生理学——细胞.ppt

第一节第一节 细胞膜的结构和物质转运功能细胞膜的结构和物质转运功能 一、一、细胞膜细胞膜的的结构结构第二章第二章 细胞的基本功能细胞的基本功能（一）脂质双分子层（一）脂质双分子层 液态的脂质双分子层液态的脂质双分子层（二）细胞膜蛋白质（二）细胞膜蛋白质 镶嵌或贯穿于脂质双分子层中镶嵌或贯穿于脂质双分子层中（三）细胞膜糖类（三）细胞膜糖类 多为短糖链，形成糖脂或糖蛋白。有些作为抗原多为短糖链，形成糖脂或糖蛋白。有些作为抗原决定族决定族=免疫信息（血型）；有些作为膜受体的免疫信息（血型）；有些作为膜受体的“可可识别识别”部分，能特异地与激递质等结合。部分，能特异地与激递质等结合。二、物质的跨膜转运二、物质的跨膜转运（一）单纯扩散（一）单纯扩散（二）膜蛋白介导的跨膜转运（二）膜蛋白介导的跨膜转运 1 1、经载体的易化扩散、经载体的易化扩散 2 2、经通道的易化扩散、经通道的易化扩散 3 3、原发性主动转运、原发性主动转运 4 4、继发性主动转运、继发性主动转运（三）入胞和出胞（三）入胞和出胞 （一）（一）.单纯扩散单纯扩散(simple diffusion)(simple diffusion)(1)(1)概念概念:一些脂溶性物质由膜的高浓度一侧向低浓一些脂溶性物质由膜的高浓度一侧向低浓度一侧移动的过程。度一侧移动的过程。(2)(2)特点特点:A A、扩散速率高扩散速率高 B B、无饱和性无饱和性C C、不依靠特殊膜蛋白质的不依靠特殊膜蛋白质的“帮助帮助”D D、不需另外消耗能量不需另外消耗能量E E、扩散量与浓度梯度、温度和膜通透性呈正扩散量与浓度梯度、温度和膜通透性呈正 相关，相关，表示方法：表示方法：扩散通量扩散通量（mol or molmol or mol数数/min.cm2)/min.cm2)F F、转运的物质：转运的物质：O O2 2、COCO2 2、NHNH3 3、N N2 2、尿素、乙醚、尿素、乙醚、乙醇、类固醇类激素乙醇、类固醇类激素 等少数几种。等少数几种。（二）膜蛋白介导的跨膜转运（二）膜蛋白介导的跨膜转运1 1、经通道的易化扩散、经通道的易化扩散(1)(1)概念概念:一些非脂溶性或脂溶解度甚小的物质一些非脂溶性或脂溶解度甚小的物质,需需特殊膜蛋白质的特殊膜蛋白质的“帮助帮助”下下,由膜的高浓度一侧向低由膜的高浓度一侧向低浓度一侧移动的过程。浓度一侧移动的过程。1、经通道的易化扩散经通道的易化扩散转运的物质转运的物质:各种带电离子各种带电离子（1）、化学门控通道）、化学门控通道 由化学物质控由化学物质控制通道的开关制通道的开关n如如图示图示Ca2+Ca2+ActionpotentialFusingvesicleAchAchIonchannelreceptoraadgbNa+（2）电压门控通道）电压门控通道 由膜电位改由膜电位改变控制通道的开关变控制通道的开关电压依从性电压依从性 钠通道钠通道1800个氨基酸形个氨基酸形成成4个结构相同个结构相同的的a-螺旋结构域螺旋结构域(domain)，每个每个结构域中有结构域中有6个个片段片段(S1S6)。由由4个个S2围成了通道围成了通道亲水性通路；亲水性通路；由带精氨酸和赖氨酸等阳离子的由带精氨酸和赖氨酸等阳离子的S4形成了电形成了电压依从性门控机制。压依从性门控机制。（3）、机械门控通道）、机械门控通道 由机械运由机械运 动改变控制通道动改变控制通道 内耳毛细胞顶部的听毛弯曲时，引起内耳毛细胞顶部的听毛弯曲时，引起其根部所在的膜变形，直接激活通道，其根部所在的膜变形，直接激活通道，改变其活动状态。改变其活动状态。（4）、细胞间通道）、细胞间通道n图示图示细胞间隙细胞膜蛋白亚单位这种结构主要存这种结构主要存在于心肌和平滑在于心肌和平滑肌的肌细胞之间。肌的肌细胞之间。2 2、经载体的易化扩散、经载体的易化扩散转运的物质：葡萄糖、氨基酸等小分子亲水物质转运的物质：葡萄糖、氨基酸等小分子亲水物质 (3)(3)特点特点:需依靠特殊膜蛋白质需依靠特殊膜蛋白质 不需另外消耗能量不需另外消耗能量 选择性选择性 饱和性饱和性 竟争性竟争性 浓度和电压依从性浓度和电压依从性3 3、原发性主动转运、原发性主动转运(active transport(active transport)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来提来提 供；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。如如:Na:Na+-K-K+泵、泵、H H+-K-K+泵等泵等 1.1.泵转运泵转运NaNa+-K-K+泵（泵（NaNa+-K-K+-ATPaseATPase）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 维持维持Na+oNa+o高、高、K+iK+i高高原先原先的的不均匀分布状态不均匀分布状态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NaNa+i i/K/K+o o激活激活钠钠-钾泵钾泵:由由、二个亚单位构成，二个亚单位构成，亚单位由亚单位由10221022个氨基酸残基构成，个氨基酸残基构成，1010次跨膜；次跨膜；亚单位由亚单位由302302个个氨基酸残基构成，氨基酸残基构成，1 1次跨膜。次跨膜。4 4、继发性主动转运、继发性主动转运概念概念：即即逆逆浓浓度度梯梯度度或或逆逆电电位位梯梯度度的的转转运运时时，能能量量来来自自膜膜两两侧侧NaNa+差差，而而NaNa+差差是是NaNa+-K-K+泵泵分分解解ATPATP释释放放的能量建立的。的能量建立的。（三）入胞和出胞（三）入胞和出胞 出胞出胞:指细胞把成块的内容物由细胞内指细胞把成块的内容物由细胞内排出的过程。排出的过程。入胞入胞:指细胞外的大分子物质或团块进指细胞外的大分子物质或团块进入细胞的过程，包括吞噬和吞饮。入细胞的过程，包括吞噬和吞饮。出胞：出胞：入胞入胞: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 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与结合、信号转导、胞内效应等三个环节。别与结合、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 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 酶偶联受体介导的信号转导酶偶联受体介导的信号转导一、一、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 cAMPcAMP信号通路信号通路神经递质、激素等神经递质、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RsGsbgaGDPGTP GDPATP cAMPbgaGTPACProteinPKAPDE5AMPATPADPPPhysiologicalactivitiesRibgGiaGDPbgaGTPGDP GTPmembraneplasma 磷脂酰肌醇信号通路磷脂酰肌醇信号通路激素激素（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二、离子通道介导的信号转导二、离子通道介导的信号转导n化学门控通道（骨骼肌终板膜）化学门控通道（骨骼肌终板膜）n电压门控通道（心肌细胞电压门控通道（心肌细胞L型钙通道）型钙通道）n机械门控通道（血管内皮细胞）机械门控通道（血管内皮细胞）三三、酶酶偶偶联联 受受 体体介介导导 的的 信信号号转导转导 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酸激酶。氨酸激酶。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（bioelectricitybioelectricity）。）。第三节第三节 细胞的生物电现象细胞的生物电现象“一、静息电位及其产生机制一、静息电位及其产生机制（一）一）细胞的静息电位细胞的静息电位(resting potentialresting potential RP)RP)1 1.概概 念念 ：细胞处于相对安静状态时，细胞膜内外：细胞处于相对安静状态时，细胞膜内外存在的电位差。存在的电位差。2.RP2.RP实验现象：实验现象：2.2.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。3.3.与与RPRP相关的概念相关的概念：静息电位静息电位:细胞处于相对安静状态时，细细胞处于相对安静状态时，细胞膜内外存在的电位差。胞膜内外存在的电位差。膜电位膜电位:因电位差存在于膜的两侧所以又因电位差存在于膜的两侧所以又称为膜电位（称为膜电位（membrane potentialmembrane potential）。）。RPRP值描述值描述:RP RP的绝对值的绝对值 (-70-90mV)(-70-90mV)超极化超极化 RPRP的绝对值的绝对值(-70-50mV)(-70-50mV)去极化去极化(1)(1)静息状态下细胞膜内、外离子分布不匀静息状态下细胞膜内、外离子分布不匀 NaNa+i iNaNa+o o110,110,K K+i iKK+o o301301 ClCl-i iClCl-o o114,114,A A-i iAA-o o 41 41（二）静息电位产生的机制（二）静息电位产生的机制1.1.静息电位的产生条件静息电位的产生条件膜内：膜内：膜膜 外外细胞内液和细胞外液中主要离子浓度和电位细胞内液和细胞外液中主要离子浓度和电位表表2-1（枪乌大神经）（枪乌大神经）离子离子胞胞 外外(mmol/L)胞胞 质质(mmol/L)平衡电位平衡电位（mV）电化学驱动电化学驱动力力(mV)Na+44050+55115K+2040075+15Cl5605260 0有机负离有机负离子子38560静息电位静息电位细胞内液和细胞外液中主要离子浓度和电位细胞内液和细胞外液中主要离子浓度和电位n表表2-2（哺乳动物骨骼肌）（哺乳动物骨骼肌）离子离子胞胞 外外(mmol/L)胞胞 质质(mmol/L)平衡电位平衡电位（mV）电化学驱动电化学驱动力力(mV)Na+14512+67157K+415598+8Cl120490 0有机负有机负离子离子15590静息电位静息电位静息状态下细胞膜对离子的通透性具有选择性静息状态下细胞膜对离子的通透性具有选择性 通透性：通透性：K K+ClCl-NaNa+A A-RPRP产生机制的膜学说产生机制的膜学说:KK i i顺浓度差向膜外扩散顺浓度差向膜外扩散AA-i i不能向膜外扩散不能向膜外扩散 K K+i i、AA-i i膜内电位膜内电位(负电场负电场)K K+o o膜内电位膜内电位(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。RP=KRP=K+的平衡电位的平衡电位静息膜电位或钾离子的平衡电位可以用静息膜电位或钾离子的平衡电位可以用Nernst公式计算：公式计算：RT K+iEk=ln R 气体常数气体常数 8.31焦尔焦尔/度；度；T 绝对温度绝对温度 273Co；nF K+o n 离子价数；离子价数；F 法拉弟常数法拉弟常数 96,500库伦。库伦。实测值与计算值有差异，原因可能为：实测值与计算值有差异，原因可能为：1）膜在静息时对钠离子，氯离子也有一些通透性；）膜在静息时对钠离子，氯离子也有一些通透性；2）膜对钾离子的通透性有一定的限制。膜外钾离子浓度增高，）膜对钾离子的通透性有一定的限制。膜外钾离子浓度增高，在一定范围内可增加膜对钾离子的通透性。在一定范围内可增加膜对钾离子的通透性。静息膜电位的定义：静息膜电位的定义：细胞处于静息状态时，细胞膜内外的电位差，其接近于钾离子细胞处于静息状态时，细胞膜内外的电位差，其接近于钾离子的平衡电位。的平衡电位。二、动作电位二、动作电位(action potential AP)(action potential AP)及其产生机制及其产生机制 1.1.概概 念念：2.AP2.AP实验现象：实验现象：去去 极极 化化上上 升升 支支下下降降支支（一）（一）细胞的动作电位细胞的动作电位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1.电化学驱动力：电化学驱动力：决定离子跨膜流动的方向和速决定离子跨膜流动的方向和速度，某离子电化学驱动力应等于膜电位与该离子平衡度，某离子电化学驱动力应等于膜电位与该离子平衡电位之差。如电位之差。如Na+：EmENa=70mV-(+60mV)=-130mVAP产生的产生的基本条件基本条件:膜内外存在膜内外存在NaNa+差差:NaNa+iiNaNa+O 110O 110；膜在受到膜在受到阈刺激阈刺激而兴奋时，对离子的通而兴奋时，对离子的通透性增加：透性增加：即电压门控性即电压门控性NaNa+、K K+通道激活而开放通道激活而开放。（二）（二）动作电位的产生机制动作电位的产生机制2、动作电位期间膜电导的变化动作电位期间膜电导的变化电压钳电压钳(voltage clamp)(voltage clamp)实验实验1 1、膜通透性与膜电导有关、膜通透性与膜电导有关（通透性大，（通透性大，膜电导膜电导 ）。）。2 2、如果电位差（、如果电位差（V V）固定不变，测出电流（固定不变，测出电流（I I），），就可作为膜电导的变化（通透性大小）。就可作为膜电导的变化（通透性大小）。V=I/GV=I/G3 3、问题是测电流容易，而使膜电位固定却不易问题是测电流容易，而使膜电位固定却不易（膜电容（膜电容充电和放电）充电和放电）4 4、Hodgkin Hodgkin 的电压钳的电压钳 (voltage clamp)(voltage clamp)实验实验对照对照K电流电流Na电流电流TTX存在时存在时-80mV-30mV（3）全细胞纪录）全细胞纪录电压钳电压钳(voltage clamp)FBAFBAV V膜电位膜电位监视监视膜电位膜电位固定指令固定指令FBA:feedback amplifier（4）单通道纪录）单通道纪录 膜片钳膜片钳(patch clamp)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阈电位时当膜内电位变化到阈电位时NaNa通道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下降支下降支）NaNa+i i、KK+O O激活激活NaNa+K K+泵泵NaNa+泵出、泵出、K K+泵回，离子恢复到兴奋前水平泵回，离子恢复到兴奋前水平后电位后电位2.AP2.AP的产生机制的产生机制:结论：结论：1 1、APAP的的上上升升支支由由NaNa内内流流形形成成，下下降降支支是是K K外流形成的，后电位是外流形成的，后电位是NaNaK K泵活动引起的泵活动引起的2 2、APAP的的产产生生是是不不消消耗耗能能量量的的，APAP的的恢恢复复是是消耗能量的（消耗能量的（NaNaK K泵的活动）。泵的活动）。3 3、AP=AP=NaNa的平衡电位。的平衡电位。4 4、动作电位的特点、动作电位的特点（1 1）全或无（）全或无（2 2）传导性（）传导性（3 3）不应期）不应期三、细胞兴奋后兴奋性的变化三、细胞兴奋后兴奋性的变化（一（一)有关概念有关概念兴奋性兴奋性：活组织或细胞对外界刺激产生活组织或细胞对外界刺激产生APAP的能力。的能力。兴奋兴奋：组织受刺激后由静息组织受刺激后由静息活动。活动。抑制抑制：组织受刺激后由活动组织受刺激后由活动静息。静息。刺激刺激：能引起细胞或组织发生反应的所有内、外环境能引起细胞或组织发生反应的所有内、外环境的变化。的变化。反应反应：可兴奋性组织对刺激的应答表现。可兴奋性组织对刺激的应答表现。（二（二)细胞兴奋后兴奋性的变化细胞兴奋后兴奋性的变化 分分 期期 兴奋性兴奋性 机机 制制绝对不应期绝对不应期 降至零降至零 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 通道部分恢复通道部分恢复超常期超常期 正常正常 通道大部恢复通道大部恢复低常期低常期 正常正常 内电位呈超极化内电位呈超极化 四、局部兴奋四、局部兴奋概念概念：阈下刺阈下刺激引起的低激引起的低于阈电位的于阈电位的去极化（即去极化（即局部电位），局部电位），称局部兴奋。称局部兴奋。特点：特点：不不具具有有“全全或无或无”现象。现象。电电紧紧张张方方式式扩布。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总和性总和。五、兴奋在同一细胞上的传导五、兴奋在同一细胞上的传导（一）传导机制：（一）传导机制：局部电流局部电流（二）传导方式（二）传导方式：无髓鞘无髓鞘N N纤维为近距离局部电流纤维为近距离局部电流有髓鞘有髓鞘N N纤维为远距离纤维为远距离(跳跃式跳跃式)局部电流局部电流（三）传导特点三）传导特点 1 1、生理完整性、生理完整性 2 2、双向性、双向性 3 3、相对不疲劳性、相对不疲劳性 4 4、绝缘性、绝缘性 5 5、不衰减性或、不衰减性或“全或无全或无”现象现象 第四节第四节 肌细胞的收缩肌细胞的收缩 一、横纹肌一、横纹肌（一）（一）骨骼肌神经骨骼肌神经肌肌接头处的兴奋传递接头处的兴奋传递 1 1、N-MN-M接头结构接头结构 接头前膜接头前膜 接头间隙接头间隙 接头后膜终板膜接头后膜终板膜。接头间隙接头间隙2.N-M2.N-M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，囊泡中接头前膜内囊泡移动、融合、破裂，囊泡中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，受体蛋白分子构型改变受体结合，受体蛋白分子构型改变终板膜对终板膜对NaNa、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（二）横纹肌细胞的微细结构（二）横纹肌细胞的微细结构3.3.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，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。2.2.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 1.兴奋兴奋-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（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+)的通透性增加的通透性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(五五)影影 响响 横横 纹纹 肌肌 收收 缩缩 效效 能能 的因素的因素 1.1.前负荷：前负荷：前前负负荷荷肌肌节节初初长长度度粗细肌丝的重叠程度粗细肌丝的重叠程度肌张力。肌张力。肌肌 节节 最最 适适 初初 长长（2.0-2.0-2.22.2 m m）时时，粗粗细细肌肌丝丝重重叠叠佳佳，肌缩速度、幅度和张力最大；肌缩速度、幅度和张力最大；前前负负荷荷或或肌肌节节最最适初长适初长或或肌张力肌张力。2.2.后负荷：后负荷：在等张收缩条件下观察在等张收缩条件下观察 后后负负荷荷为为00肌肌缩缩速速度度、幅度幅度和张力最小；和张力最小；后后负负荷荷肌肌缩缩速速度度、幅度幅度和张力和张力；后后负负荷荷肌肌缩缩速速度度、幅度幅度和张力和张力。3.3.肌缩能力：肌缩能力：肌缩能力肌缩能力肌缩速度、幅度和张力肌缩速度、幅度和张力；肌缩能力肌缩能力肌缩速度、幅度和张力肌缩速度、幅度和张力。决定肌缩效应的内在特性主要是：决定肌缩效应的内在特性主要是：.兴奋兴奋-收缩耦联期间胞浆内收缩耦联期间胞浆内CaCa2+2+的水平；的水平；.肌球蛋白的肌球蛋白的ATPATP酶活性。酶活性。调节和影响肌缩效应内在特性的因素：调节和影响肌缩效应内在特性的因素：许许多多神神经经递递质质、体体液液物物质质、病病理理因因素素和和药物。药物。4、收缩的总和收缩的总和n(1)、运动单位数量的总和运动单位数量的总和n(2)(2)、频率效应的总和、频率效应的总和n(3)(3)、大小原则（、大小原则（size principlesize principle）骨骼肌收缩的形式骨骼肌收缩的形式(一一)收缩形式收缩形式 1.1.单收缩与复合收缩单收缩与复合收缩:单收缩：单收缩：肌肉受到一次刺激，引起一次收缩和肌肉受到一次刺激，引起一次收缩和舒张的过程。舒张的过程。复合收缩复合收缩:肌肉受到连续刺激，前一次收缩和舒肌肉受到连续刺激，前一次收缩和舒张尚未结束，新的收缩在此基础上出现的过程。张尚未结束，新的收缩在此基础上出现的过程。不完全强直收缩不完全强直收缩 完全强直收缩完全强直收缩 机制机制:强直收缩是各次单收缩的机械叠加现象强直收缩是各次单收缩的机械叠加现象 2 2.等长收缩与等张收缩等长收缩与等张收缩 等长收缩等长收缩:肌肉收缩时肌肉收缩时,只有张力增加而长度不只有张力增加而长度不变的收缩变的收缩,称为等长收缩。称为等长收缩。等张收缩等张收缩:肌肉收缩时肌肉收缩时,只有长度缩短而张力不只有长度缩短而张力不变的收缩变的收缩,称为等张收缩。称为等张收缩。注：注：当负荷小于肌张力时当负荷小于肌张力时,出现等张收缩；出现等张收缩；当负荷等于或大于肌张力时当负荷等于或大于肌张力时,出现等长收缩；出现等长收缩；正常人体骨骼肌的收缩大多是混合式的正常人体骨骼肌的收缩大多是混合式的,而而且总是等长收缩在前且总是等长收缩在前,当肌张力增加到超过后负荷时当肌张力增加到超过后负荷时,才出现等张收缩。才出现等张收缩。二、平滑肌二、平滑肌n（一）（一）、平滑肌的微细结构平滑肌的微细结构n（二）、平滑肌的收缩机制（二）、平滑肌的收缩机制n（三）、平滑肌的分类（三）、平滑肌的分类n（四）、平滑肌的神经调控（四）、平滑肌的神经调控