细胞的基本功能(7).ppt

第三章细胞的基本功能第三章细胞的基本功能1可编辑版一、被动转运一、被动转运（一）单纯扩散（一）单纯扩散特点特点:1.1.不需要载体；不需要载体；2.2.顺浓度差，由高到低；顺浓度差，由高到低；3.3.不耗能。不耗能。（二）易化扩散（二）易化扩散特点特点:1.1.需要载体；需要载体；2.2.顺浓度差，由高到低；顺浓度差，由高到低；3.3.不耗能。不耗能。第一节细胞膜的物质转运功能第一节细胞膜的物质转运功能二、主动转运二、主动转运特点特点:1.1.需要载体；需要载体；2.2.逆浓度差，由低到高；逆浓度差，由低到高；3.3.耗能。耗能。三、入胞和出胞三、入胞和出胞大分子物质、固体和液体团块大分子物质、固体和液体团块入胞：入胞：吞噬、吞饮、受体介导入胞吞噬、吞饮、受体介导入胞2可编辑版第三节细胞的生物电现象与兴奋性第三节细胞的生物电现象与兴奋性一、细胞生物电现象及其产生机制一、细胞生物电现象及其产生机制（一）两个重要的生物电现象（一）两个重要的生物电现象 静息电位：静息电位：细胞未受刺激时细胞未受刺激时 膜两侧的电位差。膜两侧的电位差。内负外正内负外正 神经细胞：神经细胞：-70mV-70mV 骨骼肌：骨骼肌：-90mV-90mV 平滑肌：平滑肌：-55mV-55mV 3可编辑版动作电位：动作电位：细胞受刺激时，细胞受刺激时，细胞膜在静息电细胞膜在静息电 位基础上发生的位基础上发生的 一次迅速而短暂一次迅速而短暂 的可扩布性电位的可扩布性电位。4可编辑版膜电位状态膜电位状态极极 化化 静息电位存在时膜两侧保持的内负外正的状态。静息电位存在时膜两侧保持的内负外正的状态。去极化去极化 静息电位减小甚至消失的过程。静息电位减小甚至消失的过程。反极化反极化 膜内电位由零变为正值的过程。膜内电位由零变为正值的过程。(超射超射)超射值超射值 膜内电位由零到反极化顶点的数值。膜内电位由零到反极化顶点的数值。复极化复极化 去极化、反极化后恢复到极化的过程。去极化、反极化后恢复到极化的过程。超极化超极化 静息电位增大的过程。静息电位增大的过程。5可编辑版6可编辑版去去 极极 相相上上 升升 支支下下降降支支 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）复极化复极化后电位后电位（负、正）（负、正）复复极极相相锋电位、后电位锋电位、后电位8可编辑版（二）细胞生物电现象的产生机制（二）细胞生物电现象的产生机制1.1.细胞膜内外两侧的离子分布细胞膜内外两侧的离子分布9可编辑版 静息状态下细胞膜内、外离子分布不均：静息状态下细胞膜内、外离子分布不均：细胞膜外细胞膜外:Na:Na+、ClCl-细胞膜内细胞膜内:K:K+、A A-静息状态下细胞膜对各种离子的通透性不同：静息状态下细胞膜对各种离子的通透性不同：通透性：通透性：K K+Cl Cl-Na Na+A A-静息状态下细胞膜主要对静息状态下细胞膜主要对K K+有通透性。有通透性。2.静息电位与静息电位与K+的平衡电位的平衡电位10可编辑版 促使促使K K+外流的外流的动力：动力：膜两侧膜两侧KK+的浓度差，的浓度差，阻止阻止K K+外流的外流的阻力：阻力：膜两侧的电位差膜两侧的电位差 当动力（浓度差）当动力（浓度差）阻力（电位差）阻力（电位差）K K+的跨膜净通量零，此时的电位差值称为的跨膜净通量零，此时的电位差值称为K K+的的平衡电位。平衡电位。静息电位产生的主要原因是的静息电位产生的主要原因是的K K+外流外流 静息电位（静息电位（RPRP）=K=K+的平衡电位的平衡电位11可编辑版3.3.动作电位与动作电位与NaNa+的平衡电位的平衡电位 1 1）动作电位产生的条件）动作电位产生的条件膜内外存在膜内外存在NaNa+的浓度差的浓度差膜受到膜受到刺激刺激时，对时，对NaNa+的通透性突然增加的通透性突然增加 12可编辑版促使促使NaNa+内流的动力：内流的动力：NaNa+浓度差、电场引力浓度差、电场引力阻止阻止NaNa+内流内流的的阻力阻力：电位差电位差 当动力和阻力达到动态平当动力和阻力达到动态平衡时，衡时，NaNa+的净扩散通量为的净扩散通量为零，此时的电位差值称为零，此时的电位差值称为NaNa+的平衡电位。的平衡电位。膜电位达顶点时接近的膜电位达顶点时接近的Na+平衡平衡电位电位13可编辑版单一神经或肌细胞动作电位的特性：单一神经或肌细胞动作电位的特性：1.“1.“全或无全或无”定律定律2.2.可传播性可传播性3.3.不衰减传导不衰减传导阈值：阈值：在一定时间内，引起组织细胞产生兴奋的最低刺激强度。在一定时间内，引起组织细胞产生兴奋的最低刺激强度。阈电位：阈电位：能引起能引起NaNa+通道大量开发而爆发通道大量开发而爆发APAP的临界膜电位水平。的临界膜电位水平。14可编辑版细胞受到刺激时细胞受到刺激时细胞膜上少量细胞膜上少量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大量内流大量内流膜内负电位减小到零并变为正电位（超射）膜内负电位减小到零并变为正电位（超射）NaNa+通道关通道关NaNa+内流停内流停+同时同时K K+通透性增加通透性增加 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KK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）Na Na+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 2）APAP的产生机制的产生机制15可编辑版关键：关键：去极相：去极相：NaNa快速内流形成快速内流形成(正反馈正反馈)Na Na通道阻断剂：河豚毒（通道阻断剂：河豚毒（TTXTTX）复极相：复极相：NaNa内流停止、内流停止、K K外流形成外流形成(正反馈正反馈)K K通道阻断剂：四乙胺（通道阻断剂：四乙胺（TEATEA）复极后：复极后：NaNaK K泵交换泵交换 16可编辑版3.局部反应或局部兴奋局部反应或局部兴奋局部兴奋局部兴奋：阈下刺激引起的低于阈电位的去极化（即局部阈下刺激引起的低于阈电位的去极化（即局部 电位）。电位）。17可编辑版不具有不具有“全或无全或无”现象。现象。进行衰减传播。进行衰减传播。具有总和效应。具有总和效应。局部反应的特点：18可编辑版时间性总和时间性总和空间性总和空间性总和19可编辑版（三）动作电位的传导（三）动作电位的传导1.动作电位在同一细胞上的传导动作电位在同一细胞上的传导（1）传导机制：局部电流）传导机制：局部电流20可编辑版无髓鞘神经纤维无髓鞘神经纤维:依次传导依次传导(为近距离局部电流为近距离局部电流)21可编辑版有髓鞘神经纤维有髓鞘神经纤维:跳跃式传导跳跃式传导(为远距离局部电流为远距离局部电流)22可编辑版（2）影响传导的因素）影响传导的因素1 1）细胞的直径大，速度快）细胞的直径大，速度快2 2）动作电位去极化的幅度大，局部电流强，速度快）动作电位去极化的幅度大，局部电流强，速度快3 3）对于神经纤维而言，有髓比无髓快）对于神经纤维而言，有髓比无髓快23可编辑版2.动作电位在不同细胞间的传导动作电位在不同细胞间的传导（1 1）缝隙连接传导）缝隙连接传导（2 2）突触传导）突触传导24可编辑版二、细胞的兴奋和兴奋性二、细胞的兴奋和兴奋性（一）细胞的兴奋和可兴奋细胞（一）细胞的兴奋和可兴奋细胞兴奋：兴奋：细胞或组织对刺激发生的反应称为兴奋细胞或组织对刺激发生的反应称为兴奋可兴奋细胞：可兴奋细胞：凡是受刺激后能产生动作电位的细胞凡是受刺激后能产生动作电位的细胞（二）细胞兴奋产生的条件（二）细胞兴奋产生的条件兴奋性：兴奋性：细胞受刺激后产生动作电位的能力细胞受刺激后产生动作电位的能力刺激三个条件：刺激三个条件：一定的强度、一定的持续时间、一定的时间强度变化率一定的强度、一定的持续时间、一定的时间强度变化率25可编辑版26可编辑版 常采用阈值作为衡量组织兴奋性高低的指标。常采用阈值作为衡量组织兴奋性高低的指标。阈值阈值1/1/兴奋性兴奋性 达到强度阈值的刺激称为阈刺激，达到强度阈值的刺激称为阈刺激，强度小于阈值的刺激称为阈下刺激，强度小于阈值的刺激称为阈下刺激，强度大于阈值的刺激称为阈上刺激。强度大于阈值的刺激称为阈上刺激。27可编辑版（四）细胞一次兴奋后兴奋性的周期性变化（四）细胞一次兴奋后兴奋性的周期性变化29可编辑版第四节骨骼肌的收缩功能第四节骨骼肌的收缩功能运动单位：运动单位：一个运动神经元和它支配的全部骨骼肌纤维。一个运动神经元和它支配的全部骨骼肌纤维。运动终板运动终板:运动神经纤维末梢终止在骨骼肌纤维的表面构运动神经纤维末梢终止在骨骼肌纤维的表面构成卵圆形的板状结构。成卵圆形的板状结构。31可编辑版一、神经肌接头的兴奋传递一、神经肌接头的兴奋传递（一）神经肌接头的结构（一）神经肌接头的结构32可编辑版33可编辑版（二）神经（二）神经-骨骼肌接头处兴奋传递的过程骨骼肌接头处兴奋传递的过程 AP到达运动神经元突触末梢到达运动神经元突触末梢接头前膜去极化，接头前膜去极化，Ca 2+通道开放通道开放Ca 2+内流，引起囊泡向前膜方向运动内流，引起囊泡向前膜方向运动 囊泡释放囊泡释放Ach，Ach与终板膜与终板膜N2受体结合受体结合 终板膜对终板膜对Na+通透性增加通透性增加 终板膜去极化，产生终板电位终板膜去极化，产生终板电位 终板电位扩布至邻近肌膜，肌膜去极化达阈电位终板电位扩布至邻近肌膜，肌膜去极化达阈电位水平，产生动作电位，并传播到整个肌细胞水平，产生动作电位，并传播到整个肌细胞电信号电信号出出胞胞化学信号化学信号电信电信号号34可编辑版N-MN-M接头处的兴奋传递过程接头处的兴奋传递过程35可编辑版（三）影响神经（三）影响神经-肌肉接头传递的因素肌肉接头传递的因素1.1.神经肌接头兴奋的传递的特征神经肌接头兴奋的传递的特征（1 1）单向传递）单向传递（2 2）时间延搁）时间延搁（3 3）易受环境因素和药物的影响）易受环境因素和药物的影响2.2.影响因素影响因素37可编辑版二、骨骼肌的机械收缩活动二、骨骼肌的机械收缩活动（一）骨骼肌细胞的超微结构及分子组成（一）骨骼肌细胞的超微结构及分子组成1.肌原纤维肌原纤维38可编辑版肌节：肌节：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。39可编辑版(1)(1)粗肌丝粗肌丝肌球（凝）蛋白肌球（凝）蛋白40可编辑版(2)(2)细肌丝细肌丝肌动蛋白：肌动蛋白：成为细肌丝主干，表面有与横桥结合的位点，成为细肌丝主干，表面有与横桥结合的位点，原肌球蛋白：原肌球蛋白：静息时掩盖横桥结合位点；起位阻效应作用静息时掩盖横桥结合位点；起位阻效应作用肌钙蛋白：肌钙蛋白：有有CaCa2+2+受体，与受体，与CaCa2+2+结合变构后结合变构后,使原肌球蛋白使原肌球蛋白 位移，暴露出结合位点。位移，暴露出结合位点。TnCTnITnT肌动蛋白肌动蛋白原肌球蛋白原肌球蛋白42可编辑版44可编辑版45可编辑版2.2.肌管系统肌管系统横管系统：横管系统：T T管管将肌细胞膜上电的变化沿将肌细胞膜上电的变化沿横管传入细胞内。横管传入细胞内。纵管系统：纵管系统：L L管管钙的储备、释放和再积聚。钙的储备、释放和再积聚。三联管三联管T管管L管耦联起来的关键部管耦联起来的关键部位。位。46可编辑版（二）骨骼肌收缩的机制（二）骨骼肌收缩的机制47可编辑版48可编辑版横桥摆动动画骨骼肌骨骼肌收缩机制：肌丝滑行理论收缩机制：肌丝滑行理论49可编辑版骨骼肌舒张骨骼肌舒张:50可编辑版51可编辑版四、骨骼肌兴奋收缩耦联四、骨骼肌兴奋收缩耦联兴奋收缩耦联兴奋收缩耦联指以电位变化为特征的肌膜的兴奋过程和以肌丝滑行为基指以电位变化为特征的肌膜的兴奋过程和以肌丝滑行为基础的肌肉收缩过程之间的中介联系或中介过程。础的肌肉收缩过程之间的中介联系或中介过程。其耦联因子为其耦联因子为Ca2+。52可编辑版（四）骨骼肌收缩的形式及影响收缩的因素（四）骨骼肌收缩的形式及影响收缩的因素1.1.等长收缩和等张收缩等长收缩和等张收缩 等张收缩：等张收缩：肌肉兴奋后，发生以肌肉兴奋后，发生以长度变化为主而张力长度变化为主而张力基本不变的收缩基本不变的收缩等长收缩：等长收缩：发生以张力变化为主发生以张力变化为主而长度基本不变的收而长度基本不变的收缩缩8 kg53可编辑版影响收缩因素影响收缩因素 (1)(1)前负荷：前负荷：肌肉收收缩前承受的负荷肌肉收收缩前承受的负荷 骨骼肌收缩做功主要受后负荷影响。骨骼肌收缩做功主要受后负荷影响。54可编辑版 2.2.后负荷：后负荷：肌肉收缩后所承肌肉收缩后所承受的阻力。受的阻力。曲线曲线1 1：张力：张力-速度曲线速度曲线 曲线曲线2 2：速度：速度张力张力=功率功率55可编辑版2.2.单收缩和肌肉收缩的总和单收缩和肌肉收缩的总和（1 1）单收缩单收缩在实验条件下，由单一刺激所引起的肌肉一次快速收缩。在实验条件下，由单一刺激所引起的肌肉一次快速收缩。单收缩包括潜伏期、缩短期和舒张期单收缩包括潜伏期、缩短期和舒张期3 3个时期。个时期。56可编辑版2.2.收缩总和收缩总和 不完全强直收缩：不完全强直收缩：由新刺激落在前一个收缩过程的舒张期所形成。由新刺激落在前一个收缩过程的舒张期所形成。完全强直收缩：完全强直收缩：由新刺激落在前一个收缩过程的收缩期所形成。由新刺激落在前一个收缩过程的收缩期所形成。57可编辑版58可编辑版本章内容结束本章内容结束59可编辑版