第二章细胞的基本功能.ppt

生理学 第二章细胞的基本功能 学习要点 1 掌握单纯扩散 易化扩散和主动转运的功能及特点 静息电位 动作电位 极化 超极化 去极化 复极化 阈电位的概念 2 熟悉静息电位和动作电位产生机制 动作电位 局部反应的特点 兴奋在同一细胞上的传导机制 神经肌 接头处兴奋传递的过程及特点 局部反应 兴奋 收缩耦联的概念 3 了解入胞和出胞作用 细胞膜的跨膜信号转导方式 肌丝滑行的基本过程 骨骼肌的收缩形式及影响因素 第一节细胞膜的基本结构和功能 一 细胞膜的基本结构液态镶嵌模型学说基本内容是 膜以液态的脂质双分子层为基架 其间镶嵌着许多具有不同结构和功能的蛋白质 二 细胞膜的跨膜物质转运功能 一 单纯扩散1 概念 脂溶性小分子物质从细胞膜的高浓度一侧向低浓度一侧转运的过程 2 转运的物质 O2 CO23 影响因素 细胞膜两侧该物质的浓度差 这是物质扩散的动力 物质通过细胞膜的难易程度 二 细胞膜的物质转运功能 二 易化扩散1 概念 非脂溶性或脂溶性很低的小分子物质或离子 在膜蛋白的帮助下 由膜的高浓度一侧向低浓度一侧转运的过程 2 种类 载体转运 通道转运 载体转运 载体转运的物质 如葡萄糖 氨基酸 核苷酸等特点 特异性 饱和现象 竞争性抑制 通道转运 载体转运的物质 各种离子如K Na Ca2 Cl 等特点 转运速度快 离子选择性 门控性 二 细胞膜的物质转运功能 三 主动转运1 概念 小分子物质或离子在膜蛋白的介导下 逆浓度差或电位差消耗能量的跨膜转运过程2 种类 原发性主动转运和继发性主动转运 原发性主动转运 细胞直接利用ATP分解释放的能量 将离子逆浓度差或电位差转运的过程 Na K 泵 Na K 依赖式ATP酶 当细胞内Na 或细胞外K 增多 钠泵被激活 分解ATP释放能量 逆浓度梯度将k 泵入Na 泵出 从而恢复细胞内外Na K 分布不均衡的状态 图2 4Na K 泵作用机制示意图 继发性主动转运 图2 5继发性主动转运示意图 二 细胞膜的物质转运功能 四 入胞和出胞 1 入胞 细胞外大分子或物质团块进入细胞内的过程 2 出胞 细胞把大分子内容物排出细胞的过程 三 细胞的跨膜信号转导功能 一 离子通道耦连受体介导的信号转导离子通道型受体也称促离子型受体 同时具有受体和离子通道两种功能 通道的开放 或关闭 不仅涉及离子本身的跨膜转运 而且可实现化学信号的跨膜转导 因而这一信号转导途径称为离子通道型受体介导的信号转导 例 运动神经末梢释放ACh引起骨骼肌的兴奋 第三节细胞的跨膜信号转导功能 二 G蛋白耦联受体介导的信号转导 图2 7G蛋白耦联受体介导的信号转导示意图 三 细胞的跨膜信号转导功能 三 酶耦连受体介导的信号转导 一 酪氨酸激酶受体 二 酪氨酸激酶结合型受体 三 鸟苷酸环化酶受体 第二节细胞的生物电现象 一 静息电位 一 概念 细胞处于安静状态下 存在于细胞膜两侧的电位差 例如 骨骼肌的静息电位约为 90mV 二 几个重要的概念极化 静息电位存在时细胞膜所处的 外正内负 状态超极化 膜内负电位绝对值增大去极化 膜内负电位绝对值减小复极化 细胞发生去极化后 膜电位再恢复到极化状态 三 意义 静息电位和极化是细胞处于静息状态的标志 第二节细胞的生物电现象 一 静息电位 四 产生机制1 膜两侧的离子浓度和分布不同K 膜内大于膜外30倍Na 膜外大于膜内10倍膜内负离子以大分子蛋白质为主膜外负离子以Cl 为主2 膜的通透性 安静状态下 对K 的通透性最大兴奋状态下 对Na 的通透性最大3 产生机制 K 外流所形成的电 化平衡电位 第二节细胞的生物电现象 二 动作电位 一 概念 是指细胞受到有效刺激时 在静息电位基础上产生一次迅速 可逆 可扩布的电位变化 是细胞兴奋的标志 二 组成 1 上升支 去极化过程 去极化 70mV 0mV反极化 0mV 35mV2 下降支 复极化过程 复极化 35mV 70mV 第二节细胞的生物电现象 二 动作电位 三 特点 全或无 现象 不衰减性传导 脉冲式 四 产生机制 上升支 Na 内流下降支 K 外流复极后 Na K 泵 第二节细胞的生物电现象 图2 10刺激引起膜超极化 局部兴奋及其在时间上的总和效应a 超极化b 局部兴奋c d 局部兴奋的时间总和 五 阈电位和兴奋的引起1 阈电位 膜上Na 通道突然大量开放 触发动作电位的膜电位临界值 2 数值比静息电位小10 20mV 神经纤维的阈电位约为 55mV 3 静息电位去极化达到阈电位水平是产生动作电位的必要条件 二 动作电位 第二节细胞的生物电现象 二 动作电位 六 兴奋的传导 局部电流 学说 图2 11动作电位在神经纤维上的传导机制A B 动作电位在无髓神经纤维上依次传导C D 动作电位在有髓神经纤维上的跳跃式传导 第二节细胞的生物电现象 三 局部兴奋及其特征1 局部兴奋 受刺激后细胞膜产生低于阈电位的局部轻度去极化 2 特点 电位幅度小且呈衰减性扩布 呈电紧张性扩布 不是 全或无 式 可以总和 空间总和和时间总和 第三节肌细胞的收缩功能 一 骨骼肌神经 肌接头处的兴奋传递 一 骨骼肌神经 肌接头的结构 第三节肌细胞的收缩功能 一 骨骼肌神经 肌接头处的兴奋传递 二 骨骼肌的收缩机制 AP到达神经轴突末梢 细胞外Ca2 进入轴突末梢 囊泡向接头前膜方向移动 囊泡与接头前膜融合并破裂 释放ACh ACh进入接头间隙与接头后膜上的ACh受体结合 引起终板膜对Na K 以Na 为主 的通透性 Na 内流和K 外流 产生终板电位 终板电位总和产生动作电位 第三节肌细胞的收缩功能 二 骨骼肌的结构特征 一 肌原纤维和肌节 1 肌节 相邻两条Z线之间的区域2 组成 暗带和两侧各1 2明带3 肌节是肌肉收缩和舒张的最基本单位 第三节肌细胞的收缩功能 二 骨骼肌的结构特征 一 肌原纤维和肌节 4 肌原纤维 粗肌丝 肌凝蛋白 主干横桥 与肌动蛋白结合 具有ATP酶的活性 细肌丝 肌动蛋白 肌纤蛋白 原肌凝蛋白 原肌球蛋白 肌钙蛋白 第三节肌细胞的收缩功能 二 骨骼肌的结构特征 二 肌管系统1 三联管 一个横管 两侧的终池2 三联管是把肌膜上的电变化和肌细胞的收缩过程耦联起来的关键部位 第四节肌细胞的收缩功能 三 骨骼肌的收缩原理肌丝滑行学说 肌细胞收缩时肌原纤维的缩短并不是由于肌丝本身的卷曲或缩短 而是细肌丝向粗肌丝之间滑行的结果 第三节肌细胞的收缩功能 四 骨骼肌的兴奋 收缩耦联1 概念 将肌细胞的电兴奋和肌细胞的机械收缩衔接起来的中介过程 2 三个主要步骤 肌膜动作电位经横管传导到三联管 三联管的信号传递 终池对Ca2 的释放 回收 贮存3 耦联的关键结构 三联管4 关键的耦联因子 Ca2 第三节肌细胞的收缩功能 四 骨骼肌的兴奋 收缩耦联5 运动神经兴奋到骨骼肌细胞收缩的全过程神经细胞电活动 电 神经肌 接头处的化学传递 化学 骨骼肌细胞电活动 电 肌浆中Ca2 转移 化学 骨骼肌细胞收缩 机械 第三节肌细胞的收缩功能 五 骨骼肌的收缩形式 一 等张收缩和等长收缩1 等长收缩 是指