细胞的生理功能#学习资料

《细胞的生理功能#学习资料》由会员分享，可在线阅读，更多相关《细胞的生理功能#学习资料（152页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、细胞的基本功能1学习资料学习要点学习要点：掌握1.细胞膜的物质主动转运机能：单纯扩散、易化扩散、主动转运、出胞和入胞的概念和特点。2. 细胞的生物电现象及其原理，静息电位和动作电位。3.神经-肌肉接头处的兴奋传递过程。4.骨骼肌兴奋收缩耦联过程。2学习资料熟悉1.动作电位的传导及其特点2.神经-肌肉接头处的结构和兴奋传递的特点。3.影响骨骼肌收缩的主要因素。4.单收缩与强直收缩，等长收缩与等张收缩。3学习资料了解1.G蛋白耦联受体、离子通道；2.骨骼肌收缩的机制。 4学习资料 细胞细胞是构成人体最基本的是构成人体最基本的功能单位功能单位5学习资料第一节细胞的细胞的跨膜跨膜物质转运功能物质转运功

2、能细胞的基本结构6学习资料 1、脂质双分子层脂质双分子层-头端亲水头端亲水。磷酸和碱基。磷酸和碱基是极性基团；是极性基团；尾端疏水尾端疏水。长。长烃链是非极性基团。这种排烃链是非极性基团。这种排列具有稳定性和流动性。列具有稳定性和流动性。（细胞膜的基本骨细胞膜的基本骨架架 ） 一一.膜的分子结构膜的分子结构流体镶嵌模型流体镶嵌模型：以液态的脂以液态的脂质双分子层为基架，其中镶质双分子层为基架，其中镶嵌着具有不同结构和功能的嵌着具有不同结构和功能的蛋白质蛋白质 。7学习资料2、膜蛋白质 -根据在膜上的存在形式，可分为根据在膜上的存在形式，可分为整合蛋白整合蛋白(贯穿全贯穿全层或镶嵌其中层或镶嵌其

3、中,作为离子通道、载体和离子泵作为离子通道、载体和离子泵) ；表表面蛋白面蛋白(附着于膜的外或内表面附着于膜的外或内表面 ) 功能：功能： 物质转运功能物质转运功能 受体功能受体功能 识别功能识别功能 连接功能连接功能 催化功能催化功能 8学习资料3、细胞膜糖类细胞膜糖类(糖糖链外露链外露) 主要是一些寡糖和主要是一些寡糖和多糖链以共价键形式与膜多糖链以共价键形式与膜蛋白或膜脂质结合，生成蛋白或膜脂质结合，生成糖蛋糖蛋(glycoprotein)或或糖糖脂脂(glycolipid)。有些作。有些作为抗原决定族为抗原决定族=免疫信息免疫信息(如如ABO血型血型)；有些作；有些作为膜受体的为膜受体

4、的“可识别可识别”部部分，能特异地与激素、递分，能特异地与激素、递质等结合。质等结合。9学习资料二、二、细胞膜的物质转运方式细胞膜的物质转运方式小分子物质的转运：小分子物质的转运：被动扩散被动扩散单纯扩散单纯扩散易化扩散易化扩散载体转运载体转运通道转运通道转运主动转运主动转运大分子物质的转运：大分子物质的转运： 入胞入胞出胞出胞吞噬吞噬吞饮吞饮10学习资料（一）被动转运（一）被动转运(passive transport)(passive transport) 概念概念：是物质顺浓度梯度或（和）电位梯度跨细胞膜转运的过程，不需要细胞提供能量。 特点特点： 不耗能（转运动力依赖物质的电不耗能（转运

5、动力依赖物质的电- -浓度梯梯度所贮存的势能）度所贮存的势能） 依靠或不依靠特殊膜蛋白质的依靠或不依靠特殊膜蛋白质的“帮助帮助” 顺电顺电- -浓度梯度进行梯度进行 分类分类： 单纯扩散单纯扩散 易化扩散易化扩散11学习资料1.1.单纯扩散单纯扩散(simple diffusion)(simple diffusion)（1 1）概念：概念：一些一些脂溶性脂溶性小分子小分子物质物质通过脂质双层通过脂质双层由由高浓度高浓度一侧向一侧向低浓度低浓度一侧移动的过程。一侧移动的过程。如如: :氧气氧气 氮气氮气二氧化碳二氧化碳 水水 乙醇乙醇 尿素尿素 甘油甘油CO2i CO2oO2o O2i12学习资

6、料（2）影响因素影响因素：“单纯单纯” 简单的简单的物理物理扩散扩散 某物质通过膜的难易程度（即膜对该物某物质通过膜的难易程度（即膜对该物 质的质的通透性通透性）取决于它们的）取决于它们的脂溶脂溶 性和分子大小性和分子大小； 扩散的扩散的方向和速度方向和速度取决于膜两侧该物质取决于膜两侧该物质 的的浓度差浓度差和膜对该物质的和膜对该物质的通透性通透性。 （3）特点：特点：不需要不需要外力，不消耗能量外力，不消耗能量被动被动过过程程13学习资料2.2.易化扩散易化扩散(facilitated diffusion)(facilitated diffusion) 概念概念: : 一些不溶于脂溶性或脂

7、溶解度甚小的物质一些不溶于脂溶性或脂溶解度甚小的物质, ,需特殊膜蛋需特殊膜蛋白质的白质的“帮助帮助”下下, ,由膜的高浓度一侧向低浓度一侧移动的过由膜的高浓度一侧向低浓度一侧移动的过程。程。特点特点: : 需依靠特殊膜蛋白质的需依靠特殊膜蛋白质的“帮助帮助” 不需另外消耗能量不需另外消耗能量 由膜的高浓度一侧向低浓度一侧移动由膜的高浓度一侧向低浓度一侧移动 14学习资料15据参与的膜蛋白不同，分为：据参与的膜蛋白不同，分为： 经载体的易化扩散经载体的易化扩散经通道的易化扩散经通道的易化扩散影响因素影响因素：膜两侧物质浓度差和电位差； 膜上载体的数量或通道开放的数量。15学习资料载体载体葡萄糖

8、葡萄糖膜外膜外膜内膜内又称以载体为中介的易又称以载体为中介的易化扩散、载体运输。化扩散、载体运输。 如葡萄糖、氨基酸等如葡萄糖、氨基酸等等小分等小分子亲水物质子亲水物质在载体蛋白的帮助在载体蛋白的帮助下顺浓度差进入细胞。下顺浓度差进入细胞。 （1 1）经载体的易化扩散）经载体的易化扩散16学习资料转运的物质：葡萄糖转运的物质：葡萄糖(GL)、氨基酸、氨基酸(AA)17学习资料特点特点: : 特异性特异性（物质不同载体不同物质不同载体不同） 饱和性（饱和性（载体的数量是有限的载体的数量是有限的） 竟争性（竟争性（经同一特殊膜蛋白质转运经同一特殊膜蛋白质转运） 18学习资料K K+ +NaNa+

9、+又称以通道为中介的又称以通道为中介的易化扩散、通道运输。易化扩散、通道运输。如：如：NaNa+ +通道通道 K K+ +通道通道 CaCa2+2+通道通道 ClCl- -通道通道膜外膜外膜内膜内（2）经通道的易化扩散经通道的易化扩散19学习资料1 1）转运的物质）转运的物质: :各种带电离子各种带电离子如如Na+、K+、Ca2+、Cl-KK+ + i i KK+ + o oNaNa+ + o o NaNa+ + i i20学习资料特点特点: : 1 1、顺浓差或电位差、顺浓差或电位差; ; 不耗能不耗能( (ATPATP) ) 2 2、具有选择性、具有选择性( (起起介导介导作用的蛋白质有结

10、作用的蛋白质有结构构特异性特异性); ); 3 3、通道功能、通道功能门控门控性性,(,(即即电压门控通道电压门控通道; ;化化学门控通道学门控通道; ;机械门控通道机械门控通道) )。21学习资料 通道的开放（激活）或关闭（失活）通道的开放（激活）或关闭（失活）是通过是通过“闸门闸门”来调控的。来调控的。据引起闸门开关动因的不同，分为：据引起闸门开关动因的不同，分为：化学门控通道：化学门控通道：N-AchN-Ach（乙酰胆碱）受体（乙酰胆碱）受体 电压门控通道：电压门控通道：NaNa+ +通道通道 机械门控通道：听觉毛细胞膜上的离子通道机械门控通道：听觉毛细胞膜上的离子通道22学习资料 (

11、(二二) )主动转运主动转运(active transport)(active transport) 概念概念：指物质逆浓度梯度或电位梯度的转运过程。指物质逆浓度梯度或电位梯度的转运过程。特点特点：需要消耗能量需要消耗能量, ,能量由分解能量由分解ATPATP来提供；来提供； 依靠特殊膜蛋白质依靠特殊膜蛋白质( (泵泵) )的的“帮助帮助”； 是逆电是逆电- -化学梯度进行的。化学梯度进行的。分类分类： 继发性主动转运继发性主动转运（简称：联合转运）；（简称：联合转运）；原发性主动转运原发性主动转运（简称：（简称：泵转运泵转运）；）； 如如:Na:Na+ +-K-K+ +泵、泵、CaCa2+2

12、+-Mg-Mg2+2+泵、泵、H H+ +-K-K+ +泵等泵等23学习资料1.1.泵转运泵转运NaNa+ +-K-K+ +泵泵 NaNa+ +-K-K+ +泵泵又称又称钠-钾依赖式ATP酶，简称钠泵。，简称钠泵。当当细胞内钠增加或细胞外钾增加时时，都都可可被被激激活活，ATPATP分分 解解 产产生生能能量量，将将胞胞内内的的3 3个个NaNa+ +移移 至至 胞胞外外和和将将胞胞外外的的 2 2个个 K K+ +移移入胞内。入胞内。24学习资料通道转运与钠通道转运与钠-钾泵转运模式图钾泵转运模式图25学习资料维持维持细胞外高细胞外高NaNa+ +、细胞内高、细胞内高K K+ +的的不均衡不

13、均衡离子分布。离子分布。 2K2K+ +泵至细胞内泵至细胞内;3Na;3Na+ +泵至细胞外泵至细胞外分解分解ATPATP产生能量产生能量当当细胞内钠增加或细胞外钾增加被激活激活钠钠- -钾泵钾泵: :26学习资料钠泵的主要功能钠泵的主要功能 ： a.a.钠泵活动造成的细钠泵活动造成的细胞内高胞内高K K+ +是许多是许多代谢代谢反应进行反应进行的必要条件的必要条件; ;b. b. 钠泵能不断的将顺浓度梯度钠泵能不断的将顺浓度梯度漏入的漏入的NaNa+ + 转运回去转运回去维持胞内维持胞内渗透压渗透压和细胞和细胞容积容积； c. c. 建立建立NaNa+ +的跨膜浓度梯度，为的跨膜浓度梯度，为

14、继发性主动转运继发性主动转运的物的物质提供势能储备；质提供势能储备； d. d. 钠泵活动造成的跨膜钠泵活动造成的跨膜浓度梯度浓度梯度，是细胞发生，是细胞发生电活电活动动的前提条件；的前提条件；e. e. 钠泵活动是钠泵活动是生电性生电性的，可直接影响的，可直接影响膜电位膜电位，使膜，使膜内电位的负值增大。内电位的负值增大。 27学习资料2.继发性主动转运(secondary active transport)简称联合转运(cotransport)指驱动力并指驱动力并不不直接来自直接来自ATPATP的的分解，而是来分解，而是来自原发性主动自原发性主动转运所形成的转运所形成的离子离子浓度梯度浓度

15、梯度而进行的物质而进行的物质逆逆浓度梯度和浓度梯度和（或）电位梯（或）电位梯度的跨膜转运度的跨膜转运方式。方式。28学习资料 29学习资料同向转运同向转运(symtport)(symtport)膜外膜外膜内膜内逆向转运逆向转运(antitport)(antitport)NaNa+ +GluGluNaNa+ +CaCa2+2+30学习资料主动转运与被动转运的区别主动转运与被动转运的区别主动转运被动转运需由细胞提供能量不需外部能量逆浓度差或电位差顺浓度差或电位差使膜两侧浓度差更大使膜两侧浓度差更小31学习资料1. K进入细胞内错误的叙述是 ( )A.借助通道 B.不耗能 C.被动扩散 D.借助泵

16、E.顺浓度递度 2. Na进入细胞是 ( )A.借助通道 B.不耗能 C.主动转运 D.借助泵 E.顺浓度递度 3. Na通过细胞膜的方式有 ( )A.易化扩散 B.主动转运 C.单纯扩散 D.出胞 E.入胞 4. Na泵的作用有 ( )A.将Na转运至细胞内B.将细胞外的K转运至细胞内C将K转运至细胞外D.将细胞内Na转运至细胞外E.将Na或K同时转运至细胞外 32学习资料（三）入胞和出胞式转运（三）入胞和出胞式转运 一一些些大大分分子子物物质质或或团团块块进进出出细细胞胞, ,是是通通过过细细胞胞本本身身的的吞吞吐吐活活动动进进行行的的, ,亦亦可可属属于于主主动动转转运运过程。过程。 3

17、3学习资料1.入胞入胞 (endocytosis)(endocytosis) 又称胞吞，是指细胞外某些大分子物又称胞吞，是指细胞外某些大分子物质或物质团快，进入细胞的过程。质或物质团快，进入细胞的过程。 如蛋白质、脂肪颗粒、细菌和异物等进入细如蛋白质、脂肪颗粒、细菌和异物等进入细胞的过程。胞的过程。 据入胞物质的性质，入胞分为吞噬、据入胞物质的性质，入胞分为吞噬、吞饮两种形式。吞饮两种形式。34学习资料吞噬：固体物质进入细胞的过程。固体物质进入细胞的过程。 如：巨噬细胞吞噬细菌及衰老、死亡的细胞。如：巨噬细胞吞噬细菌及衰老、死亡的细胞。吞饮：液体物质进入细胞的过程。液体物质进入细胞的过程。 如

18、：小肠上皮细胞、肾小管上皮细胞和毛细血如：小肠上皮细胞、肾小管上皮细胞和毛细血 管内皮细胞吞饮液体物质。管内皮细胞吞饮液体物质。35学习资料细胞膜上的受体对物质的细胞膜上的受体对物质的“辨认辨认”发生特异性结合发生特异性结合= =复合物复合物复合物向膜表面的复合物向膜表面的“有被小窝有被小窝”移动移动“有被小窝有被小窝”处的膜凹陷处的膜凹陷凹陷膜与细胞膜断离凹陷膜与细胞膜断离= =吞食泡吞食泡吞食泡吞食泡与与胞内溶酶体胞内溶酶体相融合相融合入胞入胞: :溶酶体中的蛋白水解酶将被吞入的物质消化分解36学习资料2.出胞(exocytosis) 又称胞吐，是指细胞将大分子物质又称胞吐，是指细胞将大分

19、子物质排出细胞的过程。排出细胞的过程。主要见于细胞的分泌过程。主要见于细胞的分泌过程。如：内分泌细胞分泌激素如：内分泌细胞分泌激素 消化腺细胞分泌消化酶消化腺细胞分泌消化酶 神经末梢释放神经递质神经末梢释放神经递质37学习资料分泌物排出分泌物排出融合处出现裂口融合处出现裂口囊泡向质膜内侧移动囊泡向质膜内侧移动膜性结构包被膜性结构包被= =分泌囊泡分泌囊泡高尔基复合体加工高尔基复合体加工粗面内质网合成蛋白性分泌物粗面内质网合成蛋白性分泌物出胞出胞：囊泡膜与质膜的某点接触并融合囊泡膜与质膜的某点接触并融合囊泡的膜成为细胞膜的组成部分囊泡的膜成为细胞膜的组成部分38学习资料小分子物质的转运：被动扩散

20、单纯扩散易化扩散载体转运通道转运主动转运小结：39学习资料大分子物质的转运： 入胞出胞吞噬吞噬吞饮吞饮40学习资料1. 1.下列物质的转运属于哪一种转运方式：下列物质的转运属于哪一种转运方式： 肾小管液中的葡萄糖重吸收进入肾小管上皮细胞肾小管液中的葡萄糖重吸收进入肾小管上皮细胞 葡萄糖进入红细胞葡萄糖进入红细胞 运动神经纤维末梢释放运动神经纤维末梢释放AChACh2. 2.载体、通道和离子载体、通道和离子“ “泵泵” ”的化学本质是什么？的化学本质是什么？思考题：思考题：41学习资料复习思考题复习思考题1.1.简述细胞膜物质转运有哪些方式？简述细胞膜物质转运有哪些方式？2.Na2.Na+ +-

21、K-K+ +泵的作用意义？泵的作用意义？3.3.在一般生理情况下在一般生理情况下, ,每分解一分子每分解一分子ATP,ATP,钠泵运转可钠泵运转可使使( )( ) A.2 A.2个钠离子移出膜外个钠离子移出膜外 B.2B.2个钾离子移入膜内个钾离子移入膜内 C.2C.2个钠离子移出膜外个钠离子移出膜外, ,同时有同时有2 2个钾离子移入膜内个钾离子移入膜内 D.3D.3个钠离子移出膜外个钠离子移出膜外, ,同时有同时有2 2个钾离子移入膜内个钾离子移入膜内 E.2E.2个钠离子移出膜外个钠离子移出膜外, ,同时有同时有3 3个钾离子移入膜内个钾离子移入膜内D D42学习资料4 4、细胞膜的脂质

22、双分子层是、细胞膜的脂质双分子层是( )( ) A. A.细胞内容物和细胞环境间的屏障细胞内容物和细胞环境间的屏障 B.B.细胞接受外界和其他细胞影响的门户细胞接受外界和其他细胞影响的门户 C.C.离子进出细胞的通道离子进出细胞的通道 D.D.受体的主要成分受体的主要成分 E.E.抗原物质抗原物质5 5、葡萄糖进入红细胞膜是属于、葡萄糖进入红细胞膜是属于( )( ) A. A.单纯扩散单纯扩散 B.B.主动转运主动转运 C.C.易化扩散易化扩散 D.D.入胞作用入胞作用 E.E.吞饮吞饮A AC C43学习资料第二节第二节 细胞的跨膜信号转导功能细胞的跨膜信号转导功能 多细胞生物体必须具备完善

23、的信号转导系统以多细胞生物体必须具备完善的信号转导系统以协调其正常的生理功能。细胞间传递信息的物质多协调其正常的生理功能。细胞间传递信息的物质多达几百种：如递质、激素、细胞因子等。达几百种：如递质、激素、细胞因子等。 跨跨膜膜信信号号转转导导主主要要涉涉及及到到：胞胞外外信信号号的的识识别别与与结合、信号转导、胞内效应等三个环节。结合、信号转导、胞内效应等三个环节。 跨膜信号转导方式大体有以下三类：跨膜信号转导方式大体有以下三类： 离子通道介导的信号转导离子通道介导的信号转导 酶偶联受体介导的信号转导酶偶联受体介导的信号转导 G G蛋白偶联受体介导的信号转导蛋白偶联受体介导的信号转导44学习资

24、料一、离子通道介导的信号转导一、离子通道介导的信号转导 离子通道大体有：化学、电压、机械性门控通道离子通道大体有：化学、电压、机械性门控通道如：如：化学性胞外信号化学性胞外信号(ACh)(ACh)ACh +ACh + 受体受体=复合体复合体终板膜变构终板膜变构=离子通道开放离子通道开放NaNa+ +内流内流终板膜电位终板膜电位骨骼肌收缩骨骼肌收缩45学习资料膜外膜外N N端：识别、结合端：识别、结合第一信使第一信使膜内膜内C C端：激活端：激活G G蛋白蛋白二、二、G G蛋白偶联受体介导的信号转导蛋白偶联受体介导的信号转导( (一一) ) cAMPcAMP信号通路信号通路神经递质、激素等神经递

25、质、激素等（第一信使）（第一信使）兴奋性兴奋性G蛋白蛋白(G(GS S) )激活腺苷酸环化酶激活腺苷酸环化酶(AC)(AC)ATPATPcAMPcAMP（第二信使）（第二信使）细胞内生物效应细胞内生物效应激活激活cAMPcAMP依赖的蛋白激酶依赖的蛋白激酶A A结合结合G蛋白偶联受体蛋白偶联受体激活激活G蛋白蛋白( (与与、亚单位分离亚单位分离) )46学习资料膜外膜外N N端：识别、结合端：识别、结合第一信使第一信使膜内膜内C C端：激活端：激活G G蛋白蛋白( (二二) ) 磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇信号通路信号通路激素激素（第一信使）（第一信使）兴奋性兴奋性G蛋白蛋白(G(GS S) )激活磷

26、脂酶激活磷脂酶C C(PLC)(PLC)PIPPIP2 2( (第二信使）第二信使）IPIP3 3 和和 DGDG激激 活活蛋白激酶蛋白激酶C C内质网内质网释放释放CaCa2+2+激活激活G蛋白蛋白( (与与、亚单位分离亚单位分离) )细胞内生物效应细胞内生物效应结合结合G蛋白偶联受体蛋白偶联受体47学习资料三、酶偶联受体介导三、酶偶联受体介导的信号转导的信号转导 受受体体本本身身具具有有酶酶的的活活性性，又又称称受受体体酪酪氨氨酸酸激酶。激酶。生长因子生长因子与受体酪氨酸激酶结合与受体酪氨酸激酶结合细胞内生物效应细胞内生物效应膜外膜外N N端：识别、结合端：识别、结合第一信使第一信使膜内膜

27、内C C端：具有酪氨酸激酶活性端：具有酪氨酸激酶活性特特点点：信信号号转转导导与与G G蛋蛋白白无无关关；无无第第二二信信使使的的产产生生；无无细细胞胞质质中中蛋白激酶的激活。蛋白激酶的激活。受体受体酪氨酸激酶介导的信号转导图示酪氨酸激酶介导的信号转导图示48学习资料复习思考题复习思考题 1.1.细胞间通讯有哪些方式？各种方式之间有何细胞间通讯有哪些方式？各种方式之间有何不同？不同？ 2.2.通过细胞表面受体介导的跨膜信号转导有哪通过细胞表面受体介导的跨膜信号转导有哪几种方式？比较各种方式之间的异同。几种方式？比较各种方式之间的异同。 3.3.试述细胞信号转导的基本特征。试述细胞信号转导的基本

28、特征。 4.4.试比较试比较G G蛋白偶联受体介导的几种信号通路之蛋白偶联受体介导的几种信号通路之间的异同。间的异同。 5.5.概述受体酪氨酸介酶介导的信号通路的组成、概述受体酪氨酸介酶介导的信号通路的组成、特点及其主要功能。特点及其主要功能。49学习资料 概概 述述 恩恩格格斯斯在在100100多多年年前前就就指指出出：“地地球球上上几几乎乎没没有有一一种种变变化化发发生生而而不不同同时时显显示示出出电电的的变变化化”。人人体体及及生生物物体体活活细细胞胞在在安安静静和和活活动动时时都都存存在在电电活活动动，这这种种电电活活动动称称为为生生物物电电现现象象（bioelectricitybio

29、electricity）。细细胞胞生生物物电电现现象象是是普普遍遍存存在在的的，临临床床上上广广泛泛应应用用的的心心电电图图、脑脑电电图图、肌肌电电图图及及视视网网膜膜电电图图等等就就是是这这些些不不同同器官和组织活动时生物电变化的表现。器官和组织活动时生物电变化的表现。第三节第三节 细胞的生物电现象细胞的生物电现象“50学习资料 是指细胞处于静息时，是指细胞处于静息时，存在于细胞膜内外两侧的存在于细胞膜内外两侧的电位差。电位差。 1. 1.概念概念一、静息电位一、静息电位(restingpotential,RP)(restingpotential,RP) 51学习资料2.2.实验现象实验现象

30、：52学习资料证明证明RPRP的实验：的实验：（甲甲）当当A A、B B电电极极都都位位于于细细胞胞膜膜外外，无无电电位位改改变变，证明膜外无电位差证明膜外无电位差。（乙乙）当当A A电电极极位位于于细细胞胞膜膜外外， B B电电极极插插入入膜膜内内时时，有有电电位位改改变变，证证明明膜膜内内、外间有电位差外间有电位差。（丙丙）当当A A、B B电电极极都都位位于于细细胞胞膜膜内内，无无电电位位改改变变，证明膜内无电位差证明膜内无电位差。53学习资料极化：是指安静时，细胞膜两侧电位保持着内负极化：是指安静时，细胞膜两侧电位保持着内负 外正的电荷分布状态。外正的电荷分布状态。去极化：细胞接受刺激

31、后，在静息电位的基础上去极化：细胞接受刺激后，在静息电位的基础上去极化：细胞接受刺激后，在静息电位的基础上去极化：细胞接受刺激后，在静息电位的基础上 膜内电位向负值减小的方向变化。膜内电位向负值减小的方向变化。膜内电位向负值减小的方向变化。膜内电位向负值减小的方向变化。 细胞去极化时表现为兴奋。细胞去极化时表现为兴奋。细胞去极化时表现为兴奋。细胞去极化时表现为兴奋。54学习资料超极化：是指膜内电位向负值增大的方向变化。超极化：是指膜内电位向负值增大的方向变化。 细胞超极化时表现为抑制。细胞超极化时表现为抑制。复极化：细胞膜发生去极化后，电位又恢复到极复极化：细胞膜发生去极化后，电位又恢复到极

32、化状态的过程。化状态的过程。55学习资料假设细胞膜的静息电位为假设细胞膜的静息电位为-90mV-90mV-90mV-90mV-70mV-90mV-100mV-90mV35mV35mV -90mV极化极化RP存在时膜电位外正内负的状态去极化去极化 RP减少的过程-表示兴奋超极化超极化 RP增大的过程-表示抑制去极化去极化复极化复极化去极化后再向RP方向恢复的过程56学习资料“膜的离子流学说膜的离子流学说” 生物电产生的前提是：生物电产生的前提是：细胞膜内外某些带电离子分布和浓度不同。细胞膜内外某些带电离子分布和浓度不同。在不同状态下，细胞膜对不同的离子具有在不同状态下，细胞膜对不同的离子具有不同

33、的通透性。不同的通透性。3.3.静息电位的产生机制静息电位的产生机制57学习资料K K+ +K K K K+ + + +NaNa+ +NaNa+ +K K K K+ + + +K K K K+ + + +K K K K+ + + +K K K K+ + + +K K K K+ + + +静息电位主要是：K+外流所形成的平衡电位。58学习资料KK 膜内膜内顺浓差向膜外扩散顺浓差向膜外扩散AA- - 膜内膜内不能向膜外扩散不能向膜外扩散 膜内电位膜内电位( (负电场负电场) ) 膜外电位膜外电位( (正电场正电场) )膜外为正、膜内为负的极化状态膜外为正、膜内为负的极化状态 当扩散动力与阻力达到动

34、态平衡时当扩散动力与阻力达到动态平衡时=RP=RP结论结论: :RPRP的产生主要是的产生主要是K K向膜外扩散的结果向膜外扩散的结果。 RPRP相当于相当于K K+ +的平衡电位的平衡电位59学习资料 RP产生的机制抓住两个要点 (1)静息状态时，膜内K+ 膜外30倍, 推动K外流(这是产生RP的动力)。(2)静息状态时，膜对K选择性通透,对其他离子通透很少,(这是形成RP的条件) 。 通透性：通透性：K K+ + ClCl- - NaNa+ + A A- - 进入进入 结论： RP的产生是由于K的外流,其数值相当于K的平衡电位。60学习资料 静息状态下细胞膜内外主要离子分布静息状态下细胞膜

35、内外主要离子分布 及膜对离子通透性及膜对离子通透性返回返回61学习资料静息状态下膜内、外离子分布不匀。静息状态下膜内、外离子分布不匀。 主要离子分布：主要离子分布：膜内：膜内：膜外：膜外：62学习资料静息状态下细胞膜对静息状态下细胞膜对K K+ +离子具有选择性的通透离子具有选择性的通透, ,对其对其他离子不通透或甚少他离子不通透或甚少63学习资料（3 3）钠泵的生电作用）钠泵的生电作用: : 对对RPRP的贡献并不很大的贡献并不很大64学习资料RPRP的归纳总结: : 1、概念-细胞处于细胞处于相对安静相对安静状态时，状态时，质膜两侧存在着外正内负的电位差。习惯叫法习惯叫法: :因膜内电位低

36、于膜外，习惯上因膜内电位低于膜外，习惯上RPRP指的是膜指的是膜内负电位。内负电位。 2 . 正常值-哺乳动物的神经、骨骼肌和心肌细胞为-70-90mV。红细胞约为红细胞约为-10mV-10mV左左右。右。65学习资料二、动作电位二、动作电位(act(action potentialion potential AP) AP)( (一一) )动作电位的概念动作电位的概念1.1.概概 念念：可兴奋细胞可兴奋细胞是指可兴奋细胞受到有效刺时，是指可兴奋细胞受到有效刺时，是指可兴奋细胞受到有效刺时，是指可兴奋细胞受到有效刺时，在静息电位的基础上产生的在静息电位的基础上产生的在静息电位的基础上产生的在静息

37、电位的基础上产生的可扩布可扩布可扩布可扩布的电位变化过程。的电位变化过程。的电位变化过程。的电位变化过程。2.AP2.AP实验现象：实验现象：66学习资料细细 胞胞放大器放大器细细胞胞内内电电位位 时间时间(ms)(ms)+30+3000-55-55-70-70(mV)(mV)神经纤维动作电位模式图神经纤维动作电位模式图神经纤维动作电位模式图神经纤维动作电位模式图零电位零电位阈电位阈电位静息电位静息电位去去极极化化复复极极化化超射超射 锋电位是动锋电位是动锋电位是动锋电位是动作电位的标志作电位的标志作电位的标志作电位的标志超射超射-AP上升支中，膜上升支中，膜电位高于电位高于0位线的部分位线的

38、部分(50mV)。反极化反极化-去极化至零去极化至零电位后膜电位进一步变电位后膜电位进一步变为正值为正值67学习资料去去 极极 化化上上 升升 支支下下降降支支3.3.动作电位的图形动作电位的图形刺激刺激局部电位局部电位阈电位阈电位去极化去极化零电位零电位反极化（超射）反极化（超射）复极化复极化（负、正）后电位（负、正）后电位68学习资料 后电位后电位：锋电位下降支最后恢复到锋电位下降支最后恢复到RPRP水平以水平以前，一种时间较长、波动较小的电位变化过前，一种时间较长、波动较小的电位变化过程。程。负后电位负后电位: : 尚未复极到静息电位的部分尚未复极到静息电位的部分 正后电位正后电位: :

39、 复极超过静息电位的部分复极超过静息电位的部分69学习资料 70学习资料4.动作电位的特征：动作电位的特征：(1) 具有具有“全或无全或无” 现象现象。 即即动作电位一旦产动作电位一旦产生就达到最大值，其幅度不会因刺激强度的加强而增大。生就达到最大值，其幅度不会因刺激强度的加强而增大。(2) 不衰减式传导不衰减式传导。 即同一细胞上的即同一细胞上的AP大小不随大小不随传导距离而改变的现象。传导距离而改变的现象。 (3)脉冲式脉冲式, ,不融合不融合.(由于它有绝对不应期由于它有绝对不应期) 71学习资料动作电位的去极化相：动作电位的去极化相：NaNa+内流形成的平衡电位。内流形成的平衡电位。

40、K K+ +NaNa+ +NaNa+ +K K K K+ + + +K K K K+ + + +K K K K+ + + +K K K K+ + + +K K K K+ + + +NaNaNaNa+ + + + NaNaNaNa+ + + + NaNaNaNa+ + + + NaNaNaNa+ + + + +NaNaNaNa+ + + + NaNaNaNa+ + + + +3+30 0 0 0- -7070（二）动作电位的形成机制（二）动作电位的形成机制72学习资料+3+30 0 0 0- -7070动作电位的复极化相：动作电位的复极化相： K K+ +外流形成的平衡电位。外流形成的平衡电位。

41、 K K+ +NaNa+ +NaNa+ +K K K K+ + + +K K K K+ + + +K K K K+ + + +K K K K+ + + +K K K K+ + + +NaNaNaNa+ + + + NaNaNaNa+ + + + NaNaNaNa+ + + + NaNaNaNa+ + + + NaNaNaNa+ + + + NaNaNaNa+ + + + NaNaNaNa+ + + + K K K K+ + + +K K K K+ + + +NaNaNaNa+ + + + NaNaNaNa+ + + + NaNaNaNa+ + + + K K K K+ + + +K K K K

42、+ + + +K K K K+ + + +K K K K+ + + +73学习资料+3+30 0 0 0- -7070静息期：钠泵逆浓度差主动转运静息期：钠泵逆浓度差主动转运Na+和和K+K K+ +NaNa+ +NaNa+ +K K K K+ + + +K K K K+ + + +K K K K+ + + +K K K K+ + + +K K K K+ + + +NaNaNaNa+ + + + NaNaNaNa+ + + + NaNaNaNa+ + + + NaNaNaNa+ + + + NaNaNaNa+ + + + NaNaNaNa+ + + + NaNaNaNa+ + + + NaNa

43、NaNa+ + + + NaNaNaNa+ + + + NaNaNaNa+ + + + NaNaNaNa+ + + + NaNaNaNa+ + + + K K K K+ + + +K K K K+ + + +K K K K+ + + +K K K K+ + + +K K K K+ + + +K K K K+ + + +NaNa+ +K K+ + 74学习资料当细胞受到当细胞受到刺激刺激细胞膜上细胞膜上少量少量NaNa+ +通道激活而开放通道激活而开放NaNa+ +顺浓度差少量内流顺浓度差少量内流膜内外电位差膜内外电位差局部电位局部电位当膜内电位变化到当膜内电位变化到阈电位阈电位时时NaNa通道

44、大量开放通道大量开放NaNa+ +顺电化学差和膜内负电位的吸引顺电化学差和膜内负电位的吸引再生式内流再生式内流 Na Na+ + 内内、KK+ + 外外激活激活NaNa+ +K K+ +泵泵APAP上升支上升支下降支下降支产生机制产生机制: :膜内负电位减小到零并变为正电位（膜内负电位减小到零并变为正电位（APAP上升支上升支）NaNa+ +通道关通道关NaNa+ +内流停内流停+ +同时同时K K+ +通道激活而开放通道激活而开放K K顺浓度差和膜内正电位的吸引顺浓度差和膜内正电位的吸引K K迅速外流迅速外流膜内电位迅速下降，恢复到膜内电位迅速下降，恢复到RPRP水平（水平（APAP下降支下

45、降支）NaNa+ +泵出、泵出、K K+ +泵回，泵回，离子恢复到兴奋前水平离子恢复到兴奋前水平后电位后电位75学习资料76学习资料首首先抓住三个要点先抓住三个要点: :1 1、膜内、膜内. .外存在外存在NaNa+ + 浓度差浓度差: : NaNa+ + 膜内膜内:Na:Na+ + 膜外膜外 112. 112.2 2、静息时膜外为、静息时膜外为+ +膜内为膜内为- -, ,以上是促使以上是促使NaNa+ +内流的内流的两个两个动力动力。3 3、膜、膜受到受到刺激刺激产生去极化产生去极化, ,达到达到阈电位阈电位, , NaNa+ + 通道开通道开放放, ,NaNa+ + 大量快速内流大量快速

46、内流, ,暴发暴发APAP的上升支的上升支. .77学习资料APAP的产生机制的产生机制: :APAP上升支上升支APAP下降支下降支78学习资料 结论结论： APAP的上升支是由于的上升支是由于NaNa大量快速内流形成大量快速内流形成的，下降支是的，下降支是K K外流形成的外流形成的. . 后电位是后电位是NaNaK K泵活动引起的泵活动引起的。 APAP相当于相当于NaNa的平衡电位。的平衡电位。 79学习资料证明证明： (1)(1)用用NernstNernst公式计算公式计算 AP AP达到的超射值（正电位值）达到的超射值（正电位值）相当于计算所得的相当于计算所得的ENaENa值。值。(

47、2)(2)改变膜外离子浓度改变膜外离子浓度, ,观察的变化观察的变化. . (3) (3) 用用河豚河豚毒毒阻断阻断NaNa通道通道, AP, AP消失消失 。 (4) (4) 用膜片钳技术测量用膜片钳技术测量, ,证实是证实是NaNa电流。电流。80学习资料AP的归纳总结： 1. 概念在RP基础上，给细胞一个适当刺激，可触发产生可传播的膜电位波动。 2.AP的组成除极过程(AP的上升支-700mv-+50mv)和复极过程(AP的下降支+50mv-70mv). 81学习资料 3.AP形成的机制 抓住三个要点 ： (1)膜外Na+ 膜内12倍; (2)膜外为+,膜内为-,吸引Na+内流.以上是促

48、使Na+内流的两个动力。(3)刺激使膜去极化,达到阈电位(-55mv) Na+通道开放,Na+大量快速内流,爆发AP上升支。 82学习资料 什么时候Na+停止内流呢？ Na+内向扩散力(12倍 浓差和负电吸引)=反扩散力(Na+入胞后的排斥力), Na+的净移动=0 。 结论:AP上升支的形成是由于Na+大量快速内流,其数值相当于Na+的平衡电 位。83学习资料4.如何证明是Na+的平衡电位？证明 :(详见四点) 。(1)用Nernst公式计算 AP达到的超射值（正电位值）相当于计算所得的ENa值。(2)改变膜外离子浓度,观察AP的变化. (3) 阻断Na通道(河豚毒), AP消失 。 (4)

49、 用膜片钳技术测量,证实是Na电流。84学习资料必要前提：组织细胞具有正常的兴奋性必要前提：组织细胞具有正常的兴奋性必要条件：静息电位去极化达到阈电位水平必要条件：静息电位去极化达到阈电位水平（三三）、动动作作电电位位产产生生的的条条件件 剌剌激激使使膜膜去去极极化化，只要达到只要达到阈电位阈电位， Na+通道开放，通道开放，Na+大量快速内流。大量快速内流。85学习资料 阈阈电电位位能能引引起起APAP的的临临界界膜膜电电位位，是是引引起起钠钠通通道道大大量量开开放放的的膜膜电电位位值值。使使细细胞胞膜膜电电位位达达到到阈阈电电位位，需要用阈刺激。需要用阈刺激。（神经（神经-55mv-55m

50、v；心室肌；心室肌-70MV-70MV），），1、阈电位(threshold potential,TP):静息电位静息电位和和阈电位阈电位的差值大，细胞兴奋的差值大，细胞兴奋性低；差值小，兴奋性高。性低；差值小，兴奋性高。86学习资料 阈值阈值阈值阈值(threshold)(threshold)：又称阈强度，指刚能引起组织产生反：又称阈强度，指刚能引起组织产生反：又称阈强度，指刚能引起组织产生反：又称阈强度，指刚能引起组织产生反应（产生动作电位）的最小刺激强度。应（产生动作电位）的最小刺激强度。应（产生动作电位）的最小刺激强度。应（产生动作电位）的最小刺激强度。阈刺激：具有阈强度的刺激。阈刺激

51、：具有阈强度的刺激。阈刺激：具有阈强度的刺激。阈刺激：具有阈强度的刺激。 阈上刺激：强度大于阈值的刺激。阈上刺激：强度大于阈值的刺激。阈上刺激：强度大于阈值的刺激。阈上刺激：强度大于阈值的刺激。 阈下刺激：强度小于阈值的刺激。阈下刺激：强度小于阈值的刺激。阈下刺激：强度小于阈值的刺激。阈下刺激：强度小于阈值的刺激。87学习资料2 2、局部、局部兴奋和总和兴奋和总和： 也称局部电位。指一次也称局部电位。指一次阈下刺激，使膜受刺激的局部发生少量阈下刺激，使膜受刺激的局部发生少量的的 NaNa+ + 内内流流，从从而而产产生生较较小小的的去去极极化化。即即阈阈电电位以下的细胞膜的电位波动。位以下的细

52、胞膜的电位波动。 局部反应不能引起动作电位。局部反应不能引起动作电位。88学习资料89学习资料局部局部电位电位的特点：的特点： 不不具具有有“全全或或无无”现现象象。其其幅幅值值可可随随刺刺激强度的增加而增大。激强度的增加而增大。 电电紧紧张张方方式式扩扩布布（传传导导距距离离远远，电电位位渐渐小小）。其其幅幅值值随随着着传传播播距距离离的的增增加加而而减小。减小。 具具有有总总和和效效应应：时时间间性性和和空空间间性性总总和和。 90学习资料空间总和：由多个相距较近的局部兴奋同时产生的叠加。时间总和：由连续刺激产生的多个局部兴奋先后产生的叠加。91学习资料时间性总和时间性总和空间性总和空间性

53、总和92学习资料动作电位可以由一次阈刺激或阈上刺激引起，也可以由多个阈下刺激的局部兴奋性总和而引发。93学习资料局部反应与局部反应与APAP的区别的区别 局部反应局部反应 动作电位动作电位 阈下刺激引起阈下刺激引起 阈阈(上上)刺激引起刺激引起 钠通道少量开放钠通道少量开放 钠通道大量开放钠通道大量开放 反应等级性反应等级性 “全或无全或无” 有总和效应有总和效应 无无 衰减性传播衰减性传播 非衰减性传播非衰减性传播94学习资料3 3、组织的兴奋性及其周期性变化、组织的兴奋性及其周期性变化（1)1)兴奋和可兴奋细胞兴奋和可兴奋细胞 兴奋兴奋：APAP的产生过程。实际上是刺激反应的形式，的产生过

54、程。实际上是刺激反应的形式，分为分为兴奋兴奋和和抑制抑制。兴奋兴奋由静到动；由活动弱到强由静到动；由活动弱到强。抑制抑制-由动到静；由活动强到活动弱由动到静；由活动强到活动弱 可兴奋细胞可兴奋细胞：凡在受刺激后产生凡在受刺激后产生APAP的细胞的细胞. .（神经神经C C、肌、肌C C 和腺和腺C C）。）。(2)(2)组织的兴奋性和阈刺激组织的兴奋性和阈刺激： 兴奋性兴奋性: :可兴奋细胞接受剌激后产生可兴奋细胞接受剌激后产生APAP能力。能力。( (是活组是活组织与死组织的根本区别织与死组织的根本区别) ) 95学习资料刺激：指细胞所处环境因素的变化。阈强度:能使组织发生兴奋的最小刺激强度

55、。(是衡量组织细胞兴奋性高低的客观指标)（兴奋性=1/阈强度） 阈刺激：阈强度的刺激称 。96学习资料（3) 3) 细胞兴奋后兴奋性的变化细胞兴奋后兴奋性的变化 绝对不应期绝对不应期：无无论多强的刺激也不能论多强的刺激也不能再次兴奋的期间。再次兴奋的期间。 相对不应期相对不应期：大大于原先的刺激强度才于原先的刺激强度才能再次兴奋期间。能再次兴奋期间。 超常期超常期：小于原小于原先的刺激强度便能再先的刺激强度便能再次兴奋的期间。次兴奋的期间。 低常期低常期：大于原大于原先的刺激强度才能再先的刺激强度才能再次兴奋的期间。次兴奋的期间。97学习资料 组织兴奋后兴奋性变化的对应关系组织兴奋后兴奋性变化

56、的对应关系 分分 期期 兴奋性兴奋性 与与APAP对应关系对应关系 机机 制制绝对不应期绝对不应期 降至零降至零 锋电位锋电位 钠通道失活钠通道失活相对不应期相对不应期 渐恢复渐恢复 负后电位前期负后电位前期 钠通道部分恢复钠通道部分恢复超常期超常期 正常正常 负后电位后期负后电位后期 钠通道大部恢钠通道大部恢复复低常期低常期 正常正常 正后电位正后电位 膜内电位呈超膜内电位呈超极化极化 98学习资料( (四四)AP)AP的传导的传导1 1、传导：传导：膜上任何一个部位产生的动作电位，都可膜上任何一个部位产生的动作电位，都可沿着细胞膜向周围传播，称为传导。沿着细胞膜向周围传播，称为传导。 传递

57、传递传递传递(transmission)(transmission)：动作电位在两个细：动作电位在两个细：动作电位在两个细：动作电位在两个细胞胞胞胞之间进行传之间进行传之间进行传之间进行传播。播。播。播。99学习资料2.2.传传导导机机制制：已已兴兴奋奋部部位位和和未未兴兴奋奋部部位位之之间间形形成成局局部部电流。电流。局部电流：局部电流：已兴奋膜与未兴奋膜之间存在已兴奋膜与未兴奋膜之间存在电位差，而发生的电荷移动。电位差，而发生的电荷移动。100学习资料静息部位膜内为负电位，膜外为正电位静息部位膜内为负电位，膜外为正电位兴奋部位膜内为正电位，膜外为负电位兴奋部位膜内为正电位，膜外为负电位在兴

58、奋部位和静息部位之间存在着电位差在兴奋部位和静息部位之间存在着电位差膜外的正电荷由静息部位向兴奋部位移动膜外的正电荷由静息部位向兴奋部位移动膜内的正电荷由兴奋部位向静息部位移动膜内的正电荷由兴奋部位向静息部位移动形成局部电流形成局部电流膜内：兴奋部位相邻的静息部位的电位上升膜内：兴奋部位相邻的静息部位的电位上升膜外：兴奋部位相邻的静息部位的电位下降膜外：兴奋部位相邻的静息部位的电位下降去极化达到阈电位，触发邻近静息部位膜爆发新的去极化达到阈电位，触发邻近静息部位膜爆发新的APAP局局部部电电流流：101学习资料 102学习资料3.3.传导方式传导方式：无髓鞘无髓鞘N N纤维的兴奋传导为纤维的兴

59、奋传导为逐步兴奋逐步传导逐步兴奋逐步传导 (1m/s). (1m/s).有髓鞘有髓鞘N N纤维的兴奋传导为纤维的兴奋传导为逐结兴奋跳跃式传导逐结兴奋跳跃式传导(100m/s).(100m/s).103学习资料复习思考题复习思考题 1.1.静息电位产生的原理是什么？静息电位产生的原理是什么？ 2.2.动作电位是怎么发生的？动作电位是怎么发生的？ 3.3.动作电是如何传导的？影响传导速度的因动作电是如何传导的？影响传导速度的因素有哪些？素有哪些？ 4.4.试比较局部电位和动作电位的区别。试比较局部电位和动作电位的区别。104学习资料5 5、以下关于细胞膜离子通道的叙述、以下关于细胞膜离子通道的叙述

60、, ,正确的是正确的是( )( )A.A.在静息状态下在静息状态下,Na,Na、K K离子通道都处于关闭状态离子通道都处于关闭状态B.B.细胞受刺激刚开始去极化时细胞受刺激刚开始去极化时, ,钠离子通道就大量开放钠离子通道就大量开放C.C.在动作电位去极相在动作电位去极相, ,钾离子通道也被激活钾离子通道也被激活, ,但出现较慢但出现较慢D.D.钠离子通道关闭钠离子通道关闭, ,出现动作电位的复极相出现动作电位的复极相E.E.钠、钾离子通道被称为化学依从性通道钠、钾离子通道被称为化学依从性通道6 6、刺激阈指的是、刺激阈指的是( )( )A.A.刺激强度不变刺激强度不变, ,引起组织兴奋的最适

61、作用时间引起组织兴奋的最适作用时间B.B.刺激时间不变刺激时间不变, ,引起组织发生兴奋的最小刺激强度引起组织发生兴奋的最小刺激强度C.C.用最小刺激强度用最小刺激强度, ,刚刚引起组织兴奋的最短作用时间刚刚引起组织兴奋的最短作用时间D.D.刺激时间不限刺激时间不限, ,能引起组织兴奋的最适刺激强度能引起组织兴奋的最适刺激强度E.E.刺激时间不限刺激时间不限, ,能引起组织最大兴奋的最小刺激强度能引起组织最大兴奋的最小刺激强度C CB B105学习资料第四节第四节 骨骼肌细胞的收缩功能骨骼肌细胞的收缩功能 骨骼肌的活动受运动神经的支配。骨骼肌的活动受运动神经的支配。 从运动神经兴奋到骨骼肌细胞

62、收缩要从运动神经兴奋到骨骼肌细胞收缩要经历三个连续而复杂的过程：经历三个连续而复杂的过程： 神经肌肉接头处兴奋的传递神经肌肉接头处兴奋的传递 骨骼肌细胞的兴奋收缩耦联骨骼肌细胞的兴奋收缩耦联 骨骼肌的肌丝滑行收缩。骨骼肌的肌丝滑行收缩。 106学习资料 一、肌细胞的收缩功能一、肌细胞的收缩功能（一）（一）骨骼肌骨骼肌神经神经-肌肉肌肉接头处的兴奋传递接头处的兴奋传递 接头间隙接头间隙107学习资料1 1、神神经经-肌肌肉肉接接头头的的结构结构 接接头头前前膜膜：囊囊泡泡内内含含 ACh,ACh,并并以以囊囊泡泡为为单单位位释释放放AChACh（称量子释放）。（称量子释放）。 接接 头头 间间

63、隙隙： 约约 50-50-6060nmnm。 接接头头后后膜膜：又又称称终终板板膜膜。存存在在AChACh受受体体（N N2 2受受体体），能能与与AChACh发发生生特特异异性性结结合合。无无电电压压性性门门控控性性钠通道。钠通道。108学习资料 髓鞘髓鞘髓鞘髓鞘运动神经运动神经运动神经运动神经轴突末梢轴突末梢轴突末梢轴突末梢神经递质：乙酰胆碱神经递质：乙酰胆碱(ACh)终板膜：终板膜：N2 受体受体 终板电位终板电位接头前膜接头前膜接头前膜接头前膜接头间隙接头间隙接头间隙接头间隙接头后膜接头后膜接头后膜接头后膜( (终板膜终板膜终板膜终板膜) )APAP接头小泡接头小泡接头小泡接头小泡(

64、(含含含含ACh)ACh)AChACh受体受体受体受体(N(N2 2受体受体受体受体) )胆碱酯酶胆碱酯酶胆碱酯酶胆碱酯酶钙通道钙通道钙通道钙通道109学习资料2.2.神经神经-肌肉肌肉接头处的兴奋传递过程接头处的兴奋传递过程当神经冲动传到轴突末当神经冲动传到轴突末膜膜CaCa2 2通道开放，膜外通道开放，膜外CaCa2 2向膜内流动向膜内流动接头前膜内囊泡移动、融合、破裂，接头前膜内囊泡移动、融合、破裂，囊泡中的囊泡中的AChACh释放释放( (量子释放量子释放) )AChACh与终板膜上的与终板膜上的N N2 2受体结合，受体结合，受体蛋白分子构型改变受体蛋白分子构型改变终板膜对终板膜对N

65、aNa、K K ( (尤其是尤其是NaNa) )通透性通透性终板膜去极化终板膜去极化终板电位（终板电位（EPPEPP）EPPEPP电紧张性扩布至肌膜电紧张性扩布至肌膜去极化达到阈电位去极化达到阈电位爆发肌细胞膜动作电位爆发肌细胞膜动作电位110学习资料神经冲动神经冲动神经轴突末梢，膜对神经轴突末梢，膜对Ca2+的的通透性通透性，Ca2+内流内流囊泡移动至接头前膜，囊泡移动至接头前膜，释放释放ACh接头间隙接头间隙接头后膜，接头后膜，ACh与与N2受体结合受体结合接头后膜对接头后膜对Na+通透性通透性，Na+内流内流终板电位。终板电位。神经肌肉接头处兴奋的传递过程：神经肌肉接头处兴奋的传递过程：

66、111学习资料N-MN-M接头处的兴奋传递过程接头处的兴奋传递过程112学习资料膜膜CaCa2 2通道开放，膜外通道开放，膜外CaCa2 2向膜内流动向膜内流动113学习资料接头前膜内囊泡移动、融合、破裂，接头前膜内囊泡移动、融合、破裂，囊泡中的囊泡中的AChACh释放释放( (量子释放量子释放) )114学习资料AChACh与终板膜上的与终板膜上的N N2 2受体结合，受体结合，受体蛋白分子构型改变受体蛋白分子构型改变115学习资料终板膜对终板膜对NaNa、K K ( (尤其是尤其是NaNa) )通透性通透性116学习资料3.3.神经神经-肌肉肌肉接头处的兴奋传递接头处的兴奋传递特点特点（1

67、 1）单向传递；只能由接头前膜传向接头后膜）单向传递；只能由接头前膜传向接头后膜（2 2）时间延搁；）时间延搁；是电是电- -化学化学- -电的过程电的过程：N N末梢末梢APAChAPACh受体受体EPPEPP肌膜肌膜APAP（涉及环节较多）（涉及环节较多）（3 3）1 1对对1 1的关系：的关系： 接头前膜传来一个接头前膜传来一个APAP，便，便能引起肌细胞兴奋和收缩一次（因每次能引起肌细胞兴奋和收缩一次（因每次AChACh释放的释放的量，产生的量，产生的EPPEPP是引起肌膜是引起肌膜APAP所需阈值的所需阈值的3-43-4倍）。倍）。 神经末梢的一次神经末梢的一次APAP只能引起一次肌

68、细胞兴只能引起一次肌细胞兴奋和收缩（因终板膜上含有丰富的胆碱酯酶，能奋和收缩（因终板膜上含有丰富的胆碱酯酶，能迅速水解迅速水解AChACh）。）。（4 4）易受环境因素和药物的影响。）易受环境因素和药物的影响。 117学习资料肉毒杆菌毒素，可抑制肉毒杆菌毒素，可抑制ACh的释放。的释放。有机磷农药可抑制胆碱酯酶，有机磷农药可抑制胆碱酯酶，ACh积聚积聚,出现出现肌细胞挛缩等中毒症状。肌细胞挛缩等中毒症状。美洲箭毒美洲箭毒和和银环蛇毒银环蛇毒可以同可以同ACh竞争结合位竞争结合位点点,肌松剂。肌松剂。接头后膜上接头后膜上ACh受体功能异常受体功能异常,重症肌肉无力。重症肌肉无力。影响神经肌接头化

69、学传递的因素：影响神经肌接头化学传递的因素： 118学习资料( (二二) )骨骼肌骨骼肌兴奋兴奋- -收缩耦联的过程收缩耦联的过程概念：概念：将以膜的电变化为特征的兴奋过程和以肌纤维机械变化为基础的收缩过程联系起来的的中介过程。119学习资料骨骼肌骨骼肌细胞的微细结构细胞的微细结构 特点特点: : 含有大量的含有大量的肌原纤维肌原纤维和发达的和发达的肌管系肌管系 统统，且在排列上是高度规则有序的。，且在排列上是高度规则有序的。 120学习资料1.肌原纤维和肌节 ( 1 )肌原纤维 每个肌细胞内含有上千条肌原纤维，每条肌原纤维沿长轴呈现规律的明、暗交替，称为明带和暗带。 (2) 肌节: 是肌细胞

70、收缩的基本结构和功能单位。 =1/2明带暗带1/2明带 = 两条Z线间的区域121学习资料2.2.肌管系统：肌管系统：指包绕在指包绕在每一条肌原纤维周围的每一条肌原纤维周围的膜性膜性囊管状囊管状结构。结构。横管横管纵管纵管122学习资料横管横管( (T T管管): ): 肌细胞膜肌细胞膜垂直垂直于肌原纤维向内于肌原纤维向内凹陷而形成的管道。凹陷而形成的管道。作用：作用：将将AP AP 细胞内部细胞内部纵管纵管（L L管管，肌质网肌质网）：与肌原纤维）：与肌原纤维平行平行。肌节两端膨大的肌节两端膨大的L L管称管称终池终池，富含，富含CaCa2 2+ +。 作用：作用：对对CaCa2+2+储存储

71、存、释放释放和和再聚集再聚集 收缩和舒张收缩和舒张 三联管三联管：T T管管+ +终池终池2 2注注：三联管是兴奋：三联管是兴奋-收缩耦联的关键部位。收缩耦联的关键部位。123学习资料主要步骤：主要步骤： 肌膜电兴奋的传导肌膜电兴奋的传导: :指肌膜产生指肌膜产生APAP后后,AP,AP由横管系统迅速由横管系统迅速传向肌细胞深处，到达三联管。传向肌细胞深处，到达三联管。 激活激活CaCa2+2+通道通道, ,促使终池内的促使终池内的CaCa2+ 2+ 顺浓度梯度进入胞质。顺浓度梯度进入胞质。 胞质胞质中中CaCa2+2+浓度的升高浓度的升高, ,促使肌钙蛋白与促使肌钙蛋白与CaCa2+2+结合

72、并引发结合并引发肌肉收缩。肌肉收缩。 激活激活肌浆网肌浆网膜膜上的钙泵上的钙泵, , 将将CaCa2+2+泵回终池泵回终池, ,使胞质中使胞质中CaCa2+2+降低降低, ,肌肉舒张。肌肉舒张。 CaCa2+2+是兴奋是兴奋- -收缩耦联的关键物质收缩耦联的关键物质( (耦联物耦联物).).124学习资料在兴奋收缩耦联的过程中在兴奋收缩耦联的过程中关键的耦联因子：关键的耦联因子：Ca2+ 结构基础：三联体结构基础：三联体125学习资料目前公认的肌肉收缩机制是目前公认的肌肉收缩机制是肌丝滑行理肌丝滑行理论论(myofilament sliding theory)(myofilament slid

73、ing theory)。其。其主要内容是主要内容是: :骨骼肌的肌原纤维是由粗、骨骼肌的肌原纤维是由粗、细两组与其走向平行的蛋白丝构成细两组与其走向平行的蛋白丝构成, ,肌肉肌肉的缩短和伸长均通过粗、细肌丝在肌节的缩短和伸长均通过粗、细肌丝在肌节内的相互滑动而发生内的相互滑动而发生, ,肌丝本身的长度不肌丝本身的长度不变。变。（三）（三）骨骼肌骨骼肌的收缩机制的收缩机制( (滑行理论滑行理论) )126学习资料 究竟是什么原因促使肌节内的细、究竟是什么原因促使肌节内的细、粗肌丝相互滑行的？粗肌丝相互滑行的？127学习资料1.1.肌丝的分子组成肌丝的分子组成: : 粗肌丝粗肌丝 由肌球或称肌凝蛋

74、白组成，由肌球或称肌凝蛋白组成，其头部有一膨大部其头部有一膨大部横桥横桥: :能与细肌丝上的能与细肌丝上的结合位点结合位点发生可逆性结合发生可逆性结合; ; 具有具有ATPATP酶的作用酶的作用, ,与结合与结合位点结合后位点结合后,分解分解ATPATP提供横提供横桥扭动（肌丝滑行）和作功桥扭动（肌丝滑行）和作功的能量的能量。 128学习资料 细肌丝细肌丝肌动蛋白肌动蛋白：表面有与横桥结：表面有与横桥结合的位点，静息时被原肌球合的位点，静息时被原肌球蛋白掩盖；蛋白掩盖；原肌球蛋白原肌球蛋白：静息时掩盖横：静息时掩盖横桥结合位点；桥结合位点；肌钙蛋白肌钙蛋白：与与CaCa2+2+结合变构结合变构

75、后后, ,使原肌球蛋白位移，暴露使原肌球蛋白位移，暴露出结合位点。出结合位点。129学习资料肌纤蛋白肌纤蛋白( (肌动蛋白肌动蛋白) )原肌凝蛋白原肌凝蛋白 肌钙蛋白肌钙蛋白细肌丝细肌丝130学习资料 粗肌丝：粗肌丝：粗肌丝：粗肌丝： 细肌丝细肌丝细肌丝细肌丝肌原纤维肌原纤维肌原纤维肌原纤维头部头部头部头部( ( ( (横桥横桥横桥横桥) ) ) )杆状部杆状部杆状部杆状部肌凝蛋白肌凝蛋白肌凝蛋白肌凝蛋白( ( ( (肌球蛋白肌球蛋白肌球蛋白肌球蛋白) ) ) )肌纤蛋白肌纤蛋白肌纤蛋白肌纤蛋白( ( ( (肌动蛋白肌动蛋白肌动蛋白肌动蛋白) ) ) )原肌凝蛋白原肌凝蛋白原肌凝蛋白原肌凝蛋白

76、 肌钙蛋白肌钙蛋白肌钙蛋白肌钙蛋白收缩蛋白：肌凝蛋白和肌动蛋白。收缩蛋白：肌凝蛋白和肌动蛋白。调节蛋白：原肌凝蛋白和肌钙蛋白。调节蛋白：原肌凝蛋白和肌钙蛋白。肌原纤维主要由粗肌丝和细肌丝组成。肌原纤维主要由粗肌丝和细肌丝组成。 131学习资料收缩过程收缩过程 1.1.肌肉舒张时：肌肉舒张时： 位阻效应产生。位阻效应产生。 132学习资料位阻效应解除。位阻效应解除。 2.2.肌肉收缩时：肌肉收缩时： 粗肌丝牵拉细肌丝向粗肌丝牵拉细肌丝向 M 线方向移动。线方向移动。 133学习资料134学习资料按任意键飞入横桥摆动动画肌节缩短肌节缩短= =肌细胞收缩肌细胞收缩牵拉牵拉细肌丝向粗肌丝细肌丝向粗肌丝

77、滑行滑行滑行滑行横桥摆动横桥摆动横桥与结合位点结合，横桥与结合位点结合，分解分解ATPATP释放能量释放能量原肌球蛋白位移，原肌球蛋白位移，暴露细肌丝上的暴露细肌丝上的结合位点结合位点CaCa2 2+ +与肌钙蛋白结合与肌钙蛋白结合肌钙蛋白变构肌钙蛋白变构终池膜上的钙通道开放终池膜上的钙通道开放 CaCa2 2+ +进入肌浆进入肌浆2.2.肌肉收缩的过程肌肉收缩的过程135学习资料136学习资料肌肉收缩和舒张的关键：肌肉收缩和舒张的关键： Ca2+ 在肌浆中的浓度变化。在肌浆中的浓度变化。 Ca2+ 10-5mol/L时，位阻效应解除。时，位阻效应解除。 Ca2+ 10-5mol/L时，位阻效

78、应产生。时，位阻效应产生。137学习资料运动神经冲动传至末梢运动神经冲动传至末梢N N末梢对末梢对CaCa2+2+通透性增加通透性增加 CaCa2+2+内流入内流入N N末梢内末梢内接头前膜内囊泡接头前膜内囊泡向前膜移动、融合、破裂向前膜移动、融合、破裂AChACh释放入接头间隙释放入接头间隙 AChACh与终板膜受体结合与终板膜受体结合受体构型改变受体构型改变终板膜对终板膜对NaNa+ +、K K+ +( (尤其尤其NaNa+ +) )的通透性的通透性增加增加产生终板电位产生终板电位(EPP)(EPP)EPPEPP引起肌膜引起肌膜APAP肌膜肌膜APAP沿横管膜传至三联管沿横管膜传至三联管终

79、池膜上的钙通道开放终池膜上的钙通道开放终池内终池内CaCa2+2+进入肌浆进入肌浆CaCa2+2+与肌钙蛋白结合与肌钙蛋白结合 引起肌钙蛋白的构型改变引起肌钙蛋白的构型改变原肌凝蛋白发生位移原肌凝蛋白发生位移暴露出细肌丝上与横桥结合位点暴露出细肌丝上与横桥结合位点横桥与结合位点结合横桥与结合位点结合激活激活ATPATP酶作用酶作用, ,分解分解ATPATP横桥摆动横桥摆动牵拉细肌丝朝肌节中央滑行牵拉细肌丝朝肌节中央滑行肌节缩短肌节缩短= =肌细胞收缩肌细胞收缩小结：小结：骨骼肌收缩全过程骨骼肌收缩全过程1.1.兴奋传递兴奋传递 2.2.兴奋兴奋- -收缩（肌丝滑行）耦联收缩（肌丝滑行）耦联注注

80、: :收缩和舒张都是主动过程都要收缩和舒张都是主动过程都要ATPATP供能供能138学习资料 肌丝滑行几点说明肌丝滑行几点说明: : 1.1.肌肌细细胞胞收收缩缩时时肌肌原原纤纤维维的的缩缩短短, ,并并不不是是肌肌丝丝本本身身缩缩短短, ,而而是是细细肌肌丝丝向向肌肌节节中中央央( (粗粗肌肌丝丝内内) )滑滑行行。因因相相邻邻Z Z线线靠靠近近, ,即即肌肌节节缩缩短短；暗暗带带长长度度不不变变, ,即即粗粗肌肌丝丝长长度度不不变变；从从Z Z线线到到H H带带边边缘缘的距离不变的距离不变, ,即细肌丝长度不变即细肌丝长度不变; ; 明带和明带和H H带变窄。带变窄。139学习资料 2.2

81、.横横桥桥的的循循环环摆摆动动，细细肌肌丝丝向向肌肌节节中中央央( (粗粗肌肌丝丝内内) )滑滑行行，滑滑行行中中由由于于肌肌肉肉的的负负荷荷而而受阻，便产生张力。受阻，便产生张力。 3.3.横横桥桥的的循循环环摆摆动动在在肌肌肉肉中中是是非非同同步步地地，从而肌肉产生恒定的张力和连续的缩短。从而肌肉产生恒定的张力和连续的缩短。 4.4.横横桥桥循循环环摆摆动动的的参参入入数数目目及及摆摆动动速速率率，是是决决定定肌肌肉肉缩缩短短程程度度、速速度度和和肌肌张张力力的的关关键键因素。因素。 140学习资料（四）骨骼肌舒张机制（四）骨骼肌舒张机制兴奋兴奋-收缩耦联后收缩耦联后肌膜电位复极化肌膜电位

82、复极化终池膜对终池膜对Ca2+通透性通透性肌浆网肌浆网膜膜Ca2+泵激活泵激活肌浆网肌浆网膜膜Ca2+Ca2+与肌钙蛋白解离与肌钙蛋白解离原肌凝蛋白复盖的原肌凝蛋白复盖的横桥结合位点横桥结合位点骨骼肌舒张骨骼肌舒张141学习资料二、二、骨骼肌的收缩形式骨骼肌的收缩形式 等长收缩等长收缩(isometriccontraction)： 指肌肉收缩时，张力增加，而长度不变。指肌肉收缩时，张力增加，而长度不变。 ( (一一) )等长收缩与等张收缩等长收缩与等张收缩等张收缩等张收缩(isotoniccontraction)： 指肌肉收缩时，张力不变，而长度缩短。指肌肉收缩时，张力不变，而长度缩短。 14

83、2学习资料( (二二) )单收缩与强直收缩单收缩与强直收缩单收缩单收缩(single twitch)： 是指单个细胞或整块的肌肉受到一次是指单个细胞或整块的肌肉受到一次短促而有效的刺激时，出现一次收缩和舒短促而有效的刺激时，出现一次收缩和舒张的过程。张的过程。143学习资料强直收缩强直收缩(tetanus)： 指肌肉受到连续的有效刺激，出现强而指肌肉受到连续的有效刺激，出现强而持久的收缩。持久的收缩。 根据刺激的频率不同，分为不完全强直根据刺激的频率不同，分为不完全强直收缩和完全强直收缩两种。收缩和完全强直收缩两种。144学习资料不完全强直收缩不完全强直收缩(incomplete tetanu

84、s)： 新刺激落在前一次收缩的舒张期内，新刺激落在前一次收缩的舒张期内，引起的收缩发生不完全的相互融合，称引起的收缩发生不完全的相互融合，称为不完全强直收缩。为不完全强直收缩。145学习资料完全强直收缩完全强直收缩(complete tetanus)： 新刺激落在前一次收缩的收缩期内，新刺激落在前一次收缩的收缩期内，各次收缩的张力变化和长度的缩短将完全各次收缩的张力变化和长度的缩短将完全融合，称为完全强直收缩。融合，称为完全强直收缩。 146学习资料五、影响骨骼肌收缩的主要因素五、影响骨骼肌收缩的主要因素( (一一) )前负荷前负荷(preload) 在一定的范围内，肌肉的初长在一定的范围内，

85、肌肉的初长度与肌张力呈正变关系。度与肌张力呈正变关系。 肌肉的初长度是指肌肉收缩前肌肉的初长度是指肌肉收缩前在前负荷作用下肌肉的长度。在前负荷作用下肌肉的长度。最适前负荷最适前负荷指肌肉收缩之前已存在的负指肌肉收缩之前已存在的负荷。荷。147学习资料( (二二) )后负荷后负荷(afterload)指肌肉开始收缩时承受的负荷。指肌肉开始收缩时承受的负荷。它是肌肉收缩的阻力或做功对象。它是肌肉收缩的阻力或做功对象。 肌肉在有后负荷的情况下收缩，肌肉在有后负荷的情况下收缩，总是张力增加在前，长度缩短在后。总是张力增加在前，长度缩短在后。适度的后负荷使肌肉做功效率最佳。适度的后负荷使肌肉做功效率最佳

86、。148学习资料( (三三) )肌肉收缩能力肌肉收缩能力(contractility)指与前负荷和后负荷无关的肌肉本身指与前负荷和后负荷无关的肌肉本身的收缩能力。即肌肉内部的功能状态。的收缩能力。即肌肉内部的功能状态。 肌肉收缩能力与做功效率呈正变关系。肌肉收缩能力与做功效率呈正变关系。 酸中毒、缺氧降低肌肉收缩能力。酸中毒、缺氧降低肌肉收缩能力。 Ca2+、肾上腺素增强肌肉收缩能力。、肾上腺素增强肌肉收缩能力。149学习资料 从运动神经兴奋到骨骼肌细胞收缩要从运动神经兴奋到骨骼肌细胞收缩要经历三个连续而复杂的过程：经历三个连续而复杂的过程： 神经肌肉接头处兴奋的传递神经肌肉接头处兴奋的传递骨

87、骼肌细胞的兴奋收缩耦联骨骼肌细胞的兴奋收缩耦联骨骼肌的肌丝滑行收缩。骨骼肌的肌丝滑行收缩。小结：小结：150学习资料复习思考题复习思考题 1.1.为何将神经肌肉接头为何将神经肌肉接头AChACh的释放成为量子释放？的释放成为量子释放？有何实验证据？有何实验证据？ 2.2.为何终板电位无超射现象？为何终板电位无超射现象？ 3.3.试述神经肌肉接头传递的过程及其特点。试述神经肌肉接头传递的过程及其特点。 4.4.何谓肌小节？肌小节中有哪些成分？何谓肌小节？肌小节中有哪些成分？ 5.5.何谓兴奋何谓兴奋- -收缩偶联？其结构基础是什么？收缩偶联？其结构基础是什么？CaCa2+2+起起何作用？几种收缩

88、蛋白质各起什么作用？何作用？几种收缩蛋白质各起什么作用？ 6.6.肌细胞收缩是怎样发生的？肌细胞收缩是怎样发生的？ 7.7.何谓单收缩和强直收缩？何谓单收缩和强直收缩？ 8.8.前负荷和后负荷各对肌收缩有何影响？前负荷和后负荷各对肌收缩有何影响？ 9.9.刺激神经肌肉标本的神经，肌肉不发生收缩，可刺激神经肌肉标本的神经，肌肉不发生收缩，可能有哪些原因？如何鉴别？能有哪些原因？如何鉴别？151学习资料10.10.正常人体骨骼肌收缩都属于正常人体骨骼肌收缩都属于( )( )A.A.完全强直收缩完全强直收缩B.B.强直收缩强直收缩C.C.不完全强直收缩不完全强直收缩D.D.单收缩单收缩E.E.单收缩与强直收缩交替单收缩与强直收缩交替11.11.肌肉兴奋肌肉兴奋-收缩偶联关键在于收缩偶联关键在于( )( )A.A.横桥运动横桥运动B.B.动作电位动作电位C.NaC.Na迅速内流迅速内流D.D.胞浆内胞浆内CaCa的浓度增加的浓度增加E.ATPE.ATP酶的激活酶的激活 B BD D152学习资料