量E、擴(kuò)散量與濃度梯度、溫度和膜通透性呈正相關(guān)。
表示方法:擴(kuò)散通量
(molormol數(shù)/min.cm2)F、轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì):O2、CO2、NH3、N2、尿素、乙醚、乙醇、類固醇類激素
等少數(shù)幾種。
(2)特點(diǎn):(二)膜蛋白介導(dǎo)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)1、經(jīng)通道的易化擴(kuò)散(1)概念:一些非脂溶性或脂溶解度甚小的物質(zhì),需特殊膜蛋白質(zhì)的“幫助”下,由膜的高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)移動(dòng)的過程。
(二)膜蛋白介導(dǎo)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)1、經(jīng)通道的易化擴(kuò)散轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì):各種帶電離子1、經(jīng)通道的易化擴(kuò)散轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì):各種帶電離子(1)、化學(xué)門控通道——由化學(xué)物質(zhì)控制通道的開關(guān)如圖示Ca2+Ca2+ActionpotentialFusingvesicleAchAchIonchannelreceptoraadgbNa+(1)、化學(xué)門控通道——由化學(xué)物質(zhì)控制通道的開關(guān)如圖示Ca(2)電壓門控通道——由膜電位改變控制通道的開關(guān)電壓依從性鈉通道1800個(gè)氨基酸形成4個(gè)結(jié)構(gòu)相同的a-螺旋結(jié)構(gòu)域(domain),每個(gè)結(jié)構(gòu)域中有6個(gè)片段(S1~S6)。由4個(gè)S2圍成了通道親水性通路;由帶精氨酸和賴氨酸等陽(yáng)離子的S4形成了電壓依從性門控機(jī)制。(2)電壓門控通道——由膜電位改變控制通道的開關(guān)電壓依從性(3)、機(jī)械門控通道——由機(jī)械運(yùn)動(dòng)改變控制通道內(nèi)耳毛細(xì)胞頂部的聽毛彎曲時(shí),引起其根部所在的膜變形,直接激活通道,改變其活動(dòng)狀態(tài)。(3)、機(jī)械門控通道——由機(jī)械運(yùn)動(dòng)改變控制通(4)、細(xì)胞間通道圖示細(xì)胞間隙細(xì)胞膜蛋白亞單位這種結(jié)構(gòu)主要存在于心肌和平滑肌的肌細(xì)胞之間。(4)、細(xì)胞間通道圖示細(xì)胞間隙細(xì)胞膜蛋白亞單位這種結(jié)構(gòu)主要存2、經(jīng)載體的易化擴(kuò)散轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì):葡萄糖、氨基酸等小分子親水物質(zhì)2、經(jīng)載體的易化擴(kuò)散轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì):葡萄糖、氨基酸等小分子親水物
(3)特點(diǎn):①需依靠特殊膜蛋白質(zhì)②不需另外消耗能量③選擇性④飽和性
⑤竟?fàn)幮?⑥濃度和電壓依從性(3)特點(diǎn):3、原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)(activetransport)
指物質(zhì)逆濃度梯度或電位梯度的轉(zhuǎn)運(yùn)過程。
特點(diǎn):①需要消耗能量,能量由分解ATP來(lái)提供;
②依靠特殊膜蛋白質(zhì)(泵)的“幫助”;
③是逆電-化學(xué)梯度進(jìn)行的。
如:Na+-K+泵、H+-K+泵等
3、原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)(activetransport)泵轉(zhuǎn)運(yùn)——Na+-K+泵(Na+-K+-ATPase)泵轉(zhuǎn)運(yùn)——Na+-K+泵(Na+-K+-ATPase)通道轉(zhuǎn)運(yùn)與鈉-鉀泵轉(zhuǎn)運(yùn)模式圖通道轉(zhuǎn)運(yùn)與鈉-鉀泵轉(zhuǎn)運(yùn)模式圖
維持[Na+]o高、[K+]i高原先的不均勻分布狀態(tài)2K+泵至細(xì)胞內(nèi);3Na+泵至細(xì)胞外分解ATP產(chǎn)生能量當(dāng)[Na+]i↑/[K+]o↑激活鈉-鉀泵:由α、β二個(gè)亞單位構(gòu)成,α亞單位由1022個(gè)氨基酸殘基構(gòu)成,10次跨膜;β亞單位由302個(gè)氨基酸殘基構(gòu)成,1次跨膜。維持[Na+]o高、[K+]i高2K+泵至細(xì)胞內(nèi);34、繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)概念:
即逆濃度梯度或逆電位梯度的轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí),能量來(lái)自膜兩側(cè)[Na+]差,而[Na+]差是Na+-K+泵分解ATP釋放的能量建立的。4、繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)(三)入胞和出胞
出胞:指細(xì)胞把成塊的內(nèi)容物由細(xì)胞內(nèi)排出的過程。
入胞:指細(xì)胞外的大分子物質(zhì)或團(tuán)塊進(jìn)入細(xì)胞的過程,包括吞噬和吞飲。(三)入胞和出胞入胞:指細(xì)胞外的大分子物質(zhì)或團(tuán)塊出胞:出胞:入胞:入胞:第二節(jié)細(xì)胞的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)功能
跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)主要涉及到:胞外信號(hào)的識(shí)別與結(jié)合、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、胞內(nèi)效應(yīng)等三個(gè)環(huán)節(jié)??缒ば盘?hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)方式大體有以下三類:
①離子通道介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)
②G蛋白偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)
③酶偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)第二節(jié)細(xì)胞的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)功能一、G蛋白偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)
cAMP信號(hào)通路神經(jīng)遞質(zhì)、激素等(第一信使)興奮性G蛋白(GS)激活腺苷酸環(huán)化酶(AC)ATPcAMP細(xì)胞內(nèi)生物效應(yīng)激活cAMP依賴的蛋白激酶A結(jié)合G蛋白偶聯(lián)受體激活G蛋白一、G蛋白偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)神經(jīng)遞質(zhì)、激素等(第一信使)RsGsbgaGDPGTPGDPATPcAMPbgaGTPACProteinPKAPDE5`AMPATPADPPPhysiologicalactivitiesRibgGiaGDPbgaGTPGDPGTPmembraneplasmaRsGsbgaGDPGTPGDPATPcAMPbgaGTPA
磷脂酰肌醇信號(hào)通路激素(第一信使)興奮性G蛋白(GS)激活磷脂酶C(PLC)PIP2(第二信使)IP3和DG激活蛋白激酶C內(nèi)質(zhì)網(wǎng)釋放Ca2+激活G蛋白細(xì)胞內(nèi)生物效應(yīng)結(jié)合G蛋白偶聯(lián)受體磷脂酰肌醇信號(hào)通路激素(第一信使)興奮性G蛋白(GS)激活二、離子通道介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)
化學(xué)門控通道(骨骼肌終板膜)電壓門控通道(心肌細(xì)胞L型鈣通道)機(jī)械門控通道(血管內(nèi)皮細(xì)胞)二、離子通道介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)
化學(xué)門控通道(骨骼肌終板膜)三、酶偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)
受體本身具有酶的活性,又稱受體酪氨酸激酶。三、酶偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)
概述恩格斯在100多年前就指出:“地球上幾乎沒有一種變化發(fā)生而不同時(shí)顯示出電的變化”。人體及生物體活細(xì)胞在安靜和活動(dòng)時(shí)都存在電活動(dòng),這種電活動(dòng)稱為生物電現(xiàn)象(bioelectricity)。
第三節(jié)細(xì)胞的生物電現(xiàn)象“概述第三節(jié)細(xì)胞的生物電現(xiàn)象“一、細(xì)胞膜的被動(dòng)電學(xué)特性
(一)膜電容和膜電阻
歐姆定律:I(電流)=V(電壓)G(電導(dǎo))
膜電位(電壓)=離子電流/電導(dǎo)(V=I/G)(二)電緊張電位(P23)一、細(xì)胞膜的被動(dòng)電學(xué)特性
(一)膜電容和膜電阻
歐姆定律:一、靜息電位及其產(chǎn)生機(jī)制(一)細(xì)胞的靜息電位(restingpotentialRP)1.概念:細(xì)胞處于相對(duì)安靜狀態(tài)時(shí),細(xì)胞膜內(nèi)外存在的電位差。
2.RP實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:一、靜息電位及其產(chǎn)生機(jī)制2.RP實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:3.證明RP的實(shí)驗(yàn):(甲)當(dāng)A、B電極都位于細(xì)胞膜外,無(wú)電位改變,證明膜外無(wú)電位差。(乙)當(dāng)A電極位于細(xì)胞膜外,B電極插入膜內(nèi)時(shí),有電位改變,證明膜內(nèi)、外間有電位差。(丙)當(dāng)A、B電極都位于細(xì)胞膜內(nèi),無(wú)電位改變,證明膜內(nèi)無(wú)電位差。3.證明RP的實(shí)驗(yàn):(甲)當(dāng)A、B電極都位于細(xì)胞膜外,無(wú)電位
4.與RP相關(guān)的概念:
靜息電位:細(xì)胞處于相對(duì)安靜狀態(tài)時(shí),細(xì)胞膜內(nèi)外存在的電位差。膜電位:因電位差存在于膜的兩側(cè)所以又稱為膜電位(membranepotential)。
RP值描述:RP的絕對(duì)值
(-70→-90mV)超極化
RP的絕對(duì)值↓(-70→-50mV)去極化4.與RP相關(guān)的概念:(1)靜息狀態(tài)下細(xì)胞膜內(nèi)、外離子分布不勻
[Na+]i>[Na+]o≈1∶10,[K+]i>[K+]o≈30∶1[Cl-]i>[Cl-]o≈1∶14,[A-]i>[A-]o≈4∶1(二)靜息電位產(chǎn)生的機(jī)制1.靜息電位的產(chǎn)生條件膜內(nèi):膜外(1)靜息狀態(tài)下細(xì)胞膜內(nèi)、外離子分布不勻(二)靜息電位產(chǎn)生的細(xì)胞內(nèi)液和細(xì)胞外液中主要離子濃度和電位表2-1(槍烏大神經(jīng))細(xì)胞內(nèi)液和細(xì)胞外液中主要離子濃度和電位表2-1(槍烏大神經(jīng))細(xì)胞內(nèi)液和細(xì)胞外液中主要離子濃度和電位表2-2(哺乳動(dòng)物骨骼?。┘?xì)胞內(nèi)液和細(xì)胞外液中主要離子濃度和電位表2-2(哺乳動(dòng)物骨骼靜息狀態(tài)下細(xì)胞膜對(duì)離子的通透性具有選擇性
通透性:K+>Cl->Na+>A-靜息狀態(tài)下細(xì)胞膜對(duì)離子的通透性具有選擇性RP產(chǎn)生機(jī)制的膜學(xué)說(shuō):[K+]i順濃度差向膜外擴(kuò)散[A-]i不能向膜外擴(kuò)散[K+]i↓、[A-]i↑→膜內(nèi)電位↓(負(fù)電場(chǎng))[K+]o↑→膜內(nèi)電位↑(正電場(chǎng))膜外為正、膜內(nèi)為負(fù)的極化狀態(tài)當(dāng)擴(kuò)散動(dòng)力與阻力達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)=RP結(jié)論:RP的產(chǎn)生主要是K+向膜外擴(kuò)散的結(jié)果。
∴RP=K+的平衡電位RP產(chǎn)生機(jī)制的膜學(xué)說(shuō):[K+]i順濃度差向膜外擴(kuò)散[靜息膜電位或鉀離子的平衡電位可以用Nernst公式計(jì)算:RT[K+]iEk=——ln——R氣體常數(shù)8.31焦?fàn)?度;T絕對(duì)溫度273Co;
nF[K+]on離子價(jià)數(shù);F法拉弟常數(shù)96,500庫(kù)倫。實(shí)測(cè)值(?。┡c計(jì)算值(大)有差異,原因可能為:1)膜在靜息時(shí)對(duì)鈉離子,氯離子也有一些通透性;2)膜對(duì)鉀離子的通透性有一定的限制。膜外鉀離子濃度增高,在一定范圍內(nèi)可增加膜對(duì)鉀離子的通透性。靜息膜電位的定義:細(xì)胞處于靜息狀態(tài)時(shí),細(xì)胞膜內(nèi)外的電位差,其接近于鉀離子的平衡電位。靜息膜電位或鉀離子的平衡電位可以用Nernst公式計(jì)算:三、動(dòng)作電位(actionpotentialAP)及其產(chǎn)生機(jī)制
1.概念:2.AP實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:三、動(dòng)作電位(actionpotentialAP)及其產(chǎn)去極化上升支下降支(一)細(xì)胞的動(dòng)作電位刺激局部電位閾電位去極化零電位反極化(超射)復(fù)極化(負(fù)、正)后電位去極化上升支下降支(一)細(xì)胞的動(dòng)作電位刺激1.電化學(xué)驅(qū)動(dòng)力:決定離子跨膜流動(dòng)的方向和速度,某離子電化學(xué)驅(qū)動(dòng)力應(yīng)等于膜電位與該離子平衡電位之差。如Na+:Em-ENa=-70mV-(+60mV)=-130mVAP產(chǎn)生的基本條件:①膜內(nèi)外存在[Na+]差:
[Na+]i>[Na+]O≈1∶10;②膜在受到閾刺激而興奮時(shí),對(duì)離子的通透性增加:
即電壓門控性Na+、K+通道激活而開放。(二)動(dòng)作電位的產(chǎn)生機(jī)制1.電化學(xué)驅(qū)動(dòng)力:決定離子跨膜流動(dòng)的方向和速度,某離子電化學(xué)2、動(dòng)作電位期間膜電導(dǎo)的變化電壓鉗(voltageclamp)實(shí)驗(yàn)1、膜通透性與膜電導(dǎo)有關(guān)(通透性大,膜電導(dǎo)↑
)。2、如果電位差(V)固定不變,測(cè)出電流(I),就可作為膜電導(dǎo)的變化(通透性大?。?/p>
V=I/G3、問題是測(cè)電流容易,而使膜電位(V)固定卻不易(膜電容—充電和放電)4、Hodgkin的電壓鉗(voltageclamp)實(shí)驗(yàn)2、動(dòng)作電位期間膜電導(dǎo)的變化電壓鉗(voltageclam對(duì)照K電流Na電流TTX存在時(shí)-80mV-30mV(3)全細(xì)胞紀(jì)錄電壓鉗(voltageclamp)FBAV膜電位監(jiān)視膜電位固定指令FBA:feedbackamplifier對(duì)照K電流Na電流TTX存在時(shí)-80mV-30mV(3)全細(xì)(4)單通道紀(jì)錄膜片鉗(patchclamp)(4)單通道紀(jì)錄膜片鉗(patchclamp)細(xì)胞生理--細(xì)胞的基本功能課件當(dāng)細(xì)胞受到刺激細(xì)胞膜上少量Na+通道激活而開放Na+順濃度差少量?jī)?nèi)流→膜內(nèi)外電位差↓→局部電位當(dāng)膜內(nèi)電位變化到閾電位時(shí)→Na+通道大量開放Na+順電化學(xué)差和膜內(nèi)負(fù)電位的吸引→再生式內(nèi)流膜內(nèi)負(fù)電位減小到零并變?yōu)檎娢唬ˋP上升支)Na+通道關(guān)→Na+內(nèi)流停+同時(shí)K+通道激活而開放K+順濃度差和膜內(nèi)正電位的吸引→K+迅速外流膜內(nèi)電位迅速下降,恢復(fù)到RP水平(AP下降支)∵[Na+]i↑、[K+]O↑→激活Na+-K+泵Na+泵出、K+泵回,離子恢復(fù)到興奮前水平→后電位2.AP的產(chǎn)生機(jī)制:當(dāng)細(xì)胞受到刺激細(xì)胞膜上少量Na+通道激活而開放Na+順濃度差結(jié)論:1、AP的上升支由Na+內(nèi)流形成,下降支是K+外流形成的,后電位是Na+-K+泵活動(dòng)引起的2、AP的產(chǎn)生是不消耗能量的,AP的恢復(fù)是消耗能量的(Na+-K+泵的活動(dòng))。3、AP(超射)=Na+的平衡電位。4、動(dòng)作電位的特點(diǎn)(1)全或無(wú)(2)傳導(dǎo)性(3)不應(yīng)期結(jié)論:三、細(xì)胞興奮后興奮性的變化(一)有關(guān)概念興奮性:活組織或細(xì)胞對(duì)外界刺激產(chǎn)生AP的能力。
興奮:組織受刺激后由靜息→活動(dòng)。抑制:組織受刺激后由活動(dòng)→靜息。刺激:能引起細(xì)胞或組織發(fā)生反應(yīng)的所有內(nèi)、外環(huán)境的變化。反應(yīng):可興奮性組織對(duì)刺激的應(yīng)答表現(xiàn)。三、細(xì)胞興奮后興奮性的變化(二)細(xì)胞興奮后興奮性的變化
分期興奮性機(jī)制絕對(duì)不應(yīng)期降至零鈉通道失活相對(duì)不應(yīng)期漸恢復(fù)通道部分恢復(fù)超常期>正常通道大部恢復(fù)低常期<正常內(nèi)電位呈超極化
(二)細(xì)胞興奮后興奮性的變化分期興奮四、局部興奮概念:閾下刺激引起的低于閾電位的去極化(即局部電位),稱局部興奮。四、局部興奮概念:特點(diǎn):
①不具有“全或無(wú)”現(xiàn)象。②電緊張方式擴(kuò)布。③具有總和效應(yīng):時(shí)間性和空間性總和。。
特點(diǎn):五、興奮在同一細(xì)胞上的傳導(dǎo)(一)傳導(dǎo)機(jī)制:局部電流五、興奮在同一細(xì)胞上的傳導(dǎo)
(二)傳導(dǎo)方式:無(wú)髓鞘N纖維為近距離局部電流(二)傳導(dǎo)方式:無(wú)髓鞘N纖維為近距離局部電流有髓鞘N纖維為遠(yuǎn)距離(跳躍式)局部電流有髓鞘N纖維為遠(yuǎn)距離(跳躍式)局部電流(三)傳導(dǎo)特點(diǎn)
1、生理完整性2、雙向性3、相對(duì)不疲勞性4、絕緣性5、不衰減性或“全或無(wú)”現(xiàn)象
(三)傳導(dǎo)特點(diǎn)第四節(jié)肌細(xì)胞的收縮
一、橫紋?。ㄒ唬┕趋兰∩窠?jīng)—肌接頭處的興奮傳遞1、N-M接頭結(jié)構(gòu)接頭前膜接頭間隙接頭后膜終板膜。接頭間隙第四節(jié)肌細(xì)胞的收縮1、N-M接頭結(jié)構(gòu)接頭間隙2.N-M接頭處的興奮傳遞過程當(dāng)神經(jīng)沖動(dòng)傳到軸突末膜Ca2+通道開放,膜外Ca2+向膜內(nèi)流動(dòng)接頭前膜內(nèi)囊泡移動(dòng)、融合、破裂,囊泡中ACh釋放(量子釋放)ACh與終板膜上的N2受體結(jié)合,受體蛋白分子構(gòu)型改變終板膜對(duì)Na+、K+(尤其是Na+)通透性↑終板膜去極化→終板電位(EPP)EPP電緊張性擴(kuò)布至肌膜去極化達(dá)到閾電位爆發(fā)肌細(xì)胞膜動(dòng)作電位2.N-M接頭處的興奮傳遞過程當(dāng)神經(jīng)沖動(dòng)傳到軸突末膜Ca2+細(xì)胞生理--細(xì)胞的基本功能課件(二)橫紋肌細(xì)胞的微細(xì)結(jié)構(gòu)(二)橫紋肌細(xì)胞的微細(xì)結(jié)構(gòu)3.肌原纖維:粗肌絲:由肌球(肌凝蛋白)組成,其頭部有一膨大部——橫橋
細(xì)肌絲:肌動(dòng)蛋白:表面有與橫橋結(jié)合的位點(diǎn),靜息時(shí)被原肌球蛋白掩蓋;
原肌球蛋白:靜息時(shí)掩蓋橫橋結(jié)合位點(diǎn);
肌鈣蛋白:與Ca2+結(jié)合變構(gòu)后,使原肌球蛋白位移,暴露出結(jié)合位點(diǎn)。3.肌原纖維:2.肌小節(jié):
是肌細(xì)胞收縮的基本結(jié)構(gòu)和功能單位。
1.肌管系統(tǒng):橫管系統(tǒng):T管縱管系統(tǒng):L管三聯(lián)管2.肌小節(jié):是肌細(xì)胞收縮的基本結(jié)構(gòu)和功能單位。1.肌管系統(tǒng)
1.興奮-收縮耦聯(lián)2.肌絲滑行(三)橫紋肌的收縮機(jī)制1.興奮-收縮
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