卫生护理细胞提纲

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1、第二章第二章 细胞的基本功能细胞的基本功能基本内容基本内容 第一节第一节 细胞膜的结构与物质转运功能细胞膜的结构与物质转运功能 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 第三节第三节 细胞的生物电现象细胞的生物电现象 第四节第四节 肌细胞的收缩功能肌细胞的收缩功能1 细胞（细胞（cellcell） -机体的机体的基本结构和功能单位基本结构和功能单位。 2 2020世纪世纪30s30s，膜结构假说，膜结构假说: : 小孔刚性膜结构小孔刚性膜结构 2020世纪中期，电镜技术发现，膜的三层结构世纪中期，电镜技术发现，膜的三层结构 液态镶嵌模型液态镶嵌模型 1972197219721

2、972年，年，年，年，SingerSingerSingerSinger和和和和NicholsonNicholsonNicholsonNicholson一、细胞膜的基本结构特征一、细胞膜的基本结构特征第一节第一节 细胞膜的基本结构和物质转运功能细胞膜的基本结构和物质转运功能31.1.细胞膜的组成：脂肪细胞膜的组成：脂肪+ +蛋白质蛋白质+ +糖类糖类重量：重量：蛋白质与脂质之比为蛋白质与脂质之比为 4 41 11 14 4 线粒体膜线粒体膜3 31 1，神经髓鞘膜为，神经髓鞘膜为1 14 4数量：数量：脂质多于蛋白质脂质多于蛋白质10-10010-100倍。倍。42.2.液态镶嵌模型及其分子组成

3、液态镶嵌模型及其分子组成液态镶嵌模型液态镶嵌模型（fluid mosaic modelfluid mosaic model）的基本内）的基本内容容: : 膜的共同结构特点是以液态的脂质双分子层为膜的共同结构特点是以液态的脂质双分子层为基架，其中镶嵌着具有不同分子结构和生理功能的基架，其中镶嵌着具有不同分子结构和生理功能的蛋白质。蛋白质。 5 细胞膜构成主要成份细胞膜构成主要成份v脂质双分子层脂质双分子层亲水性极性基团亲水性极性基团 （磷酸和碱基）（磷酸和碱基）疏水性非极性基团疏水性非极性基团 （长烃链）（长烃链）6脂质双分子层特点：脂质双分子层特点： 液态液态（同层横向移动的同层横向移动的流动

4、性流动性） 稳定性稳定性意义：意义：细胞可以承受相当大的张力和外形改变而不细胞可以承受相当大的张力和外形改变而不破裂；而且即使膜结构有时发生一些较小的断裂，破裂；而且即使膜结构有时发生一些较小的断裂，也可以自动融合而修复，仍保持膜的完整性。也可以自动融合而修复，仍保持膜的完整性。7v 膜蛋白质蛋白质肽链一次或多次穿越脂质膜蛋白质肽链一次或多次穿越脂质膜膜蛋白具有膜蛋白具有多种功能多种功能8分类：分类： 依功能分依功能分：酶蛋白、受体蛋白、转运蛋白等；酶蛋白、受体蛋白、转运蛋白等； 依存在形式分依存在形式分：表面蛋白表面蛋白、整合蛋白。整合蛋白。功能：功能：以以酶酶、载载体体、离离子子泵泵、通通

5、道道、受受体体等等形形式式参参与与代代谢、物质转运、信号转导等功能谢、物质转运、信号转导等功能9膜的糖类膜的糖类- -分子标记或信息载体结构：结构：寡糖和多糖链寡糖和多糖链 糖蛋白或糖脂糖蛋白或糖脂10二、细胞膜的物质转运机能二、细胞膜的物质转运机能二、细胞膜的物质转运机能二、细胞膜的物质转运机能细胞的膜物质转运方式主要有细胞的膜物质转运方式主要有单纯扩散单纯扩散 diffusion diffusion 易化扩散易化扩散 facilitated diffusion facilitated diffusion 主动转运主动转运 active transport active transport

6、膜泡转运膜泡转运 vesicular transport vesicular transport 被动扩散被动扩散主动扩散主动扩散11（一）单纯扩散（一）单纯扩散（simple diffusionsimple diffusion） 机体内的脂溶性物质顺浓度梯度等跨细胞机体内的脂溶性物质顺浓度梯度等跨细胞膜的转运过程。膜的转运过程。物质：物质：O O2 2、COCO2 2 、N N2 2 、尿素等、尿素等. .决定因素：决定因素：物质的浓度差物质的浓度差、膜的通透性膜的通透性. .12（二）易化扩散（二）易化扩散（facilitated diffusionfacilitated diffusio

7、n）概念概念: :易化扩散易化扩散指某非脂溶性物质或脂溶性较低的指某非脂溶性物质或脂溶性较低的物质物质（在特殊蛋白质的帮助下）（在特殊蛋白质的帮助下）的的顺浓度梯度顺浓度梯度的跨膜扩散。的跨膜扩散。分类分类: : 1. 1.经载体的易化扩散经载体的易化扩散: :载体（载体（carriercarrier）: : 贯穿脂质双层的整合蛋白。贯穿脂质双层的整合蛋白。物质：物质：葡萄糖、氨基酸、核苷酸等。葡萄糖、氨基酸、核苷酸等。 13特点：特点：顺浓度梯度转运；顺浓度梯度转运； 饱和现象；饱和现象；结构特异性结构特异性; ;竞争性抑制。竞争性抑制。142. 2. 经通道的易化扩散经通道的易化扩散 指某

8、些金属或非金属离子的被动跨膜转运。指某些金属或非金属离子的被动跨膜转运。 物质：物质：NaNa+ +、 K K+ +、 CaCa2+2+、 H H+ +、 ClCl- - 等。等。通道类型通道类型（依离子选择性分）：（依离子选择性分）：电压门控离子通道电压门控离子通道（NaNa+ +、K K+ +、CaCa2+2+等）等）化学门控离子通道化学门控离子通道 ( (肌肉终板膜、突触后膜肌肉终板膜、突触后膜) )机械门控离子通道机械门控离子通道 ( (耳蜗毛细胞顶部耳蜗毛细胞顶部) ) 15钠钠通道有三种通道有三种基本状态基本状态备用状态备用状态激活状态激活状态失活状态失活状态16易化扩散与单纯扩散

9、的易化扩散与单纯扩散的不同点不同点： 易化扩散需要细胞膜特殊蛋白质协助完易化扩散需要细胞膜特殊蛋白质协助完成。成。易化扩散与单纯扩散的易化扩散与单纯扩散的相同点相同点： 都是顺着浓度梯度或电位梯度进行，利都是顺着浓度梯度或电位梯度进行，利用势能，不消耗细胞代谢产生的能量，都属用势能，不消耗细胞代谢产生的能量，都属于被动扩散。于被动扩散。17( (三三) )主动转运主动转运主动转运主动转运 active transportactive transport细胞膜通过消耗细胞释放的生物能，逆化学或电位细胞膜通过消耗细胞释放的生物能，逆化学或电位梯度跨膜转运物质的过程。梯度跨膜转运物质的过程。特点：特

10、点： 耗能并逆电耗能并逆电-化学梯度进行化学梯度进行18 主动转运的分类：主动转运的分类： 1 1）原发性主动转运原发性主动转运（primary active transport primary active transport ）本质为本质为ATPATP酶，直接利用酶，直接利用ATPATP释放的能量而实现的转释放的能量而实现的转运。如钠泵、钙泵等。运。如钠泵、钙泵等。 2 2）继发性主动转运继发性主动转运（secondary active transportsecondary active transport）也称联合转运。也称联合转运。19 钠-钾泵(Na+ +-K+ +依赖式ATP酶)l

11、钠钠- -钾泵的本质钾泵的本质-是具有是具有ATPATP酶活性的膜蛋白质，可分酶活性的膜蛋白质，可分解解ATPATP释放能量，用以逆电释放能量，用以逆电- -化学梯度跨膜转运化学梯度跨膜转运NaNa+ +、K K+ +l钠钠- -钾泵的激活钾泵的激活-细胞内的细胞内的NaNa+ +和细胞外和细胞外K K+ +均可激活均可激活其酶活性其酶活性l生电性生电性-即每分解一分子即每分解一分子ATPATP可泵出可泵出3 3个个NaNa+ +，同时泵入同时泵入2 2个个K K+ +20 钠钠-钾泵活动的生理意义钾泵活动的生理意义保持细胞内外保持细胞内外NaNa+ +和和K K+ +不均衡分布，为细不均衡分

12、布，为细胞电活动的发生提供势能储备胞电活动的发生提供势能储备细胞内高细胞内高K K+ +是代谢活动的必要条件是代谢活动的必要条件维持细胞正常的渗透压及形态维持细胞正常的渗透压及形态建立建立NaNa+ +浓度势能储备，协助营养物质的浓度势能储备，协助营养物质的继发性主动转运继发性主动转运21 继发性主动转运继发性主动转运 概念：概念：指利用原发性主动转运建立的膜电指利用原发性主动转运建立的膜电- -化学化学势能完成的物质逆浓度梯度跨膜转运。势能完成的物质逆浓度梯度跨膜转运。 例：例：小肠腔、肾小管腔内小肠腔、肾小管腔内GlucoseGlucose和和AAAA的转运；的转运； 甲状腺细胞的聚碘。甲

13、状腺细胞的聚碘。22( (四四) )膜泡转运膜泡转运1.1.出胞出胞/ /胞吐胞吐（exocytosis） 指细胞内的某些大分子物质、物质颗粒或团块的指细胞内的某些大分子物质、物质颗粒或团块的排出过程。如腺细胞分泌、神经递质释放等排出过程。如腺细胞分泌、神经递质释放等. .232.2.入胞入胞/ /胞吞（胞吞（endocytosisendocytosis）与出胞相反。与出胞相反。 指细胞外某些物质团块进入细胞的过程。如白细指细胞外某些物质团块进入细胞的过程。如白细胞对病毒、细菌的吞噬或吞饮等。胞对病毒、细菌的吞噬或吞饮等。24吞饮吞饮 pinocytosis 液体物质摄取液体物质摄取为吞饮为吞

14、饮 吞噬吞噬phagocytosis固体物质摄取为固体物质摄取为吞噬吞噬入胞作用吞饮吞噬25受体中介入胞作用受体中介入胞作用指某些较大的物质分子或颗粒经膜指某些较大的物质分子或颗粒经膜受体介导被转运至细胞内的过程。受体介导被转运至细胞内的过程。26第二节第二节第二节第二节 细胞的跨膜信号转导功能细胞的跨膜信号转导功能细胞的跨膜信号转导功能细胞的跨膜信号转导功能 以细胞膜蛋白质作为中介，参与将细以细胞膜蛋白质作为中介，参与将细胞外信息传递至细胞内的过程称为跨膜信胞外信息传递至细胞内的过程称为跨膜信号转导。号转导。27一、细胞间的信号传递一、细胞间的信号传递 细胞间的信号传递大致分为两类：细胞间的

15、信号传递大致分为两类：电传递电传递化学传递化学传递28( (一一) )缝隙连接处电传递缝隙连接处电传递( (电传递电传递) )以局部电流的形式直接诱发相邻细胞的活动。以局部电流的形式直接诱发相邻细胞的活动。29( (二二) )化学传递化学传递 化学信号物质作用于相应的靶细胞，调节化学信号物质作用于相应的靶细胞，调节靶细靶细胞的功能。胞的功能。30配体（配体（ligand)：将信号从一种细胞传到另一种将信号从一种细胞传到另一种细胞，并能与细胞膜上的受体结合的化学物质称细胞，并能与细胞膜上的受体结合的化学物质称为配体。为配体。神经递质神经递质激素激素细胞因子细胞因子一氧化蛋（一氧化蛋（NO)NO)

16、根据化学组成不同分为：水溶性的和脂溶性的。根据化学组成不同分为：水溶性的和脂溶性的。31受体受体（receptor):receptor):细胞中能识别各种配体，细胞中能识别各种配体，并与其特异性结合，从而引起各种生物效应并与其特异性结合，从而引起各种生物效应的蛋白质分子称为受体。的蛋白质分子称为受体。分类：分类：1.1.膜受体、胞浆受体和核受体。膜受体、胞浆受体和核受体。2.2.离子通道受体离子通道受体G G蛋白偶联受体蛋白偶联受体酶偶联受体（或具有内在酶活性的受体）酶偶联受体（或具有内在酶活性的受体）32二、跨膜信号转导系统二、跨膜信号转导系统几种主要的跨膜信号几种主要的跨膜信号转导途径（根

17、据膜受体特征）途径（根据膜受体特征） （一）通道耦联受体介导的信号转导（一）通道耦联受体介导的信号转导受体本身是离子通道的组成部分例如：神经肌肉接头处化学门控通道ACh33(二二)G-蛋白耦联受体介导的跨膜信号转导蛋白耦联受体介导的跨膜信号转导G-蛋白是鸟苷酸结合蛋白的简称蛋白是鸟苷酸结合蛋白的简称是最大的细胞膜表面受体家族是最大的细胞膜表面受体家族系统组成有系统组成有:膜受体、膜受体、 G-蛋白、效应器酶、第二信使、蛋白、效应器酶、第二信使、蛋白激酶等。蛋白激酶等。34第二信使（第二信使（second messenger)second messenger)细胞内信使，目前已知的有： 环一磷酸

18、腺苷环一磷酸腺苷( (cAMPcAMP) ) 三磷酸肌醇三磷酸肌醇(IP(IP3 3) ) 二酰甘油二酰甘油(DG)(DG) 环一磷酸鸟苷环一磷酸鸟苷( (cGMPcGMP) ) Ca Ca+35( (三三) )酶偶联受体介导的跨膜信号转导通路酶偶联受体介导的跨膜信号转导通路 特点：特点： 这些受体本身具有酶活性；这些受体本身具有酶活性； 不需要不需要G G蛋白和第二信使参与；蛋白和第二信使参与； 催化受体自身或靶蛋白磷酸化或脱磷酸催化受体自身或靶蛋白磷酸化或脱磷酸 化，从而影响细胞功能。化，从而影响细胞功能。36第三节 生物电现象与细胞兴奋性 37细胞生物电现象细胞生物电现象 可兴奋细胞无论

19、处于安静状态还是活动状态，都具可兴奋细胞无论处于安静状态还是活动状态，都具有电活动现象。有电活动现象。脑电图记录与脑电图脑电图记录与脑电图(EEG)38 细胞水平的生物电现象主要有两种表现形式：细胞水平的生物电现象主要有两种表现形式： 静息电位静息电位 resing potential, RP 动作电位动作电位 action potential, AP 细胞的生物电活动十分微弱，必须通过精密的电学测量仪器细胞的生物电活动十分微弱，必须通过精密的电学测量仪器记录记录心电图心电图(ECG)39一、静息电位及其产生机制静息电位及其产生机制 ( (一一) )静息电位静息电位的概念的概念: :RP-RP

20、-细胞在安静时存在于细胞在安静时存在于细胞膜两侧的电位差。细胞膜两侧的电位差。通常表现为稳定的直流通常表现为稳定的直流电位。电位。RPRP范围：范围：1010100mV.100mV. 骨骼肌细胞骨骼肌细胞:90mV:90mV， 神经细胞神经细胞:70mV:70mV， 平滑肌细胞平滑肌细胞:55mV:55mV， RBC:10mVRBC:10mV40 膜电位的描述极化极化 polarizationpolarization细胞静息状态下，膜两侧所保持的内负外正的状态。细胞静息状态下，膜两侧所保持的内负外正的状态。去极化去极化 depolarizationdepolarization静息电位的数值向膜

21、内负值减小的方向变化，称静息电位的数值向膜内负值减小的方向变化，称去极化去极化或除极化。或除极化。反极化反极化 reverspolarizationreverspolarization正电荷过度增加，使膜内与膜外电位翻转正电荷过度增加，使膜内与膜外电位翻转( (内正外负内正外负) )的状态。的状态。复极化复极化 repolarizationrepolarization细胞去极化后，膜内电位下降，朝向原先极化状态恢复的过程。细胞去极化后，膜内电位下降，朝向原先极化状态恢复的过程。超极化超极化 hyperpolarizationhyperpolarization膜内电位的数值向膜内负值增大的方向变

22、化称膜内电位的数值向膜内负值增大的方向变化称超极化超极化 。41(二)RP形成的机制-离子学说 1.1.离子跨膜扩散的两个条件离子跨膜扩散的两个条件膜两侧的离子浓度差膜两侧的离子浓度差 膜对离子的通透性膜对离子的通透性 43(1)静息状态下细胞膜内外静息状态下细胞膜内外NaNa+ +、K K+ +分布不均衡分布不均衡细胞膜内细胞膜内(i) (i) 、外、外(o)(o)基本离子分布浓度比例基本离子分布浓度比例K K+ +i i K K+ +o o (30:1) K(30:1) K+ +具有向膜外扩散的趋势具有向膜外扩散的趋势NaNa+ +o o NaNa+ +i i (12:1) Na(12:1

23、) Na+ +具有向膜内扩散的趋势具有向膜内扩散的趋势ClClo o ClCli i细胞内为细胞内为AnAn- -有机负离子有机负离子44(2)(2)静息状态下细胞膜对静息状态下细胞膜对K K+ +的选择性通透的选择性通透 K K+ +的通透性大的通透性大 NaNa+ +的通透性极小的通透性极小 ClCl- -的通透性极小的通透性极小 AnAn- -有机负离子不通透有机负离子不通透 45可兴奋细胞在安静情况下可兴奋细胞在安静情况下膜对膜对K K+ +通透性通透性 较高，较高， 而而对其它离子，如对其它离子，如NaNa+ +通透性较低，对有机负离子通透性较低，对有机负离子AnAn- -则不通透则

24、不通透膜内外膜内外K K+ +浓度浓度( (化学化学) )势能差势能差驱动驱动K K+ +外向跨膜扩散外向跨膜扩散，而由于其向外扩散所造成的外正内负电场力又阻止而由于其向外扩散所造成的外正内负电场力又阻止其进一步扩散其进一步扩散最终，促使最终，促使K K+ + 外移的化学势能差与阻止外移的化学势能差与阻止K K+ +外移的电外移的电势能差相等，即势能差相等，即电电- -化学力达到平衡化学力达到平衡， K K+ +无跨膜净无跨膜净移动时，已移出移动时，已移出K K+ +形成的跨膜电位即为形成的跨膜电位即为E EK K， K K+ +的平衡的平衡电位电位2.RP形成的机制46用Nernst公式计算

25、的EK理论值与实测的RP非常接近. 式中式中E EK K= K= K+ +平衡电位平衡电位 R R= =气体常数气体常数 T T= =绝对温度绝对温度 Z Z= =离子价数离子价数 F F= =法拉弟常数法拉弟常数 K K+ +o o/ K/ K+ +i i = =细胞外液细胞外液/ /细胞内液细胞内液K K+ +浓度浓度3.RP产生机制的证明47有少量有少量NaNa+ +内漏内漏( (极少极少; ; ClCl- -) )；钠泵生电作用的影响（钠泵生电作用的影响（2-16mV2-16mV）改变膜外改变膜外KK+ + RP RP ？一定范围一定范围,K K+ +oo RPRP , ,反之则反反之

26、则反. .用四乙铵阻断用四乙铵阻断K K+ +通道通道RPRP 或消失或消失. .48细胞膜内外细胞膜内外K K+ + Na Na+ +浓度差浓度差细胞膜对细胞膜对K K+ + Na Na+ +的相对通透性的相对通透性K K+_ +_ NaNa+ +泵活动水平泵活动水平3. 3. 影响静息电位水平的因素影响静息电位水平的因素49二、二、动作电位及其产生机制（AP）( (一一)AP)AP的记录、特性、概念及意义的记录、特性、概念及意义 标本标本：神经纤维神经纤维501. AP1. AP概念：概念：指给细胞一次有效刺激指给细胞一次有效刺激, ,在细在细胞膜胞膜RPRP基础上发生的一基础上发生的一次

27、快次快速而可逆的、速而可逆的、可向远处传播的电位波动可向远处传播的电位波动. .2.AP2.AP意义：意义：兴奋的标志兴奋的标志, , 传播信息传播信息, , 触发触发各种外部活动各种外部活动. .510 03. AP3. AP的波形及构成的波形及构成52动作电位组成动作电位组成 上升支上升支 下降支下降支 去极化后电位去极化后电位 ( (负后电位负后电位) ) 超极化后电位超极化后电位 ( (正后电位正后电位) )锋电位锋电位 (Ap的标志）的标志）后电位后电位53(二)AP产生机制 1.1.条件：条件： RP RP ； 膜两侧的离子浓度差膜两侧的离子浓度差 膜对离子的通透性：膜对离子的通透

28、性： 先先NaNa+ +后后K K+ + 2. AP 2. AP产生机制（过程）产生机制（过程）54阈电位阈电位( (threshold potential, TPthreshold potential, TP) )：膜去极化达到：膜去极化达到使使NaNa+ +( (或或CaCa2+2+) )通道突然大量开放而爆发通道突然大量开放而爆发APAP的临界膜的临界膜电位值。电位值。 一般比一般比RPRP小小1010 20mV. 20mV. 阈电位的概念阈电位的概念55内向离子流内向离子流: :带正电的离子由膜外流入膜内带正电的离子由膜外流入膜内, ,如如NaNa+ +、CaCa2+2+内流内流外向离

29、子流外向离子流: :带正电的离子由膜内流出膜外或带负电的离子由膜外流入带正电的离子由膜内流出膜外或带负电的离子由膜外流入膜内，如膜内，如K K+ +外流外流 、CICI- -内流内流CaCa2+2+NaNa+ +K+K+CICI- -56 除极相（上升支） 阈刺激阈刺激膜轻度除极，膜轻度除极，MPMP 部分部分NaNa+ +通道被激活、通道被激活、开放开放 NaNa+ +少量内流少量内流（内向电流）膜进一步除极，（内向电流）膜进一步除极，MPMP继续继续 MPMP达到达到TPTP 大量大量Na+Na+通道被激活、开放通道被激活、开放 Na+Na+在电化学力驱动下，大量快速内流，正反馈在电化学力

30、驱动下，大量快速内流，正反馈变化变化膜进一步快速除极，膜进一步快速除极，MPMP急急mV mV +50mV+50mV（ ENaENa） Na+Na+通道关闭失活，通道关闭失活，Na+Na+停止内流停止内流 动作电位产生机制动作电位产生机制57 膜上的膜上的K K+ +通道开放通道开放K K+ +在电化学力驱动下外流（在电化学力驱动下外流（外向电流）外向电流）膜复极，膜复极，MPMPRP (RP ( E EK K) )复极相（下降支） 因膜内因膜内NaNa+ + 、膜外、膜外K K+ +NaNa泵被激活泵被激活NaNa泵逆浓泵逆浓度差，耗能，泵出度差，耗能，泵出NaNa+ +，移入，移入K K+

31、 + 以恢复膜两侧原有以恢复膜两侧原有的的NaNa+ +、 K K+ +分布分布复极后58 上升支上升支：刺激达到阈值，膜上的钠通刺激达到阈值，膜上的钠通锋电位锋电位 大量开放，大量开放，Na+迅速内流引起迅速内流引起 下降支下降支: : 钠通道关闭，钾通道开放，钠通道关闭，钾通道开放， APAP K+外流引起外流引起 负后电位负后电位: :复极末复极末, ,膜外膜外K+蓄积妨碍蓄积妨碍K+后电位后电位 继续外流继续外流. . 正后电位正后电位: :生电性钠泵活动加强生电性钠泵活动加强动作电位产生机制小结动作电位产生机制小结593. AP产生机制的证明用用NernstNernst公式计算的公式

32、计算的E ENaNa APAP超射值；超射值； 改变细胞外液NaCL浓度，AP的幅度、去极化速度和AP传导速度都下降，下降程度与细胞外液NaCL浓度减小成比例。说明细胞外液NaCL与AP形成有关。60改变膜外改变膜外NaNa+ +， 观察观察APAP变化变化 61用用NaNa+ +通道通道阻断剂河豚毒阻断剂河豚毒(TTX)(TTX)阻断阻断NaNa+ +通道通道时时，细胞失去产生，细胞失去产生APAP的能力的能力. . 624.钠钠通道有三种基本状态通道有三种基本状态备用状态备用状态激活状态激活状态失活状态失活状态635. AP的特性1 1）“全或无全或无”特性特性 “无无”：刺激小于阈值，不

33、能产生：刺激小于阈值，不能产生APAP； “全全”：刺激达到或：刺激达到或阈值阈值 MPMP（RPRP） 阈电位阈电位（TPTP）爆发爆发AP. APAP. AP一旦产生一旦产生, ,其不再随阈上刺激而改变，其不再随阈上刺激而改变，也不随传播距离的增加而减小。也不随传播距离的增加而减小。2 2） 不衰减传导不衰减传导. .即即动作电位沿细胞膜扩布时，其大小也动作电位沿细胞膜扩布时，其大小也不随传导距离的增加而衰减不随传导距离的增加而衰减.3 3） 互不融合互不融合. . 即即SPSP不会发生总合不会发生总合. . 64三、兴奋过程中兴奋性的变化三、兴奋过程中兴奋性的变化兴奋性周期变化兴奋性周期

34、变化 组织组织/ /细胞发生兴奋后，反应能力发生改变，细胞发生兴奋后，反应能力发生改变，即兴奋过程中兴奋性顺序出现一系列变化，即兴奋过程中兴奋性顺序出现一系列变化，随后恢复至其兴奋前的状态。随后恢复至其兴奋前的状态。组织兴奋性的高低，组织兴奋性的高低， 通常用引起组织兴奋的阈值通常用引起组织兴奋的阈值( (强度强度) ) 来衡量来衡量6667兴奋性周期绝对不应期绝对不应期 absolute refractory period 强大刺激无效强大刺激无效兴奋性极度降低兴奋性极度降低相对不应期相对不应期 relative refractory period 阈值刺激有效阈值刺激有效兴奋性开始恢复兴奋

35、性开始恢复超常期超常期 supernormal period正常正常低常期低常期 subnormal period 阈值刺激有效阈值刺激有效兴奋性稍降低兴奋性稍降低6869意义：意义： 决定细胞发放决定细胞发放SPSP的最大频率；的最大频率； 使使SPSP不相融合。不相融合。71四四. . 兴奋的引起和传导兴奋的引起和传导（一）引起兴奋的条件（一）引起兴奋的条件阈强度阈强度 threshold intensity :引起细胞兴奋最引起细胞兴奋最小的刺激强度小的刺激强度.阈电位阈电位 threshold potential: 是使去极化突然是使去极化突然转变为锋电位时的最小膜电位水平，也可以说转

36、变为锋电位时的最小膜电位水平，也可以说是能使是能使Na+ 通道突然大量开放产生动作电位的通道突然大量开放产生动作电位的临界膜电位数值。一般比临界膜电位数值。一般比RP的绝对值小的绝对值小1020mv。72AP“全或无”特性73742.外向刺激电流外向刺激电流电紧张性扩布电紧张性扩布 刺激电流刺激电流 stimulus currentstimulus current 指作用于细胞和组指作用于细胞和组织的外加电流，其方向对细胞的兴奋发生有不同织的外加电流，其方向对细胞的兴奋发生有不同影响影响外向刺激电流使膜外向刺激电流使膜去极化去极化，易化细胞兴奋过程，易化细胞兴奋过程内向刺激电流使膜内向刺激电流

37、使膜超级化超级化，细胞不易发生兴奋，细胞不易发生兴奋电紧张性扩布电紧张性扩布 electrotonicelectrotonic propagation propagation阈下刺激所引起的膜电位变化沿细胞膜传导，随传导阈下刺激所引起的膜电位变化沿细胞膜传导，随传导距离和时间延续，其电位幅度迅速衰减直至消失。距离和时间延续，其电位幅度迅速衰减直至消失。75电流方向电流方向外向刺激电流外向刺激电流内向刺激电流内向刺激电流76773. AP的特性1 1）“全或无全或无”特性特性 “无无”：刺激小于阈值，不能产生：刺激小于阈值，不能产生APAP； “全全”：刺激达到或：刺激达到或阈值阈值 MPMP（

38、RPRP） 阈电位阈电位（TPTP）爆发爆发AP. APAP. AP一旦产生一旦产生, ,其不再随阈上刺激而改变，其不再随阈上刺激而改变，也不随传播距离的增加而减小。也不随传播距离的增加而减小。2 2） 不衰减传导不衰减传导. .即即动作电位沿细胞膜扩布时，其大小也动作电位沿细胞膜扩布时，其大小也不随传导距离的增加而衰减不随传导距离的增加而衰减.3 3） 互不融合互不融合. . 即即SPSP不会发生总合不会发生总合. . 78概念概念：阈下刺激引阈下刺激引起的低于阈起的低于阈电位的去极电位的去极化（即局部化（即局部电位），称电位），称局部兴奋。局部兴奋。( (二二) )局部兴奋及特征局部兴奋及

39、特征79特点：特点： 不不具具有有“全全或或无无”现象。现象。电紧张方式扩布。电紧张方式扩布。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。 80828384( (三三) ) 兴奋在同一细胞上的的传导兴奋在同一细胞上的的传导细胞局部一旦受到刺激发生兴奋，则动作电位细胞局部一旦受到刺激发生兴奋，则动作电位即向细胞的周围扩布即向细胞的周围扩布兴奋的传播过程是以兴奋的部位与相临未兴奋兴奋的传播过程是以兴奋的部位与相临未兴奋部位之间形成部位之间形成局部环路电流局部环路电流进行的进行的85 传导的特点传导的特点: : 双向性双向性 安全性安全性 不衰减性不衰减性86小结小结1、AP是在

40、是在RP基基础上上发生的一次快速、可逆、可生的一次快速、可逆、可 传播的播的电位位变化，是化，是兴奋的的标志。志。 2、AP有上升支（去极化）、下降支（复极化）有上升支（去极化）、下降支（复极化）两个两个时相，或分相，或分为锋电位和后位和后电位两部分。位两部分。 873、AP的特点：的特点： 全或无全或无 不衰减传导不衰减传导脉冲式脉冲式 4、AP传导本质：局部电流流动传导本质：局部电流流动 5、兴奋性变化规律：绝对不应期、兴奋性变化规律：绝对不应期-相对不应期超相对不应期超常期）常期）-低常期。绝对不应期时兴奋性为零低常期。绝对不应期时兴奋性为零88第四节第四节 肌细胞的收缩功能肌细胞的收缩

41、功能( (一一) )兴奋在神经兴奋在神经- -肌肉接头的传递肌肉接头的传递1.1.神经神经- -肌肉接头肌肉接头 轴突末梢膜轴突末梢膜( (接头前膜接头前膜) )结构结构 接头间隙接头间隙 终板膜终板膜( (接头后膜接头后膜) )一、骨骼肌的兴奋和收缩一、骨骼肌的兴奋和收缩89接头前接头前(N(N末梢末梢) )膜内，递质囊泡，含膜内，递质囊泡，含AChACh接头间隙，胞外液接头间隙，胞外液接头后膜（终板膜），受体、胆碱酯酶接头后膜（终板膜），受体、胆碱酯酶N-M接头接头90N型-Ach激活离子通道终板膜上的终板膜上的Ach激活离子激活离子通道属于配体通道属于配体/化学门控通道化学门控通道Ach

42、激活离子激活离子通道由五个亚单位构成，其中两个通道由五个亚单位构成，其中两个亚单位可亚单位可与与Ach结合，从而激活通道开放结合，从而激活通道开放91 脊髓运动神经元兴奋脊髓运动神经元兴奋 电电 活活 动作电位经轴突传到神经末梢动作电位经轴突传到神经末梢 动动 Ca2+进入轴突末梢进入轴突末梢(突触小体突触小体) 化化 轴突末梢囊泡释放神经递质轴突末梢囊泡释放神经递质 Ach 学学 传传 Ach进入接头间隙进入接头间隙 递递 与终板膜与终板膜N型化学门控通道结合型化学门控通道结合 终板膜对终板膜对Na+及及K+通透性通透性,产生产生终板电位终板电位 电电 胆碱酯酶水解胆碱酯酶水解Ach 活活

43、刺激肌膜去极化诱诱发肌细胞刺激肌膜去极化诱诱发肌细胞动作电位动作电位 动动 骨骼肌细胞兴奋骨骼肌细胞兴奋收缩收缩2.神经肌肉接头处信号传递过程神经肌肉接头处信号传递过程92量子式释放量子式释放量子式释放量子式释放以以以以NaNaNaNa+ + + +为主，为主，为主，为主， NaNaNaNa+ + + +内流内流内流内流使邻近肌膜去极化使邻近肌膜去极化使邻近肌膜去极化使邻近肌膜去极化TPTPTPTP终板膜去极化终板膜去极化终板膜去极化终板膜去极化N N2 2型型型型AChACh受体受体受体受体阳离子通道阳离子通道阳离子通道阳离子通道93 EPPEPP的引起与的引起与肌膜肌膜APAP自发、或自发

44、、或阈刺激或阈上刺激阈刺激或阈上刺激.NfNf递质释放递质释放EPPEPP肌膜肌膜TPTP肌膜肌膜AP AP 以以EPPEPP为指标的实验研究：为指标的实验研究：递质以囊泡为单位的量子性释放，其递质以囊泡为单位的量子性释放，其AChACh释放量释放量与突前与突前CaCa2+2+内流量成正相关。内流量成正相关。94EPP的特性（或特征）：的特性（或特征）：微终板电位（微终板电位（miniature endplate potential, miniature endplate potential, MEPPMEPP）：）：神经递质自发释放神经递质自发释放（1 1个量子个量子10000 Ach100

45、00 Ach分子）分子） MEPP( MEPP( 0.4mV)0.4mV)EPPEPP可被箭毒抑制、被胆碱酯酶抑制剂增强；可被箭毒抑制、被胆碱酯酶抑制剂增强；EPPEPP可随扩布距离可随扩布距离而减小。而减小。95少量箭毒少量箭毒箭毒剂量箭毒剂量963.3.神经神经- -骨骼肌接头处的兴奋传递特征：骨骼肌接头处的兴奋传递特征：单向传递单向传递时间延搁时间延搁易受药物或其他环境因素的影响易受药物或其他环境因素的影响保持一对一的关系保持一对一的关系97 4.4.影响影响N-MN-M接头兴奋传递的因素接头兴奋传递的因素 1)Ca1)Ca2+2+ 或或/ /和和MgMg2+2+ 递质释放递质释放 2)

46、2)筒箭毒碱（筒箭毒碱（tubocurarinetubocurarine）或）或 银环蛇毒银环蛇毒 阻断受体功能阻断受体功能 3) 3)有机磷有机磷, ,或新斯的明或新斯的明抑制胆碱脂酶的活性抑制胆碱脂酶的活性985 5、临床意义：、临床意义：有机磷农药中毒抢救（阿托品，解磷定）有机磷农药中毒抢救（阿托品，解磷定）箭毒（肌松剂）箭毒（肌松剂）991001.1.骨骼肌细胞结构骨骼肌细胞结构显微镜下骨骼肌组织局部显微镜下骨骼肌组织局部结构及肌细胞立体结构结构及肌细胞立体结构示意图示意图(二)骨骼肌的收缩1013.3.肌原纤维肌原纤维： 粗粗肌肌丝丝: : 由由肌肌球球（肌肌凝凝蛋蛋白白）组组成成，

47、其其头头部部有有一一膨膨大大部部横横桥桥 细细肌肌丝丝: :肌肌动动蛋蛋白白：表表面面有有与与横横桥桥结结合合的的位位点点，静静息息时时被被原原肌肌球蛋白掩盖；球蛋白掩盖； 原原肌肌球球蛋蛋白白：静静息息时时掩盖横桥结合位点；掩盖横桥结合位点； 肌肌钙钙蛋蛋白白：与与CaCa2+2+结结合合变变构构后后, ,使使原原肌肌球球蛋蛋白白位位移移，暴暴露露出结合位点。出结合位点。1022.2.肌小节肌小节: : 是肌细胞收缩的基本结构和功能单位。是肌细胞收缩的基本结构和功能单位。 1.1.肌管系统：肌管系统： 横管系统横管系统：T T管管 纵管系统纵管系统：L L管管 三联管三联管103 1. .兴

48、奋兴奋- -收缩耦联收缩耦联 2.2.肌丝滑行肌丝滑行（三）横纹肌的收缩机制（三）横纹肌的收缩机制104（四）（四）横纹肌的横纹肌的兴奋兴奋- -收缩耦联收缩耦联 （三个主要步骤）（三个主要步骤） 肌膜电兴奋的传导肌膜电兴奋的传导 三联管处的信息传递三联管处的信息传递 肌浆网（纵管系统）中肌浆网（纵管系统）中CaCa2 2+ +的释放的释放105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细肌丝朝肌节中央滑行牵拉细肌丝朝肌节中央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

49、结合位点暴露细肌丝上的结合位点CaCa2 2+ +与肌钙蛋白结合与肌钙蛋白结合肌钙蛋白的构型肌钙蛋白的构型终池膜上的钙通道开放终池膜上的钙通道开放终池内的终池内的CaCa2 2+ +进入肌浆进入肌浆肌丝滑行肌丝滑行106骨骼肌舒张机制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107108骨骼肌细胞收缩成份1091102.肌细胞收缩的肌丝滑行模型1113.肌丝滑

50、行过程肌丝滑行过程肌丝的相对滑行过程是由肌丝的相对滑行过程是由肌浆网终池释放肌浆网终池释放Ca2+，肌浆中肌浆中Ca2+ 升高所启动的升高所启动的胞浆胞浆Ca2+Ca2+与肌钙蛋白亚单位与肌钙蛋白亚单位C结合，解脱原肌凝蛋白结合，解脱原肌凝蛋白“位阻位阻”作用作用肌纤蛋白与肌凝蛋白头部结合的活性位点暴露肌纤蛋白与肌凝蛋白头部结合的活性位点暴露粗、细肌丝之间形成横桥连接，粗、细肌丝之间形成横桥连接，ATP分解，释放能量分解，释放能量横桥摆动，细肌丝向横桥摆动，细肌丝向M线滑行，肌小节缩短线滑行，肌小节缩短(肌肉收缩肌肉收缩) 动作电位消退动作电位消退Ca2+被泵回肌质网，胞浆被泵回肌质网，胞浆C

51、a2+Ca2+脱离肌钙蛋白，原肌凝蛋白脱离肌钙蛋白，原肌凝蛋白“回位回位”粗、细肌丝间的相互作用终止，细肌丝弹性回位粗、细肌丝间的相互作用终止，细肌丝弹性回位1124.兴奋-收缩耦联兴奋兴奋-收缩耦收缩耦联联 excitation-contraction couping联系肌细胞联系肌细胞膜膜电变化电变化为特为特征征的的兴奋过程兴奋过程与肌丝滑行与肌丝滑行机机械变化械变化为基础为基础的收缩过程的的收缩过程的中介过程中介过程u胞浆胞浆Ca2+的浓度的变化作为媒的浓度的变化作为媒介，使兴奋的介，使兴奋的电变化电变化过渡为肌过渡为肌肉收缩的肉收缩的机械变化机械变化过程过程113二、肌肉收缩的外部表现

52、和力学(一一)外部表现外部表现等长收缩等长收缩 isometric contractionisometric contraction后负后负荷过大时，肌肉收缩时仅产生张力变化，荷过大时，肌肉收缩时仅产生张力变化，而长度不变的收缩形式。而长度不变的收缩形式。等张收缩等张收缩 isotonic contraction isotonic contraction 肌肉肌肉在无负荷时收缩，主要表现长度缩短的变在无负荷时收缩，主要表现长度缩短的变化，张力无明显改变的收缩形式。化，张力无明显改变的收缩形式。115 单收缩和复合收缩单收缩和复合收缩单收缩 复合收缩复合收缩 不完全强直收缩不完全强直收缩完全强直

53、收缩完全强直收缩116肌肉收缩表现单收缩复合(总和)收缩不完全强直收缩完全强直收缩117自然状态下，骨骼肌的收缩形式是什么？自然状态下，骨骼肌的收缩形式是什么？ 为什么？为什么？118(一一)力学分析力学分析前负荷前负荷后负荷后负荷肌肉收缩能力肌肉收缩能力119前负荷前负荷( (初长度初长度) )的影响的影响长度长度- -张力曲线张力曲线在一定范围内，肌肉收缩产生的张力与前负荷在一定范围内，肌肉收缩产生的张力与前负荷( (初初长度长度) ) 成正变关系成正变关系初长度初长度 肌肉收缩前被动牵拉的一定长度。肌肉收缩前被动牵拉的一定长度。长度长度- -张力曲线张力曲线 改变肌肉初长度改变肌肉初长度

54、 ( (即前负荷即前负荷) )时，时，肌肉收缩所产生张力变化的对应关系曲线。肌肉收缩所产生张力变化的对应关系曲线。最适初长度最适初长度 肌肉收缩时产生最大张力的初长度。肌肉收缩时产生最大张力的初长度。肌肉在最适初长度条件下收缩效果最佳肌肉在最适初长度条件下收缩效果最佳120 前负荷前负荷 M M初长度初长度M M张力张力 最适前负荷最适前负荷最适初长度最适初长度肌节肌节2.0-2.0-2.22.2 m m 最大主动张力或总张力。最大主动张力或总张力。 肌节肌节 2.02.0 m m 或或 2.22.2 m m，肌张力肌张力 肌节肌节 1.61.6 m m 或或 3.653.65 m m，M M

55、张力张力121 后负荷的影响后负荷的影响张力张力- -速度曲线速度曲线 在一定后负荷范围内，肌肉收缩产生的张力在一定后负荷范围内，肌肉收缩产生的张力与缩短初速度大致呈反比关系。与缩短初速度大致呈反比关系。后负荷增加到某一数值时，肌肉收缩产生最大张后负荷增加到某一数值时，肌肉收缩产生最大张力，而肌肉不缩短，缩短速度为零力，而肌肉不缩短，缩短速度为零当后负荷为零时，缩短速度达到最大值，肌肉产当后负荷为零时，缩短速度达到最大值，肌肉产生的张力为零生的张力为零上述两种极端状态，肌肉收缩时均不作功上述两种极端状态，肌肉收缩时均不作功122 后负荷后负荷 肌肉张力、开始缩短时间、速度、肌肉张力、开始缩短时

56、间、速度、 距离及做功距离及做功 后负荷过大后负荷过大肌肉张力可达最大、但不能缩短肌肉张力可达最大、但不能缩短123 肌肉收缩能力改变对肌肉收缩的影响肌肉收缩能力改变对肌肉收缩的影响肌肉收缩能力肌肉收缩能力（contractilitycontractility）：）：泛指肌泛指肌肉自身内部结构功能状态的某种变化。肉自身内部结构功能状态的某种变化。（与与肌肉收缩的前后负荷变化无关）肌肉收缩的前后负荷变化无关）包括包括兴奋兴奋- -收缩偶联收缩偶联过程，过程，肌浆内肌浆内CaCa2 +2 +浓度浓度，横桥头部的横桥头部的ATPATP酶活性等酶活性等与肌肉收缩力量成正比与肌肉收缩力量成正比（影响因素？）（影响因素？）124