细胞基础第二章.ppt

*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第二章 细胞的基本功能,第一节 细胞膜的结构和物质转运功能,第二节 细胞的信号转导,第三节 细胞的,电活动,第四节 肌细胞的收缩,第一节 细胞膜的结构和物质转运功能,【目的与要求】,1.了解细胞膜的结构。,2.掌握物质,的跨膜,转运,。,第一节 细胞膜的结构和物质转运功能,二、物质,的跨膜,转运,被动转运,单纯扩散,易化扩散,通道,转运,载体,转运,主动转运 原发性主动转运,继发性主动转运,入胞和出胞,扩散：,两种不同浓度的同种物质的溶液相邻地放在一起，则高浓度区域中的溶质分子向低浓度区域发生静移动，这种现象称为扩散。,（一）单纯扩散,(simple diffusion),1.概念:,是一些脂溶性物质从细胞膜的高浓度一侧向低浓度一侧（顺浓度差）移动的过程。,2.扩散结果：,该物质在膜两侧的浓度差减小或消失。,3.扩散通量（简称为通量）,（1）定义：,就是指物质每秒通过每平方厘米假想平面的摩尔或毫摩尔数。,（2）单位：,mol/（scm,2,）或mmol/(scm,2,),（3）影响因素：,浓度差,动力,通透性,阻力,4.特点:,顺浓度差；,不消耗能量；,不依靠特殊膜蛋白质的“帮助”。,5.转运的物质：,O,2,、CO,2,、NH,3,、N,2,、尿素、乙醚、乙醇、类固醇类激素等少数几种。,注意：膜对H,2,O具高度通透性，H,2,O除单纯扩散外，还可通过,水通道,跨膜转运。,顺浓度差的转运,易化扩散,(facilitated diffusion),1.概念:,一些不溶于脂质或在脂质中溶解度很小的物质,在细胞膜结构中特殊蛋白质的协助下,从膜的高浓度一侧向低浓度一侧扩散的过程。,2.特点：,3.分类:,（1）顺浓度差电位差；,载体介导的易化扩散,（2）不耗能；,通道介导的易化扩散,（3）需要膜蛋白的参与。,4,.扩散结果：,使膜两侧的浓度差/电位差变小或消失。,（二）膜蛋白介导的跨膜转运,1.,通道,介导的跨膜,转运：,就是指由通道蛋白组成跨膜水相通道介导离子顺电位/浓度梯度迅速的跨膜移动。,转运物质：,a,+,、K,+,、Ca,2+,等离子。,特点：,a.速度快,b.一定选择性,c.门控特性,分类：,电压门控通道,化学门控通道,机械门控通道,2.,载体,介导的跨膜,转运,（1）经载体易化扩散,：,就是指由载体携带通过其构型改变而实现的跨膜物质转运。,转运物质：,葡萄糖、氨基酸等小分子亲水性物质。,特点:,a.结构特异性（高度选择性）,b.饱和现象,c.竞争性抑制,通道转运和载体转运的区别,单纯扩散和易化扩散的比较,主动转运(active transport),概念：,细胞通过本身的某种耗能过程，将某种物质的分子或离子由膜的低浓度一侧移向高浓度一侧的过程，称为主动转运。,特点,：,.是逆电-化学梯度进行的；,.需要消耗能量,能量由分解ATP来提供；,.依靠特殊膜蛋白质(,生物泵,)的帮助。,分类：,原发性主动转运,继发性主动转运,入胞和出胞,转运结果：,使膜两侧的浓度差/电位差更大，形成了物质在细胞内外的不均衡分布。,维持,Na,+,o,高,、,K,+,i,高,原先的不均匀分布状态,2K,+,泵至细胞内;3Na,+,泵至细胞外,分解ATP产生能量,当Na,+,i,/K,+,o,激活,钠-钾泵:,（2）,原发性主动转运：,是指离子泵利用分解ATP产生的能量将离子逆浓度梯度和（或）电位梯度进行跨膜转运的过程,。,钠泵主动转运示意图,通道转运与钠-钾泵转运模式图,典型例子：,钠钾泵（钠泵）,本质：,Na,+,K,+,依赖式ATP酶的蛋白质。,激活条件：,细胞内Na,+,增多或细胞外K,+,增多。,转运过程：,细胞分解1分子ATP，将3个Na,+,转运出细胞膜，将2个K,+,转运入细胞膜。,作用：,使ATP分解为ADP，并释放能量用于Na,+,、K,+,的转运。,抑制剂：,硅巴因,钠泵,的主要功能,：,钠泵活动造成的细胞内高K,+,是,为胞质,许多代谢,反应所,必须,。,维持胞内渗透压和细胞容积,。,建立,Na,+,的跨膜浓度梯度，为继发性主动转运的物质,提供势能储备,。,有钠泵活动形成的跨膜离子浓度梯度也是细胞发生电,活动的前提条件。,钠泵活动是生电性的，可直接影响膜电位，使膜内电,位的负值增大。,（3）,继发性主动转运：,是指驱动力并不是直接来自,ATP,的分解,，,而是来自原发性主动转运所形成的离子浓度梯度而进行的物质逆浓度梯度和（或）电位梯度的跨膜转运方式,。,继发性主动转运的两种形式：,同向转运：,与Na,+,转运的方向相同。,例如：,葡萄糖、氨基酸在小肠黏膜上皮细,胞的吸收和在肾小管上皮细胞的重吸收。,逆向转运：,与Na,+,转运的方向相反。,例如：,心肌细胞上的Na,+,-Ca,2+,交换。,继发性主动转运,主动转运和被动转运的区别,几种物质的转运方式,分泌物排出,融合处出现裂口,囊泡向质膜内侧移动,膜性结构包被形成分泌囊泡,高尔基复合体,粗面内质网合成蛋白性分泌物,（,三,）,出,胞和,入,胞,1,.出胞(exocytosis):,是指胞质内的大分子物质以分泌囊泡的形式排出细胞的过程,。,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,2,.入胞(endocytosis):,是,指,大分子物质或物质团块借助于细胞膜形成吞噬泡或吞饮泡的方式进入细胞的过程,。,入胞的两种方式：,（1）吞噬：,固体物质的入胞。,（2）吞饮：,液体物质的入胞。,液相入胞,受体介导的入胞,小 结：,复习题,一、单选题,1.以单纯扩散方式通过细胞膜的物质有（）,A、葡萄糖,B、CO,2,C、K,+,D、氨基酸,2.物质在特殊膜蛋白的帮助下，顺电化学梯度通过细胞膜的过程属于（）,A、单纯扩散B、易化扩散C、主动转运D、出胞作用,3.以下关于易化扩散的叙述，错误的是（）,A、在可兴奋细胞，Na,+,入细胞和K,+,出细胞的方式均为易化扩散,B、在一般细胞，葡萄糖通过易化扩散进入膜内,C、Na,+,和K,+,通过通道转运的方式由高浓度侧到低浓度侧转运,D、载体膜蛋白与被转运物质之间有高度结构特异性,4.Na,+,进入细胞内的方式是（）,A.单纯扩散,B.通道转运,C.入胞,D.继发性主动转运,5.葡萄糖从细胞外液进入红细胞内属于（）,A、单纯扩散B、易化扩散,C、主动转运D、入胞作用,6.氨基酸跨细胞膜转运进入细胞的形式为（）,A、单纯扩散B、载体易化扩散,C、通道易化扩散D、原发性主动转运,7.下列不属于载体易化扩散的特点是（）,A、竞争性抑制B、饱和现象,C、电压依从性D、高度结构特异性,8.下列哪一项属于原发性主动转运（）,A、肌浆网终池的Ca,2+,流入胞浆,B、兴奋时Na,+,由细胞外进入细胞内,C、葡萄糖由细胞外液进入细胞内,D、Na,+,由细胞内向细胞外转运,9.Na,+,泵转运离子的作用是使（）,A、K,+,、Na,+,同时转运至细胞外,B、Na,+,转至细胞内，K,+,转至细胞外,C、K,+,转至细胞内，Na,+,转至细胞外,D、K,+,、Na,+,同时转运至细胞内,10.细胞内外两侧Na,+,、K,+,浓度差的形成和维持主要是由于（）,A、膜在安静时对K,+,通透性大,B、膜在兴奋时对Na,+,通透性大,C、Na,+,、K,+,易化扩散的结果,D、钠钾泵的作用,1.Na,+,泵活动最重要的生理意义是（）,A、维持细胞内外Na,+,、K,+,的浓度差,B、消耗多余的ATP,C、维持细胞膜的通透性,D、保证细胞的能量供给,12.关于钠泵叙述不正确的是（）,A、又称为Na,+,K,+,依赖式ATP酶,B、维持细胞内外Na,+,、K,+,的不均衡分布,C、顺电化学梯度,D、分解1分子ATP，排出3个Na,+,摄入2个K,+,13.肾小管上皮细胞重吸收葡萄糖属于（）,A、通道转运B、载体转运,C、单纯扩散D、继发性主动转运,14.以下不属于继发性主动转运的是（）,A.小肠粘膜上皮细胞吸收葡萄糖,B.神经末梢释放神经递质,C.甲状腺上皮细胞聚碘,D.肾小管上皮细胞重吸收氨基酸,15.神经递质释放的过程属于（）,A、易化扩散B、入胞C、出胞D、主动转运,二、多项选择题,1.钠泵的主要生理功能有（）,A.逆浓度差将细胞内的Na,+,移出膜外，同时将细胞外的K,+,移入膜内,B.维持细胞正常的渗透压和体积,C.为继发性主动转运提供,势,能贮备,D.产生生物电活动的前提条件,E.维持细胞内高K,+,是胞内许多代谢反应所必需的条件,三、填空题,1,.细胞膜物质转运的方式有（）、（）、（）、（）和（）。,2,.物质的跨膜转运方式可分为主动转运和被动转运，其中被动转运包括（）和（）两种类型。,3,.O,2,和CO,2,通过细胞膜属于（）；神经细胞释放递质属于（）。,4,.载体介导的易化扩散具有（）、（）、（）等三大特征。,5,.Na,+,K,+,泵一次转运消耗个（）分子能量将个（）泵出，同时摄入个（）。,6,.主动转运和被动转运不同点在于前者是（）和（）的转运过程。,四、名词解释,1.单纯扩散,2.易化扩散,3.主动转运,4.原发性主动转运,第三节 细胞的,电活动,【目的,与,要求】,1,了解膜的被动电学特性和电紧张电位。,2.,掌握静息电位及其产生机制。,3,掌握动作电位及其产生机制。,4,熟悉局部,电位,。,5,.,掌握可兴奋细胞及其兴奋性,。,恩格斯在100多年前就指出：“地球上几乎没有一种变化发生而不同时显示出电的变化”。,生物电现象：,一切活的细胞无论处于静息状态还是活动状态都存在电现象就称为生物电现象。由于生物电发生在膜的两侧故称为,跨膜电位,，简称,膜电位,。,表现形式,静息电位,动作电位,第三节 细胞的,电活动,一、膜的被动电学特性和电紧张电位,（一）膜电容和膜电阻,膜电容（C,m,）,膜电阻（R,m,）,膜电导（G,m,）,轴向电阻（R,i,）,（二）电紧张电位,衰减性传导,二,、静息电位及其产生机制,（一）静息电位的,记录和数值,静息电位,(RP),：,静息时，,质,膜两侧存在的外正内负的电位差。,它是动作电位产生的基础,。,证明RP的实验：,（甲）,当A、B电极都位于细胞膜外，无电位改变，,证明膜外无电位差,。,（乙）,当A电极位于细胞膜外，B电极插入膜内时，有电位改变，,证明膜内、外间有电位差,。,（丙）,当A、B电极都位于细胞膜内，无电位改变，,证明膜内无电位差,。,1,.极化,2,.超极化,3,.去极化,4.,反极化,5.超射,6.,复极化,相关概念：,产生离子扩散的两个条件,：,钠泵的活动，可形成膜内外离子的,浓度差；,静息时膜对某些离子，主要是,对,K,+,具有一定的通透性,。,哺乳动物,神经元细胞内液和细胞外液中主要离子的分布和平衡电位,（温度37,）,离子,细胞外,液 胞质 平衡电位,离子流动趋势,Na,+,145,18,+56,内向流,K,+,3,140,-102,外向流,Cl,-,120,7,-76,内向流,Ca,2+,1.2 0.1,m/L +125,内,向流,（二）静息电位产生的机制,1.离子跨膜扩散的驱动力和平衡电位：,（1）离子跨膜扩散的驱动力,电化学驱动力,（2）平衡电位：,E,x,=,60,Log,X,+,o,/,X,+,i,(mV),X,X,X,2.膜对离子的通透性和静息电位的形成,通透性：,K,+,Na,+,膜内K,+,浓度,较高,（浓度差）,安静时K,+,通道开放,(通透性),K,+,外,流,浓度差（动力）,=,电位差（阻力）,K,+,平衡电位,静息电位,3.钠泵的生电作用,静息电位产生的过程,静息电位的形成,:,K,+,i,顺浓度差向膜外扩散,A,-,i,不能向膜外扩散,K,+,i,、A,-,i,膜内电位(负电场),K,+,o,膜外电位(正电场),膜外为正、膜内为负的极化状态,当扩散动力与阻力达到动态平衡时=RP,结论:,RP的产生主要是K,向膜外扩散的结果。,RP=K,+,的平衡电位,证明：,1、Nernst 公式,E,k,=,60,Log K,+,o,/K,+,i,(mV),2、,K,+,通道阻断剂四乙胺(TEA),3、,改变细胞内外的K,+,浓度,影响,静息电位的主要因素：,（,1,）,细胞内外,K,+,的浓度。,细胞外,K,+,细胞内外K,+,浓,度差,K,+,向细胞外扩散的动力,K,+,外流,RP,（膜内外的,电位差,）,细胞外,K,+,细胞内外K,+,浓,度差,K,+,向细胞外扩散的动力,K,+,外流,RP,（膜内外的,电位差,）,K,+,+,+,-,-,（,2,）,膜对K,+,和Na,+,的相对通透性。,膜对,K,+,的通透性相对,RP,膜对,Na,+,的通透性相对,RP,（,3,）,钠钾泵活动的水平。,三,、,动作电位,及其产生机制,（一）,细胞的,动作电位,(AP)：,在静息电位的基础上，给细胞一个适当刺激，可触发其产生可传播的膜电位波动,。,它是细胞处于兴奋状态的标志。,1,动作电位的波形组成：,锋电位,上升支,去极化,超射,下降支,复极化,后电位 负后电位,（,后,去极化）,正后电位,（,后,超极化）,2.,动作电位的特点：,（,1,）,“全或无”,特性,阈值：能引发动作电位的最小刺激强度。,（,2,）,可传播性,不衰减性传导,脉冲式,(二）动作电位的产生机制,.,电化学驱动力,：,=EmEx,2.动作电位期间膜电导的变化,G,X,=I,X,/(E,m,-E,X,),G,Na,=I,Na,/(E,m,-E,Na,),G,K,=I,K,/(E,m,-E,K,),时间依赖性,电压依赖性,3.动作电位的产生过程：,动作电位的产生机制：,膜内外存在Na,+,差:Na,+,i,Na,+,o,；,膜在受到,阈刺激,而兴奋时，对离子的通透性增加：,即电压门控性Na,+,通道激活而开放。,膜外Na,+,浓度,高,（浓度差）,受刺激时Na,+,通道开,放（通透性）,Na,+,内流,浓度差（动力）,=,电位差（阻力）,Na,+,平衡电位,动作电位,动 作 电 位 的 产 生 机 制,动作电位的波形与形成原理,4.膜对离子通透性变化的机制,I=i,P,o,N,1、Nernst公式,E,Na,=,60,LogNa,+,o,/Na,+,i,(mV),超射值=E,Na,2、改变细胞外液的Na,浓度,3、钠通道阻断剂河豚毒(TTX）,4、电压钳或膜片钳,证据：,（三）动作电位的传播,.动作电位传导的原理,局部电流学说,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,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,膜内的负电荷由兴奋部位向静息部位移动,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AP,局部电,流,学说,无,髓,神,经,纤,维,有,髓,神,经,纤,维,2.传导方式,：,无髓鞘N纤维为近距离局部电流。,流动方向：,在膜外侧，电流由未兴奋点流向兴奋点；在膜内侧，电流则由兴奋点流向未兴奋点。,结果：,造成与兴奋点相邻的未兴奋点的膜内电位上升，膜外电位下降，即产生去极化，去极化达到阈电位，即触发相邻未兴奋点爆发动作电位，使它转变为新的兴奋点。,特点：,双向传导、速度较慢。,A,静息时,B,发,生,兴,奋,后,C,传,导,过,程,中,有髓鞘N纤维为远距离,(跳跃式),局部电流。,（四）缝隙连接,四,、局部,电位,1.概念：,产生于膜的局部、较小的去极化反应称为,局部反应,或,局部兴奋,，产生的电位称为,局部电位,。,局部电位：,阈下刺激引起的低于阈电位的去极化即局部电位。,阈电位：,能触发动作电位的膜电位的临界值称为阈电位。,静息电位去极化达到阈电位是产生动作电位的必要条件。,2.特点：,（1）不是全或无式的,（2）电紧张性扩布,（3）有总和效应,时间性总和：,多个刺,激在同一部位连续,给予,。,空间性总和,：,多个刺,激同时在相邻的部,位给予。,时间性总和,空间性总和,局部电位与动作电位的比较,生命的基本特征,：,新陈代谢,兴奋性,适应性 生殖,五、可兴奋细胞及其兴奋性,（一）兴奋和可兴奋细胞,兴奋=动作电位,可兴奋细胞：,受刺激后能产生动作电位的,细胞。,（,二,）,兴奋性,：,可兴奋细胞接受,刺激,后,产生兴奋,（动作,电位),的能力或特性。,1.,刺激,概念：,能为人体感受并引起组织细胞、器官和机体反应,的内外环境变化。,种类：,物理性刺激,化学性刺激,生物性刺激,社会心理性刺激,刺激要引起机体或组织细胞发生反应，必须,具备的三个条件：,1.,刺激,的强度,2.,刺激,的,持续,时间,3.,刺激的,强度-时间变化率,阈强度（阈值）：,能刚好引起组织产生反应的最小,刺激强度。,阈刺激：,刺激强度等于阈值的刺激。,阈上刺激：,强度高于阈值的刺激。,阈下刺激：,强度低于阈值的刺激。,2.,反应,概念：,细胞或机体感受刺激后所发生的一切变化。,形式：,（1）,兴奋（兴奋性反应）,相对静止活动状态,或,功能活动,（2）,抑制（抑制性反应）,活动状态相对静止,或,功能活动,（三）,细胞兴奋后兴奋性的变化,绝对不应期（absolute refractory period,ARP）,相对不应期（relative refractory period,RRP）,超常期（supernormal period,SNP）,低常期（subnormal period）。,生物电现象,胞膜内外电位差,外正内负称极化,负多超极少去极,去后归原复极化,超是抑制去兴奋,钠钾对流控制它,复习题,一、单选题,1.细胞静息时存在膜两侧的电位差称为（）,A、动作电位B、静息电位,C、阈电位D、局部反应,2.安静时膜电位处于外正内负的状态，称为（）,A、极化B、去极化,C、反极化D、超极化,3.神经细胞的静息电位为-70mV，在此基础上向-90mV方向变化的现象称为（）,A、极化B、复极化,C、超极化D、去极化,4.在静息电位的基础上，细胞膜内外电位差减少的现象,/细胞受刺激而兴奋时，膜内电位负值减小称为（）,A、极化B、复极化,C、超极化D、去极化,5.静息电位形成的离子机制是（）,A、K,+,外流同时Cl,-,外流 B、K,+,外流,C、K,+,外流同时Na,+,内流 D、K,+,外流同时Cl,-,内流,6.静息电位的大小接近于（）,A、钠平衡电位B、钾平衡电位,C、钠平衡电位与钾平衡电位之和,D、钠平衡电位与钾平衡电位之差,7.人工增加细胞外液中K+的浓度，静息电位的数值将（）,A、减小B、增大C、不变D、先增大后减小,8.神经纤维动作电位上升支产生的离子机制是（）,A、Na,+,内流,B、K,+,外流,C、Ca,2+,内流,D、Cl,-,内流,9.神经细胞动作电位下降支的离子机制（）,A、Na,+,内流B、K,+,外流,C、Ca,2+,内流 D、Cl,-,内流,10.与神经细胞去极化有关的离子是（）,A、Na,+,B、K,+,C、Ca,2+,D、Cl,-,11.关于神经细胞动作电位描述正确的是（）,A.阈下刺激产生的动作电位幅度低,B.阈上刺激产生的电位幅度高,C.升支由Na,+,内流引起，降支由K,+,外流引起,D.随传导距离的增加动作电位幅度降低,12.产生静息电位和动作电位的跨膜离子移动过程属于（）,A、继发性主动转运B、原发性主动转运,C、通道转运D、单纯扩散,13.能阻断Na+通道的物质是（）,A、四乙基铵B、乙酰胆碱C、阿托品D、河豚毒素,14.动作电位传播的机制是（）,A、局部电流 B、紧张性扩布,C、局部兴奋 D、振动波传递,15.关于局部反应的叙述，下列哪项是错误的（）,A、具有“全或无”的性质,B、具有时间与空间总和,C、多个局部电位总和达阈电位可产生AP,D、局部电位随扩布距离增大而减小,16.可兴奋细胞兴奋和传导的标志是,/可兴奋细胞兴奋时都会产生,/可兴奋细胞兴奋时，共有的特征是产生（）,A、阈电位B、静息电位,C、动作电位D、局部电位,17.兴奋性是指（）,A、细胞对刺激产生反应的过程,B、机体对刺激产生反射的过程,C、细胞感受刺激产生动作电位的能力或特性,D、细胞兴奋的外部特征,18.判断组织兴奋性的高低最常用的指标是（）,A、阈电位B、刺激频率,C、阈强度（阈值）D、刺激波宽,19.对阈值下列叙述错误的是（）,A、组织的兴奋性与阈值成反比关系,B、是引起组织发生兴奋的最小刺激,C、是衡量组织兴奋性高低的常用指标,D、是引起组织产生动作电位的最小刺激强度,20.组织兴奋后处于绝对不应期时，其兴奋性为（）,A、无限大B、大于正常,C、小于正常D、零,二、多项选择题,1.动作电位的特点有（）,A.“全或无”现象 B.电紧张传播,C.不衰减性传导 D.脉冲式,E.可以总和,2.局部兴奋的基本特征包括（）,A.电紧张传播 B.具有总和效应,C.无不应期 D.脉冲式,E.非“全或无”现象,三、填空题,1,.细胞在安静状态下保持外正内负的状态称为（）,2,.若神经细胞内电位由-90mV转变为-ll0mV称为（）状态，膜内电位由-90mV转变为-70mV时称为（）状态。,3,.神经纤维动作电位上升支/,去极化,是由于（）大量、快速（）所致，下降支/,复极化,是由于（）快速（）所致。,4,.人工增加细胞外液中K,+,浓度，静息电位的数值将（），人工增加细胞外液中Na,+,浓度，动作电位的数值将（）。,5,.当神经细胞受刺激，局部产生去极化到达（）水平时，膜对（）的通透性突然增大，从而引起动作电位的产生。,6.动作电位的特点有（）、（）、（）。,7,.生命的基本特征包括（）、（）、（）和（）。,8,.机体感受刺激产生（）,的能力,或特性称为兴奋性，衡量兴奋性高低的常用指标是（）。,9,.刺激引起机体发生反应的条件包括（）、（）、（）。,10,.组织在接受刺激而发生反应时，其表现形式有（）和（）两种。,四、名词解释,.静息电位,.动作电位,.阈电位,五、简答题,简述动作电位与局部电位的区别,。,比较项动作电位局部电位,刺激强度,电位特点,传导特点,第四节肌细胞的收缩,肌肉的分类：,1,.,根据形态学特点 横纹肌,平滑肌,2,.,根据神经支配 躯体神经支配的随意肌,自主神经支配的非随意肌,3,.,根据肌肉的功能,骨骼肌,心肌,平滑肌,第四节 肌细胞的收缩,【目的与要求】,一、横纹肌,1.掌握骨骼肌,神经-肌接头处兴奋的传递,。,2.,了解横纹肌细胞的微结构,。,3.熟悉横纹肌的收缩机制。,4.掌握横纹肌的兴奋-收缩耦联。,5.掌握横纹肌收缩效能的因素。,二、平滑肌,一、,横纹肌,（一）骨骼肌神经-肌接头处兴奋的传递,1.骨骼肌神经-肌接头处的结构,接头前膜,接头间隙,接头后膜,（终板,膜,）,2.,骨骼肌神经-肌接头处,兴奋的传递过程,电-化学-电,（也称为化学传递）,（1）,接头前,膜,去极化，电压门控,Ca,2,通道开放，Ca,2,进入神经末梢,。,（2）,突触囊泡与接头前膜融合、,ACh释放,(量子,式,释放),。,（）ACh,结合并激活,ACh受体,阳离子通道被激活。,（）终板膜对Na,、K,(尤其是Na,),通透性。,终板电位（,EPP,）,概念：,一般是指在神经-骨骼肌接头处的接头后膜即终板膜上所发生的去极化电位变化。,特点：,不表现“全或无”；,没有不应期；,具有总和效应；,电紧张性扩布。,3.神经-骨骼肌接头处兴奋传递的特点：,（1）单向性传递,（2）时间延搁,（3）一对一的关系,（4）易受环境变化及药物的影响,筒,箭毒、,-银环蛇毒乙酰胆碱受体的阻断剂（肌松弛剂）。,新斯的明胆碱酯酶的抑制剂,解磷定是治疗有机磷酸酯类中毒的特效解毒剂。,（,二,）,横纹肌细胞的细微结构,1.,肌原纤维和肌节,肌节:,两条相邻Z线间的节段称为一个肌节，它包括一个位于中间部位的暗带和其两侧各1/2的明带。,肌节是肌细胞收缩,和舒张,的基本功能单位。,M线,2,.肌管系统,（1）肌管系统的组成：,横管（T管）,纵管（肌质网,SR,）（L管）,（2）三联管：,以横管为中心，加上它两侧各一个终池形成三联管。,作用：,把横管传来的电信息（动作电位）和终池释放Ca,2+,联系起来，完成横管向纵管的信息传递，,而终池释放的Ca,2+,则是引起肌细胞收缩的直接动因。,（三）横纹肌,的收缩机制,肌丝滑行,理论,1肌丝的分子组成,（1）,粗肌丝,肌球蛋白,（肌凝蛋白）,（,2,）,细肌丝,肌动蛋白（肌纤蛋白）,原肌,球,蛋白,（原肌凝蛋白）,肌钙蛋白,肌节缩短=肌细胞收缩,牵拉细肌丝朝肌节中央滑行,横桥摆动,横桥与结合位点合，,分解ATP释放能量,原肌球蛋白位移，暴露细肌丝上的结合位点,Ca,2+,与肌钙蛋白结合,原肌球蛋白,的构型改变,终池膜上的钙通道开放,终池内的Ca,2+,进入肌浆,2.肌丝滑行的基本过程：,2.骨骼肌的兴奋-收缩耦联（excitation-contraction coupling）,概念：,骨骼肌的兴奋-收缩耦联就是指骨骼肌细胞兴奋时肌膜产生的电变化导致肌肉收缩的机械变化过程。,组织结构：,肌管系统,（三联管）,起关键作用的物质：,Ca,2+,骨骼肌兴奋-收缩耦联的过程：,（）电兴奋通过横管系统传向肌细胞深处；,（）三联管结构处的信息传递；,（）肌质网（纵管系统）对Ca,2+,释放和再聚集。,Ca,2+,是兴奋-收缩耦联的耦联物,Ap在神经纤维上传导,N-M 接头处兴奋传递,Ap在骨骼肌细胞上传导,骨骼肌的兴奋-收缩耦连,骨骼肌肌丝滑行收缩,局部电流流动传导,局部电流流动传导,电化学电传导,骨骼肌细胞兴奋、收缩过程：,运动神经冲动传至末梢,N末梢对Ca,2+,通透性增加 Ca,2+,内流入N末梢内,接头前膜内囊泡,向前膜移动、融合、破裂,ACh释放入接头间隙,ACh与终板膜受体结合,受体构型改变,终板膜对Na,+,、K,+,(尤其Na,+,)的通透性增加,产生终板电位(EPP),EPP引起肌膜AP,肌膜AP沿横管膜传至三联管,终池膜上的钙通道开放,终池内Ca,2+,进入肌浆,Ca,2+,与肌钙蛋白结合,引起,原肌凝蛋白,的构型改变,原肌凝蛋白发生位移,暴露出细肌丝上与横桥结合位点,横桥与结合位点结合,激活ATP酶作用,分解ATP,横桥摆动,牵拉细肌丝朝肌节中央滑行,肌节缩短=肌细胞收缩,小结骨骼肌收缩全过程,1.兴奋传递,2.兴奋-收缩耦联,.,肌丝滑行,1.等长收缩与等张收缩,（1）等长收缩,（isometric contraction）,概念：,肌肉收缩时只有张力的增加而无长度的缩短称为等长收缩。,产生条件：,后负荷大于或等于肌肉收缩力。,作用：,维持人体的姿势。,（2）等张收缩,（isotonic contraction）,概念：,肌肉收缩时只有长度的缩短而无肌张力的变化称为等张收缩。,产生条件：,后负荷小于肌肉收缩力。,作用：,对外做功，使物体发生位移。,注：,正常人体骨骼肌的收缩大多是混合式的,而且总是等长收缩在前,当肌张力增加到超过后负荷时,才出现等张收缩。,（四）骨骼肌的收缩形式,（五）影响骨骼肌收缩的主要因素,1前负荷（preload）：,是指肌肉收缩前所承受的负荷。,初长度：,肌肉收缩前在前负荷作用下所处的长度称为肌肉的,初长度,。,最适初长度：,使肌肉产生最大张力的前负荷称为,最适前负荷,，此时的初长度称为,最适初长度。,初长度与收缩力的关系,短于最适初长 最适初长 长于最适初长,正比 反比,肌肉收缩力最大,肌肉缩,短,速,度,后负荷（张力）,Vmax,Po,0,张力速度关系曲线,2.后负荷,（afterload）,:,是指肌肉收缩过程中承受的负荷。,当后负荷为零时，肌肉缩短速度最快（最大缩短速度，Vmax），而张力不变。随着后负荷的增加，收缩张力增加而缩短速度减小，当后负荷增大到一定程度时肌肉产生最大的张力（Po），而缩短速度为零。,3.肌肉收缩能力,（contractility）,：,是指与前负荷和后负荷无关的肌肉内在的收缩特性，它主要决定于兴奋-收缩耦联期间肌质中Ca,2+,的水平和横桥的ATP酶活性。,其他条件不变时，肌肉收缩能力,增强,，,可以使肌肉收缩的张力,增加,、收缩的速度,加,快,，使它做功效率,增加,。,影响因素：,O,2,、酸中毒，能量等 肌肉收缩能力,Ca,2+,、咖啡因，肾上腺素等 肌肉收缩能力,2.单收缩和强直收缩,（1）单收缩,（single twitch）,概念：,肌肉受到一次刺激，爆发一次动作电位，引起一次收缩，称为单收缩。,分期:,潜伏期,缩短期,舒张期,（2）强直收缩,（tetanus）,概念：,在连续刺激下，肌肉处于持续的收缩状态，产生单收缩的复合称为强直收缩。,分类：,不完全强直收缩,完全强直收缩,复习题,一、单选题,1.神经骨骼肌接头处兴奋传递的递质是（）,A、阿托品,B、新斯的明,C、Ach,D、美洲箭毒,2.神经-肌接头处Ca,2+,进入接头前膜的过程属于（）,A、载体转运 B、通道转运,C、单纯扩散 D、主动转运,3.神经肌肉接头兴奋传递的阻断剂（）,A、阿托品,B、美洲箭毒,C、ATP酶,D、胆碱酯酶,4.筒箭毒阻断神经肌肉接头兴奋传递的机制是（）,A、阻断ACh释放B、阻断终板膜上N受体,C、加速ACh重新摄取D、降低轴浆Ca,2+,内浓度,5.有机磷农药中毒时（）,A、胆碱酯酶活性降低,B、乙酰胆碱释放减少,C、胆碱酯酶活性增加,D、终板膜上的受体结构发生变化,6.骨骼肌收缩和舒张的基本单位是（）,A、肌原纤维B、肌小节,C、肌纤维D、粗肌丝,7.骨骼肌兴奋收缩耦联中起关键作用的离子是（）,A、Na,+,B、K,+,C、Mg,2+,D、Ca,2+,8.当连续刺激的间隔时间小于单收缩的收缩期，肌肉出现（）,A、完全强直收缩,B、不完全强直收缩,C、单收缩,D、等张收缩,二、填空题,.骨骼肌兴奋收缩耦联中起关键作用的耦联物是（），降低接头小泡的黏度，促使小泡位移的离子是（）。,2.终板膜上的离子通道属于（），肌肉兴奋收缩耦联的关键离子是（），其耦联的结构基础是（）。,3.影响骨骼肌收缩的主要因素有（）、（）、（）。,三、名词解释,兴奋收缩耦联,四、问答题,试述神经肌肉接头处兴奋传递的基本过程。,