細(xì)胞的基本功能生理學(xué)

學(xué)習(xí)目標(biāo)1．舉例說明細(xì)胞膜對物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)方式、特點(diǎn)2．細(xì)胞受體類型和特點(diǎn)3．靜息電位和動作電位概念及產(chǎn)生機(jī)制4．興奮在同一細(xì)胞上傳導(dǎo)過程5．肌肉收縮機(jī)制細(xì)胞的基本功能生理學(xué)第1頁第1節(jié)細(xì)胞膜對物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功效

細(xì)胞的基本功能生理學(xué)第2頁

細(xì)胞膜基本結(jié)構(gòu)一、生物膜化學(xué)成份（一）磷脂（二）膜蛋白（三）糖類細(xì)胞的基本功能生理學(xué)第3頁

細(xì)胞膜分子構(gòu)型“液態(tài)鑲嵌模型”學(xué)說1、類脂分子呈雙分子層排列，組成膜主體2、蛋白質(zhì)分子嵌入類脂雙分子層3、多糖分子形成糖鏈伸出膜外細(xì)胞的基本功能生理學(xué)第4頁

細(xì)胞膜“液態(tài)鑲嵌模型”

細(xì)胞的基本功能生理學(xué)第5頁

細(xì)胞膜對物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)形式1、單純擴(kuò)散2、易化擴(kuò)散3、主動轉(zhuǎn)運(yùn)4、入胞5、胞吐細(xì)胞的基本功能生理學(xué)第6頁

單純擴(kuò)散1、概念：2、轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)：脂溶性小分子物質(zhì)3、特點(diǎn)：順濃度差，不消耗能量4、影響原因：濃度差、通透性細(xì)胞的基本功能生理學(xué)第7頁

易化擴(kuò)散1、概念：借助膜蛋白質(zhì)幫助2、轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)：非脂溶性物質(zhì)（離子、小分子）3、方式：通道運(yùn)輸、載體運(yùn)輸4、特點(diǎn)：順濃度差，不消耗能量特異性，飽和性，競爭性抑制5、影響原因：濃度差、通透性細(xì)胞的基本功能生理學(xué)第8頁

易化擴(kuò)散兩種轉(zhuǎn)運(yùn)方式

1、載體擴(kuò)散特點(diǎn)：（1）特異性（2）飽和性（3）競爭性抑制細(xì)胞的基本功能生理學(xué)第9頁2、通道擴(kuò)散特點(diǎn)：（1）離子選擇性（2）門控特征細(xì)胞的基本功能生理學(xué)第10頁

主動轉(zhuǎn)運(yùn)1、概念：泵（Na—K依賴式ATP酶）2、轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)：離子、小分子3、方式：原發(fā)性，繼發(fā)性4、特點(diǎn)：逆濃度差、耗能5、影響原因：濃度差、通透性細(xì)胞的基本功能生理學(xué)第11頁

鈉－鉀泵轉(zhuǎn)運(yùn)過程

細(xì)胞的基本功能生理學(xué)第12頁

鈉-鉀泵生理意義

1、建立一個(gè)勢能貯備，是易化擴(kuò)散、興奮性和生物電現(xiàn)象基礎(chǔ)。2、維持Na-H交換，使P-H值相對穩(wěn)定。3、是繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運(yùn)動力。4、阻止細(xì)胞外Na+以及相伴隨水進(jìn)入細(xì)胞，對預(yù)防細(xì)胞水腫，維持細(xì)胞正常體積有一定意義。

細(xì)胞的基本功能生理學(xué)第13頁

入胞1、概念：2、轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)：大分子、團(tuán)塊物質(zhì)（見于蛋白質(zhì)、脂肪顆粒，細(xì)菌、病毒、激素）4、類型：胞飲、吞噬細(xì)胞的基本功能生理學(xué)第14頁

胞吐

1、概念：2、轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)：大分子、團(tuán)塊物質(zhì)（見于糖原、消化酶分泌，激素分泌，神經(jīng)遞質(zhì)釋放）細(xì)胞的基本功能生理學(xué)第15頁細(xì)胞膜不同轉(zhuǎn)運(yùn)形式比較

單純擴(kuò)散易化擴(kuò)散主動轉(zhuǎn)運(yùn)大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)載體通道入胞作用出胞作用物質(zhì)大小小分子小分子離子小分子大分子、團(tuán)塊物質(zhì)物質(zhì)性質(zhì)脂溶性非脂溶性非脂溶性均可均可濃度梯度高→低高→低高→低低→高進(jìn)入細(xì)胞排出細(xì)胞是否耗能不耗能不耗能不耗能耗能膜動耗能蛋白幫助不需要需要載體需要通道需要泵需要膜運(yùn)動轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)O2、CO2葡萄糖Na+、K+離子吞噬分泌釋放細(xì)胞的基本功能生理學(xué)第16頁

二細(xì)胞膜受體功效1、受體概念：大分子糖蛋白2、受體分布：細(xì)胞膜、細(xì)胞漿細(xì)胞核細(xì)胞的基本功能生理學(xué)第17頁細(xì)胞的基本功能生理學(xué)第18頁

細(xì)胞內(nèi)功效改變①代謝酶磷酸化——改變細(xì)胞代謝②離子通道磷酸化——影響通道啟閉③轉(zhuǎn)錄因子磷酸化——改變基因表示④肌肉收縮蛋白磷酸化——影響肌肉收縮和舒張⑤細(xì)胞骨架磷酸化——改變細(xì)胞形態(tài)和運(yùn)動細(xì)胞的基本功能生理學(xué)第19頁

5、受體特征一、特異性二、飽和性三、可逆性細(xì)胞的基本功能生理學(xué)第20頁

6、膜受體功效

（1）識別和結(jié)合特異系性化學(xué)物質(zhì)（2）激活酶系統(tǒng)產(chǎn)生放大生物學(xué)效應(yīng)

細(xì)胞的基本功能生理學(xué)第21頁

受體作用兩大類現(xiàn)象一、受體激動劑：與受體結(jié)合能發(fā)揮特定生理效應(yīng)二、受體阻斷劑：與受體結(jié)合不能引發(fā)特定生理效應(yīng)細(xì)胞的基本功能生理學(xué)第22頁

肌肉收縮概念及過程

（一）肌肉收縮

指肌肉長度縮短或肌肉張力增加。

（二）肌肉收縮過程

肌肉收縮并非是肌絲本身長度縮短，而是由細(xì)肌絲向粗肌絲滑行造成肌小節(jié)縮短結(jié)果。細(xì)胞的基本功能生理學(xué)第23頁1.骨骼肌微細(xì)結(jié)構(gòu)

肌細(xì)胞（肌纖維）由肌膜、肌漿，細(xì)胞核組成。肌漿內(nèi)充滿了平行排列肌原纖維，它是由許多段相互連續(xù)肌小節(jié)組成。

肌小節(jié)

是肌組織結(jié)構(gòu)和功效基本單位。細(xì)胞的基本功能生理學(xué)第24頁骨骼肌微細(xì)結(jié)構(gòu)示意圖細(xì)胞的基本功能生理學(xué)第25頁肌絲、肌管系統(tǒng)示意圖細(xì)胞的基本功能生理學(xué)第26頁肌絲微細(xì)結(jié)構(gòu)示意圖細(xì)胞的基本功能生理學(xué)第27頁2、肌肉收縮基本過程

當(dāng)肌細(xì)胞膜動作電位沿橫管傳導(dǎo)到三聯(lián)體時(shí)，貯存在終末池內(nèi)Ca2+順濃度遞度擴(kuò)散至肌漿中，使肌漿中Ca2+濃度增大。Ca2+可與細(xì)肌絲上肌鈣蛋白結(jié)合，使其構(gòu)型發(fā)生改變，牽拉原肌凝蛋白移位，暴露出與橫橋結(jié)合位點(diǎn)，粗肌絲上橫橋即與肌纖蛋白結(jié)合，激活了橫橋上ATP酶，釋放能量供橫橋擺動，從而使細(xì)肌絲向粗肌絲滑行，肌小節(jié)縮短，完成肌肉收縮過程。細(xì)胞的基本功能生理學(xué)第28頁橫橋擺動示意圖細(xì)胞的基本功能生理學(xué)第29頁當(dāng)肌膜電位傳導(dǎo)減弱或消失時(shí)，終末池對Ca2+通透性下降而鈣泵開始運(yùn)轉(zhuǎn)，將肌漿內(nèi)Ca2+泵入終池中，使肌漿中Ca2+濃度驟降，結(jié)果肌鈣蛋白與Ca2+脫離，恢復(fù)靜息構(gòu)型，原肌球蛋白回到原位，而把肌動蛋白上結(jié)合位點(diǎn)重新覆蓋，使橫橋不能接觸到細(xì)肌絲，則肌小節(jié)回位，肌肉進(jìn)入舒張過程。細(xì)胞的基本功能生理學(xué)第30頁

興奮—收縮耦聯(lián)一、概念二、結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：“三聯(lián)體”三、關(guān)鍵（耦聯(lián)）因子：Ca2+四、過程（主要步驟）：1、電興奮傳入橫管2、“三聯(lián)體”信息傳遞3、終池對鈣釋放和回收細(xì)胞的基本功能生理學(xué)第31頁

三、肌肉收縮形式

（一）等長收縮和等張收縮——與所遇負(fù)荷相關(guān)細(xì)胞的基本功能生理學(xué)第32頁

前負(fù)荷與后負(fù)荷

前負(fù)荷：主要改變肌肉初長度，在一定范圍內(nèi)，初長增加，肌肉收縮力增加。到達(dá)最大收縮力時(shí)初長為最適初長度。

后負(fù)荷：肌肉反抗后負(fù)荷即克服阻力做功過程，此過程中普通肌肉長度不變，主要是增加肌肉張力。細(xì)胞的基本功能生理學(xué)第33頁

等長收縮與等張收縮等長收縮：肌肉長度不變，而張力改變收縮形式。等張收縮：張力增加至能克服后負(fù)荷時(shí)，則肌肉發(fā)生長度改變，而此時(shí)張力不變。這種動態(tài)收縮是骨骼肌做功表現(xiàn)。細(xì)胞的基本功能生理學(xué)第34頁單收縮和強(qiáng)直收縮單收縮：刺激頻率較慢時(shí)，每一次刺激都在肌肉完整收縮之后，產(chǎn)生單收縮；強(qiáng)直收縮：若刺激頻率加緊，連續(xù)刺激落在前一次收縮活動舒張期內(nèi)，形成在不完全舒張后收縮現(xiàn)象，為不完全強(qiáng)直收縮；若刺激頻率再加緊，連續(xù)刺激落在前一次收縮活動收縮期內(nèi)，形成強(qiáng)大、融合收縮相現(xiàn)象，為完全強(qiáng)直收縮。細(xì)胞的基本功能生理學(xué)第35頁因正常體內(nèi)由運(yùn)動神經(jīng)傳至骨骼肌沖動均為快速、連續(xù)，故體內(nèi)骨骼肌收縮形式均屬于強(qiáng)直收縮。它也是骨骼肌完成隨意動作，并克服后負(fù)荷做功主要形式。細(xì)胞的基本功能生理學(xué)第36頁小結(jié)肌細(xì)胞收縮原理細(xì)胞的基本功能生理學(xué)第37頁

骨骼肌收縮形式一、等長收縮和等張收縮1、等長收縮、等張收縮概念影響原因：負(fù)荷大小2、前負(fù)荷、后負(fù)荷概念負(fù)荷對收縮影響3、整體內(nèi)骨骼肌收縮形式細(xì)胞的基本功能生理學(xué)第38頁

二、單收縮和強(qiáng)直收縮1、單收縮：一次肌細(xì)胞縮短和舒張不完全性強(qiáng)直收縮2、強(qiáng)直收縮完全性強(qiáng)