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1、第二章 细胞的基本功能第一节 细胞膜的物质转运和信号转导功能 第二节 细胞的生物电现象及其产生机制 第三节 骨骼肌细胞的收缩功能 一、物质的跨膜转运（一）单纯扩散1.定义：脂溶性，跨膜，顺浓度差扩散 2.转运物质O2、CO2、N2、NO、乙醇、尿素和类固醇激素等 3.决定因素：浓度差、通透性第一节 细胞膜的物质转运和信号转导功能 （二）易化扩散1.定义：非脂溶性或脂溶性很小，跨膜，顺浓度差扩散，特殊蛋白质帮助 2.经载体易化扩散特点：结构特异性、饱和性、竞争性抑制转运物质：葡萄糖、氨基酸、核苷酸等 3.经通道易化扩散转运物质：Na+、K+、Ca2+、Cl等离子通道特征选择性门控特性激活-开放；
2、备用或失活-关闭电压门控、化学门控、机械门控通道 钠通道门控状况激活-通道开放备用-通道关闭失活-通道关闭（三）主动转运1.定义：跨膜，逆浓度差和（或）逆电位差扩散，消耗能量2.原发性主动转运直接利用分解ATP释放的能量离子泵介导：钠-钾泵、钙泵 、质子泵3.继发性主动转运间接利用分解ATP释放的能量包括同向转运和逆向转运 钠-钾泵（简称钠泵）1.化学本质：Na+-K+-ATP酶 2.作用：分解ATP释放能量，泵出3个Na+，泵入2个K+ 3.意义：细胞内外离子分布的不均衡具有重要意义 建立势能储备细胞代谢活动的必须条件维持细胞一定的形态和功能 钠泵主动转运（四）入胞与出胞1.入胞：大分子溶质
3、或团块物质进入细胞 吞噬：固态物质，如细菌、组织碎片等吞饮：液态物质2.出胞：大分子物质以分泌囊泡形式排出细胞 举例：分泌激素、酶原，神经递质释放 出胞入胞吞噬吞饮二、跨膜信号转导1.跨膜信号转导定义体内化学信号（神经递质、激素和细胞因子等）、电信号和机械刺激信号等，通过细胞膜的信号转导对细胞的增殖、分化和代谢等进行调节 2.转导路径G蛋白耦联受体介导 离子通道介导 酶联型受体介导 G蛋白耦联受体 介导胞液受体信使物质细胞外液蛋白激酶A腺苷酸环化酶离子通道介导离子通道型受体经通道离子流酶联型受体介导 酪氨酸激酶受体 改变细胞代谢、蛋白质合成一、静息电位及其产生机制（一)静息电位概念和特点1.概
4、念：细胞未受刺激时膜内外两侧的电位差 2.特点：跨膜电位 、外正内负、直流电位 3.重要术语极化外正内负状态 去极化使静息电位绝对值减小 超极化使静息电位绝对值增大 复极化细胞膜去极化后再向静息电位方向恢复 第二节 细胞的生物电现象及其产生机制 （二）静息电位产生机制1.膜离子流学说 细胞膜内外离子呈不均衡分布（见教材表2-1）不同状态下细胞膜对各种离子通透性不同 2.基本原因：K+外流K+平衡电位3.静息电位实测值略小于K+平衡电位4.静息电位受膜内外K+浓度的影响 二、动作电位及其产生机制（一）动作电位概念和特点1.概念：静息电位基础上，可兴奋细胞受刺激后产生的可传播的电位变化2.过程上升
5、支-去极相（去极化和反极化或超射）下降支-复极相（复极化）3.特点：“全或无”现象 、不衰减性传导 、脉冲式 神经细胞动作电位超射后电位去极相复极相静息电位阈电位膜内电位（mV）刺激器记录仪器（二）动作电位产生机制1. 1.去极相去极相：NaNa+ +内流内流NaNa+ +平衡电位平衡电位2. 2.复极相复极相：KK+ +外流外流静息电位静息电位3. 3.复极后复极后：钠泵活动：钠泵活动离子分布恢复离子分布恢复三、刺激引起动作电位的基本原理（一）刺激及其阈强度1.刺激定义：生物体或组织细胞所处环境的变化2.刺激条件：强度、持续时间、强度-时间变化率 3.阈强度：刚引起细胞产生动作电位的最小刺激
6、强度 4.阈刺激 、阈下刺激 、阈上刺激 （二）组织细胞的兴奋性及其周期性变化 1.兴奋性定义：细胞受刺激后发生兴奋的能力动作电位和兴奋被看作是同义语 兴奋与兴奋性的区别 兴奋性衡量指标-阈值：两者呈反变关系 2.兴奋性的周期性变化 绝对不应期、相对不应期、超常期、低常期动作电位与兴奋性变化关系ab-绝对不应期bc-相对不应期cd-超常期de-低常期膜内电位（mV）兴奋性变化曲线动作电位变化曲线时间（ms）正常水平（三）阈电位与再生性循环 1.局部反应：阈下刺激引起，超极化和去极化 2.阈电位：膜去极化达到可引发动作电位的膜电位临界值 3.再生性循环：正反馈过程去极化钠通道开放Na+内流进一步
7、去极化 4.阈电位与阈强度的区别 （四）局部兴奋及其总和 1.局部兴奋：阈下刺激引起，局部细胞膜微小去极化 2.特点等级性电位衰减性传导（电紧张传播）总和效应 （时间总和、空间总和）产生动作电位的必要条件膜去极化达到阈电位阈电位的引起一次阈刺激或阈上刺激 两次以上阈下刺激 时间总和空间总和阈下刺激阈下刺激阈电位动作电位四、动作电位在同一细胞上的传导 1.传导机制：局部电流2.有髓鞘神经纤维跳跃式传导去极化部位兴奋传导兴奋跳跃式传导朗飞结 传导方向 第三节 骨骼肌细胞的收缩功能 一、骨骼肌神经-肌接头处的兴奋传递 （一）神经-肌接头处的结构 1.接头前膜：运动神经末梢，囊泡，含乙酰胆碱（ACh）
8、2.接头间隙：细胞外液3.接头后膜（终板膜 ）：分布N2型ACh受体离子通道 ，胆碱酯酶 神经-肌接头结构及其传递动作电位运动神经末梢骨骼肌细胞膜囊泡运动终板电压门控Ca2+通道乙酰胆碱酯酶N型胆碱能受体（二）兴奋传递过程 1.运动神经元兴奋接头前膜去极化Ca2+内流2.前膜释放递质ACh（量子式释放）终板膜N2型ACh受体离子通道结合3.Na+内流终板电位（局部兴奋）4.相邻肌膜去极化达阈电位而爆发动作电位 （三）影响兴奋传递的因素1.细胞外液理化性质Ca2+或Mg2+，ACh释放增加；反之释放减少 2.药物阻碍ACh释放：肉毒梭菌、破伤风毒素 促进ACh释放：黑寡妇蜘蛛毒素与ACh竞争受体
9、：加拉碘铵、美洲箭毒、-银环蛇毒 胆碱酯酶抑制剂：有机磷农药、新斯的明 二、兴奋-收缩耦联 1.概念：肌细胞兴奋与收缩的中间过程 2.基本过程动作电位沿横管深入到细胞深部的终池旁三联管结构处的信息传递终池对Ca2+的释放和再聚集3.耦联因子 ：Ca2+兴奋-收缩耦联接头间隙横管终板膜ACh受体轴突末梢释放ACh，与终板膜受体结合，产生终板电位，使肌细胞爆发动作电位 肌膜肌质网（终池）终池释放Ca2+Ca2+与肌钙蛋白结合，暴露结合位点横桥活动，肌肉收缩原肌球蛋白掩盖结合位点，肌肉舒张Ca2+运回终池动作电位沿肌膜传导到横管三、肌细胞收缩的分子机制概述骨骼肌细胞有大量肌原纤维，后者由肌节连接而成
10、 肌节是肌细胞收缩的基本结构与功能单位 （一）肌丝的分子结构与功能 1.粗肌丝：肌球蛋白，头部称横桥，具有ATP酶活性 2.细肌丝：肌动蛋白、原肌球蛋白、肌钙蛋白 肌原纤维和肌节肌原纤维肌节粗肌丝细肌丝骨骼肌细肌丝粗肌丝肌球蛋白 肌钙蛋白 原肌球蛋白 肌球蛋白结合位点 肌动蛋白分子 肌动蛋白 横桥肌动蛋白 结合位点ATP酶肌节 细肌丝粗肌丝 Z线 （二）肌细胞收缩的分子机制滑行理论 1.理论观点：细肌丝在粗肌丝之间滑行造成肌节缩短2.基本过程肌肉收缩：横桥摆动，牵引细肌丝向M线方向滑行，导致肌节缩短 肌肉舒张：横桥与细肌丝脱离，细肌丝滑回原位，肌节恢复原有长度 肌丝滑行肌肉舒张肌肉收缩四、骨骼肌的收缩形式 1.等长收缩与等张收缩2.单收缩与强直收缩 五、影响骨骼肌收缩的主要因素 1.前负荷 2.后负荷 3.肌肉收缩能力 单收缩强直收缩单刺激完全强直收缩8次/秒连续刺激50次/秒连续刺激单收缩不完全强直收缩
