神經(jīng)元膜的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能

關(guān)于神經(jīng)元膜的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能1第1頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2引言

傳遞和處理信息是神經(jīng)元的獨(dú)特之處，神經(jīng)元是通過(guò)產(chǎn)生電信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)信息傳導(dǎo)的，那么神經(jīng)元如何才能實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)呢？

第2頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3

掌握內(nèi)容：細(xì)胞膜的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能單純擴(kuò)散易化擴(kuò)散主動(dòng)（繼發(fā)）轉(zhuǎn)運(yùn)出胞和入胞第一節(jié)神經(jīng)元膜的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能第3頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期五4一、膜的化學(xué)組成和分子結(jié)構(gòu)

1、脂質(zhì)雙分子層為基架：膜具流動(dòng)性

2、鑲嵌蛋白質(zhì)：α-螺旋或球形結(jié)構(gòu)、構(gòu)型不同、功能不同

3、糖類在表面：與脂質(zhì)或蛋白結(jié)合成糖脂、糖蛋白、成為抗原第4頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期五5第5頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期五6第6頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期五7二、膜的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能（一）單純擴(kuò)散Simplediffusion

脂溶性物質(zhì)由高→低濃度通量：摩爾/cm2.秒擴(kuò)散濃度差膜通透性單純擴(kuò)散物質(zhì)：O2、CO2、尿素、少量激素第7頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期五8（二）易化擴(kuò)散Facilitateddiffusion

非脂溶性物質(zhì)由高→低濃度的擴(kuò)散借助細(xì)胞膜蛋白質(zhì)幫助特點(diǎn)：1、由高到底濃度擴(kuò)散（離子擴(kuò)散與電位差有關(guān)）第8頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期五9第9頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期五10

2、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白與轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)間有選擇性

3、通道具有開和關(guān)的門控性

4、產(chǎn)生跨膜離子電流，轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的功能受環(huán)境因素的影響

第10頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期五11(三)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的分類：1、載體Crrier：轉(zhuǎn)運(yùn)小分子物質(zhì)、G、AA第11頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期五122、通道Channel：轉(zhuǎn)運(yùn)離子化學(xué)門控通道Chemically-gatedchannel

電壓門控通道Voltage-gatedchannel

機(jī)械門控通道Mechanical-gatedchannel

水通道Waterchannel

第12頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期五13第13頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期五14第14頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期五15（三）主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)activetransport

單純擴(kuò)散易化擴(kuò)散物質(zhì)分子或離子由高濃度→低濃度擴(kuò)散，稱被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)：非脂溶性物質(zhì)分子或離子逆濃度差的轉(zhuǎn)運(yùn)。需耗能鈉-鉀泵sodium-potassiumpump,Na-K泵或簡(jiǎn)稱鈉泵第15頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期五16Na-K依賴式ATP酶，有α和β兩種亞單位，α亞單位激活完成轉(zhuǎn)運(yùn)。當(dāng)細(xì)胞內(nèi)[Na+]↑ATP→鈉泵激活→↓細(xì)胞外[K+]↑ADP+E3Na+(細(xì)胞內(nèi)):2K+（細(xì)胞外）同時(shí)逆向轉(zhuǎn)運(yùn)。第16頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期五17第17頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期五18主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)生理意義：保持細(xì)胞內(nèi)、外Na+、K+不均衡分布（生物電產(chǎn)生、維持神經(jīng)肌肉的正常興奮性所必需的）；

勢(shì)能貯備；是細(xì)胞產(chǎn)生電信號(hào)的基礎(chǔ)；為其它物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)供能。其它泵：H+-K+泵、Ca+泵等第18頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期五19（四）繼發(fā)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)

secondaryactivetransport

間接利用ATP分解釋放的能量完成的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)。細(xì)胞吸收G、AA為繼發(fā)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)。繼發(fā)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)簡(jiǎn)稱聯(lián)合轉(zhuǎn)運(yùn)，需要特殊的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。第19頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期五20第20頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期五21（五）出胞與入胞式物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)-“膜”運(yùn)動(dòng)指大的物質(zhì)分子、團(tuán)塊、異物等進(jìn)出細(xì)胞的過(guò)程。入胞endocytosis

例如：囊泡膜的回收、受體的內(nèi)化出胞exocytosis

例如：神經(jīng)軸突未稍分泌神經(jīng)遞質(zhì)第21頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期五22第22頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期五23第二節(jié)靜息電位

(RestingPotential,RP)

一、細(xì)胞膜的被動(dòng)電學(xué)特征二、靜息電位第23頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期五24一、細(xì)胞膜的被動(dòng)電學(xué)特征（一）膜電容和膜電阻膜電容：細(xì)胞內(nèi)外液體、絕緣的神經(jīng)元膜神經(jīng)元膜：高電阻RmCm細(xì)胞外細(xì)胞內(nèi)第24頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期五25（二）電緊張電位當(dāng)通過(guò)外接電源在神經(jīng)元膜內(nèi)容兩側(cè)施加電流刺激時(shí)，該等效電路就是一個(gè)電負(fù)載，顯然，給予的刺激電流首先將對(duì)膜電容充電，同時(shí)逐步有電流從膜電阻通過(guò)，產(chǎn)生電壓變化，稱之為電緊張電位。被動(dòng)電學(xué)特性：無(wú)膜本身的跨膜離子移動(dòng)主動(dòng)電學(xué)特性：產(chǎn)生跨膜離子電流第25頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期五26二、靜息電位RP

概念：指細(xì)胞在靜息狀態(tài)時(shí)，細(xì)胞膜兩側(cè)的電位差。極性：內(nèi)負(fù)外正，大小用負(fù)值表示大?。荷窠?jīng)元：－90mv第26頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期五271、★概念：★特征：（1）膜外為正，膜內(nèi)為負(fù)。通常所說(shuō)的RP增大，是指RP向負(fù)值方向增大，即相當(dāng)于RP的絕對(duì)值增大。（2）靜息電位在大多數(shù)細(xì)胞是一種穩(wěn)定的直流電位(某些有自律性的心肌和平滑肌細(xì)胞例外)

細(xì)胞靜息時(shí)，細(xì)胞膜兩側(cè)存在的電位差。

++++++++++++++++第27頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期五28第28頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期五29幾個(gè)概念：極化：靜息時(shí)，膜兩側(cè)的內(nèi)負(fù)外正狀態(tài)超極化：膜內(nèi)電位向負(fù)值變大的方向變化去極化：膜內(nèi)電位向負(fù)值減小的方向變化復(fù)極化：由去極化或超極化向RP值恢復(fù)

反極化：膜內(nèi)為正，膜外為負(fù)的狀態(tài)第29頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期五302、RP實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：第30頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期五313.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。第31頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期五32

4、測(cè)量：

數(shù)值：多在

-10～-100mV之間哺乳動(dòng)物肌細(xì)胞或神經(jīng)細(xì)胞：-70～-90mV紅細(xì)胞：-6～-10mV負(fù)值是指膜內(nèi)電位低于膜外電位的數(shù)值。第32頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期五335.靜息電位的產(chǎn)生機(jī)制（1）靜息電位的產(chǎn)生條件①

靜息狀態(tài)下細(xì)胞膜內(nèi)、外K+離子分布不均衡②

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-

第33頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期五34

靜息狀態(tài)下細(xì)胞膜內(nèi)外主要離子分布及膜對(duì)離子通透性第34頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期五35(2)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-第35頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期五36B.

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↑→膜外電位↑(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+的平衡電位第36頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期五37

靜息狀態(tài)時(shí)，K+順濃度差由膜內(nèi)向膜外流動(dòng)，每流出一個(gè)K+，細(xì)胞外便增加一個(gè)正電荷，相應(yīng)的細(xì)胞內(nèi)便產(chǎn)生一個(gè)負(fù)電荷，隨著K+的外流，正負(fù)電荷之間產(chǎn)生的電場(chǎng)力會(huì)阻止K+的繼續(xù)外流，當(dāng)促使K+外流的濃差力與阻止K+外流的