第二章 细胞的基本功能.ppt

1、第二章 细胞的基本功能,主讲人：冯鉴强（教授）,细胞是构成人体的基本结构单位和功能单位； 细胞是由细胞膜、细胞浆、细胞器（细胞核、 线粒体、粗面内质网、平滑内质网、高 尔基体等）组成；,细胞的共同特征： 细胞膜的结构和物质转运功能 具有信号转导功能 存在生物电现象（RP与AP）,第一节 细胞膜的结构和物质转运功能,细胞膜的作用： (1) 屏障作用 (2) 细胞与外界 进行物质、 能量、信息 交换的部位,一、膜的化学组成和结构模型 化学组成 脂质(lipid)、蛋白质和少量糖类物质 蛋白质重量 / 脂质重量 = 4: 11: 4 线粒体膜为 4: 1 神经纤维髓鞘膜为 1: 4 脂质的分子数量是

2、蛋白质的10100倍,1. 膜脂质 主要成分 (1) 磷脂（phospholipid, 约占70）：卵磷脂含量最多，其次是磷脂酰丝氨酸、脑磷脂，含量最小的是磷脂酰甘油和磷脂酰肌醇 膜脂质熔点较低，使膜具有流动性。 (2) 胆固醇（cholesterod）(30) 功能：具有“流动阻尼器”（fluidity buffer）功能 胆固醇过高膜流动性降低（降低免疫细胞对抗原的反应能力） (3) 鞘脂（sphiingolipid）：少量,膜脂质的结构特征 一端是亲水性基团 (头部) 朝向膜外或膜内； 另一端是非极性基团 (尾部) 尾端两两相对构成脂质双分层 磷脂酰肌醇 在磷脂酶C的作用下生成第二信使

3、三磷酸肌醇（inositol triphosphate, IP3） 二酰甘油（diacylglycerol, DG）,2. 膜蛋白（membrane protein） 表面蛋白（peripheral protein） 分布在膜的外表面与内表面 受体蛋白：可与激素、神经递质等配体结合 整合蛋白（integrated protein） 又称跨膜蛋白或穿膜蛋白 以螺旋结构一次或多次穿过脂质双分子层 如：载体（carrier） 通道（channel） 离子泵（ion pump）,3. 糖类（210） 与膜蛋白结合生成糖蛋白 与膜脂质结合生成糖脂 膜糖链的功能： 作为抗原决定簇，表达免疫信息， 与某些激

4、素、递质等化学信号结合。,（二）膜的结构模型 1925年，Gorter 和 Grendel：红细胞脂质实验 1972年，Singer和 Nicholson提出：液态镶嵌模型（fluid mosaic model）学说 “液态脂质双分子层为基架，其间镶嵌着不同结构和功能的蛋白”,二、细胞膜的物质转运功能 被动扩散：取决于浓度差和电位差 特征： （1）被转运物质由高浓度向低浓度一侧跨膜 扩散； （2）利用膜两侧贮存在物质浓度阶梯度或电位梯度中的势能作为跨膜转运动力，不需要额外的能量。,1. 单纯扩散（simple diffusion） 脂溶性、小分子物质从高浓度向低浓度或从高电位向低电位的跨膜扩散

5、。 影响因素：细胞膜的通透性 体内的脂溶性物质： CO2、O2、NO、 尿素、类固醇激素 水分子也能经单纯扩散的方式被转运,2. 易化扩散（facilitated diffusion） 水溶性物质通过膜蛋白（通道蛋白或载体）的介导而进行跨膜转运。 经通道的易化扩散 通道是一类能穿过膜脂 质双分子层，中央带有 水性孔道的跨膜蛋白。,通道的共同特征： (1) 对离子有高度的选择性：取决于水性通道的大 小和孔壁的带电状况，如 Na通道、Ca2+通 道、K通道、Cl通道等。 (2) 高转运速度：108109个离子/秒； (3) 离子顺着浓度差或电位差进行跨膜转运； (4) 影响因素： 如 电压、化学物

6、质、机械刺激等； (5) 结构受遗传决定。,通道的分类： (1) 电压门控性通道（voltage-gated channel） 通道开放和关闭受膜两侧电位差控制 膜电位改变通道的电压传感器（voltage sensor）位移通道蛋白构型改变通道开放离子跨膜扩散，如 电压门控性Na通道、K通道、Ca2通道等,(2) 化学门控性通道（chemically gated channel）或配体门控性通道（ligand-gated channel） 通道的开放和关闭受化学物质（激素、递质）控制： 通道蛋白与特定化学物质结合通道蛋白构型改变通道开放离子跨膜扩散,(3) 机械门控性通道（mechanical

7、ly gated channel） 通道开放和关闭受机械刺激控制 如 皮肤触压觉感受器 内耳毛细胞的感受器,(4) 无门控机制通道 特点： 无门控装置，不受电、化学、 机械因素控制 扩散动力来自浓度差,(5) 水通道（water channel） 水既可以单纯扩散方式，又可经水通道跨膜流动 1992年，成功克隆了第一个水通道，现已鉴定出至少10种水通道，称为水孔蛋白（aquaporin, AQP） AQP0 分布在眼的晶状体 AQP1 主要分布在红细胞、肾小管 AQP2 分布在集合管,离子通道病, 经载体的易化扩散（载体转运） 载体属于整合蛋白的一种，主要转运葡萄糖、氨基酸等。,载体转运的特征

8、： （1）顺浓度差转运； （2）具有饱和性； （3）化学结构的特异性(chemical specificity)； （4）竞争性抑制(competitive inhibition) 化学结构相似的物质经同一载体转运时,（三）主动转运（active transport） 指细胞通过耗能的过程将物质逆浓度或逆电位梯度进行跨膜转运。 作用：形成物质在细胞内外的不均衡分布，有 利于产生生物电及正常的代谢活动。 1. 原发性主动转运（primary active transport） 特点： （1）转运过程直接从高能磷酸键获取能量； （2）介导原发性主动转运的膜蛋白称为离子泵， 离子泵具有分解ATP能力

9、，故称其为ATP酶。, 钠-钾泵（sodium-potassium pump） 简称钠泵，Na+ - K+ -ATP酶 作用： 使细胞外的Na浓度为胞内浓度的12倍； 使细胞内的K浓度为胞外浓度的30倍 钠泵分为E1和E2两种构型 在胞浆侧（E1）有Na的结合点（结合3个Na）和ATP结合点；在膜外表面有K结合点（结合2个K）。,转运过程： 胞内Na钠泵与Na+结合，ATP水解钠泵磷酸化构象E1转变为构象E2E2的Na结合点转向胞外，对Na的亲和力，对K的亲和力解离3个Na，结合2个K E2与K 结合产生去磷酸化E2构象转变为E1构象K的结合点转向胞浆侧，释放2个K+恢复原状,每分解一个ATP

10、分子， 3个Na移出胞外， 2个K移入胞内。 钠泵的生理意义： （1）维持细胞容积：把漏入胞内的Na泵出，防 止细胞肿胀；钠泵被抑制时，细胞肿胀。 （2）维持细胞内高K，有利于代谢反应（如核糖 体合成蛋白质）。,（3）维持胞内外Na、K的浓度差，是产 生生物电的重要前提。 （4）Na的浓度差构成了继发性主动转运的 动力。 （5）有利于维持细胞内pH的稳定（通过 Na+-H+交换）。, 钙泵（calcium pump） 也称Ca2+-ATP酶，广泛分布于细胞膜、肌浆网、内质网。 每分解1分子ATP可将1个Ca2+由胞内转运至胞外, 其他泵： 质子泵：调节胃酸分泌 碘 泵：调节碘转运,2.继发性主

11、动转运（secondary active transport） 转运所需能量并不直接来自ATP的分解，而是间接来自Na+在膜两侧的浓度势能差。分类 (1) 同向转运（symport）： 溶质与Na+向同一方向转运 如：葡萄糖、氨基酸在小肠粘膜上皮的吸收； 葡萄糖、氨基酸在肾小管上皮的重吸收。,葡萄糖、氨基酸在小肠粘膜上皮的吸收； 小肠上皮细胞面向肠腔的顶端膜上的Na+-葡萄糖同向转运体（Na+-glucose symporter）利用Na+ 的浓度势能把肠腔中的Na+和葡萄糖分子一起转运至胞内。,Na+的转运是顺浓度差，是转运的动力； 葡萄糖的转运是逆浓度差，间接利用钠泵 分解ATP释放的能量

12、完成主动转运； 用药物抑制钠泵，葡萄糖的继发性主动转运减弱或消失。,(2) 逆向转运（antiport）： 溶质与Na+的转运方向相反 如 Na+-Ca2+交换体（Na+-Ca2+ exchanger） 泵入3个Na+，外排1个Ca2+。,(四) 出胞和入胞 1出胞作用（exocytosis） 固有分泌 受调分泌 Ca2+可促进分泌囊泡 向质膜移行，促进其 与质膜融合。,2. 入胞作用（endocytosis） 吞噬 (phagocytosis) 颗粒物质 吞饮 (pinocytosis) 溶液 (1) 液相入胞： 细胞外液及其所 含溶质连续入胞 (2) 受体介导入胞：,第二节 细胞的信号转导

13、,一、信号转导概述（general introduction of signal transduction） （一）信号转导概念的提出 体内不同种类的细胞受到多种多样的刺激信号作用时，能产生相应的反应。 如 腺体分泌 肌肉收缩,反应过程的共性： 1. 刺激信号作用于细胞时，不进入细胞、也不直接影响细胞内过程，而是作用于细胞膜（少数类固醇激素和甲状腺激素等除外）的特殊蛋白质分子（受体），将外界环境变化信息以新的信号形式传到细胞内，再引发一系列反应，调控细胞功能活动，此过程称“跨膜信号转导”（transmembrane signal transduction）。 2. 转导过程都是通过少数几种类似

14、途径实现 如 通道蛋白质、G-蛋白、 酪氨酸激酶受体等,（二）细胞外刺激信号 分类： 1. 体外刺激信号 物理性：光、声、电、温度 化学性：空气、环境中的各种化学物质 2. 体内刺激信号 激素、神经递质、 细胞因子（cytokines）、 生长因子（growth factors）、 气体分子（NO、CO、H2S）等,（三）受体的分类及主要特征 1. 分类 （1）G-蛋白耦联受体 （2）具有酶活性的受体 （3）离子通道型受体 （4）核受体 2. 受体的主要特征 （1）特异性 （2）高亲和力 （3）饱和性,二、跨膜信号转导途径,(一）G蛋白耦联受体介导的信号转导 1. 信号转导的基本模式： 膜G蛋

15、白耦联受体（如肾上腺素能受体等）与相应的配体（如去甲肾上腺素）结合激活G蛋白激活膜上的G蛋白效应器（如腺苷酸环化酶等）作用底物生成第二信使（ATPcAMP等）激活蛋白激酶使底物蛋白质磷酸化引起细胞代谢、功能、基因表达的改变,2. 参与此信号转导通路的物质 (1) G蛋白耦联受体 最大的膜表面受体家族，已有300多种被克隆，如 肾上腺素能、受体，Ach受体，5-HT受体，促甲状腺激素释放激素受体等； G蛋白的结合部位在胞浆侧； 作用：与配体结合后激活G蛋白。,(2) G蛋白（G protein） GTP结合蛋白(GTP-binding protein)的简称 按结构分类 异源三聚体G蛋白 (即泛

16、指的G蛋白)：20多种 单体G蛋白 按功能分类 兴奋型G蛋白（Gs）：激活G蛋白效应器 抑制型G蛋白（Gi） ：抑制G蛋白效应器 Gq型G蛋白：主要作用于磷脂酶C，参与IP3、 DG的调节, G蛋白的结构 由、三个亚单位组成 亚单位起催化作用，有鸟苷酸结合位点和GTP酶活性, 激活过程：,(3) G蛋白效应器 作用：生成第二信使 分类： 膜上的酶：腺苷酸环化酶（AC）等 离子通道：直接/间接（通过第二信使）,(4)第二信使（second messenger） 此学说来源于60年代研究肾上腺素对肝细胞糖代谢的实验。 A实验：肾上腺素可提高肝细胞糖原磷酸化酶活性肝糖原分解增多； B实验：肾上腺素加

17、入糖原磷酸化酶或磷酸化酶激酶的制剂中不能提高磷酸化酶活性(提示)；,C实验：在B实验再加入肝细胞匀浆，糖原磷酸化酸被激活（提示）； D实验：肾上腺素作用细胞膜后在胞内生成cAMP； E实验：cAMP单独作用肝细胞匀浆时，也能使磷酸化酶激活，肝糖原分解增多。,Surtherland提出第一信使学说 第一信使：指胞外的信号物质，如 激素等 第二信使：指胞内的信号物质，如 cAMP等 1971年，Sutherland 获 诺贝尔生理学与医学奖,蛋白激酶：指能催化蛋白质磷酸化的酶系统 按底物蛋白分类： 丝氨酸、苏氨酸蛋白激酶（占绝大多数） 酪氨酸蛋白激酶（少数） 依赖cAMP的蛋白激酶又称蛋白激酶A(

18、PKA) 依赖Ca2+的蛋白激酶又称蛋白激酶C (PKC),蛋白质磷酸化是一个可逆的过程： 蛋白激酶磷酸化 蛋白磷酸酶去磷酸化 蛋白质磷酸化过程的作用： 使酶活性改变代谢改变 通道开放膜电位改变兴奋性改变 收缩蛋白收缩或舒张 转录因子活性改变,3. G蛋白耦联受体信号转导途径 (1) 受体-G蛋白-cAMP-PKA,Gs (stimulatory G protein)：被肾上腺素受体、促肾上腺皮质激素受体、胰高血糖素受体等激活； Gi (inhibitory G protein)：被肾上腺素2受体、Ach M2受体、生长抑素受体等激活。,(2) 受体-G蛋白-DG/PKC途径：,(3) 受体G

19、蛋白IP3/Ca2+系统,(4) 受体-G蛋白-离子通道途径G蛋白调节离子通道方式 A. 间接调节（大多数）通道第二信使气味刺激嗅觉感受器细胞激活Golf激活AC cAMP（第二信使）激活cAMP依赖型Na+通道去极化感受器电位 B. 直接调节ACh与心肌膜M2受体结合激活Gi使K通道开放心肌被抑制,（二）具有酶活性的受体介导的信号转导 此类受体分为： （1）酪氨酸激酶受体（tyrosine kinase receptor）：受体本身具有酶活性 生长因子与酪氨酸激酶受体结合受体自身的酪氨酸残基磷酸化激活Ras-MAPK (mitogen-activated protein kinase,丝裂原

20、激活的蛋白激酶) 信号转导系统作用于蛋白激酶及核转录因子影响细胞生长、增殖,（2）酪氨酸激酶耦联受体：受体本身无酶活性 细胞因子激活酪氨酸激酶耦联受体结合并激活胞内酪氨酸激酶蛋白质磷酸化调控基因表达等 酪氨酸激酶受体介导的信号的转导特征： 简单快捷，不需要G蛋白和第二信使参与； 受体的配体是生长因子和细胞因子； 产生的生物效应主要是基因转录调节。,（三）通道耦联的受体介导的信号转导 通道耦联受体的结构特性： 既是受体，又是通道，能与特异性配体结合，被称为“配体门控型通道” 如 ACh受体、 谷氨酸的离子型受体等,信号转导过程： 神经元细胞膜上A型-氨基丁酸受体与特异配体结合Cl通道开放Cl内流

21、产生抑制性突触后电位（inhibitory postsynaptic potential, IPSP）神经元抑制 信号传导特点： 是通道耦联受体对胞外信号的直接反应，没有其他信号分子参与，是一种快反应途径,（四）核受体：存在胞浆或核内 1. 分类： 类固醇激素受体 甲状腺激素受体家族 维生素D受体家族 维甲酸受体家族,2. 受体的两种状态 （1）非活化状态 指无配体与核受体结合，不启动转录 （2）活化状态指配体与非活化状态的核受体结合启动基因转录,(五）信号网络 (signaling network)或交互对话 (cross-talk) 各条信号转导途径相互之间存在复杂联系 如 胞浆cAMP和

22、Ca2可相互影响，Ca2+浓度可调节AC活性，cAMP-PKA又可使Ca2+通道和Ca2+泵磷酸化。,第三节 细胞的生物电现象,临床的电生理检查项目： 心电图 (ECG)、脑电图 (EEG)、肌电图(EMG)、视网膜电图、胃肠电图等。 人体整体、器官的电现象是以细胞的生物电为基础的。,一、生物电现象 生物电是指位于细胞膜两侧的电位差，又称跨膜电位 (transmembrane potentials) 。细胞水平的生物电：静息电位 动作电位研究方法和材料：(1) 电生理技术：生物放大器、示波器、刺激器等(2) 无脊椎动物的巨大神经和肌细胞 如 枪乌贼的神经轴突（直径大于1mm） (3) 玻璃微电

23、极、钨丝微电极等,（一）静息电位（resting potential,RP）细胞未受刺激时，存在于膜内外两侧的电位差，表现为膜内电位比膜外为负。,一般为-10-100mV，哺乳动物的神经和肌细胞的静息电位为-70-90mV。,几个术语：(1) 极化 (polarization)：外正内负；(2) 去极化或除极化 (depolarization)：膜 内电位负值减小；(3) 超极化 (hyperpolarization)：膜内电位 负值增大； (4) 复极化 (repolarization)：膜电位去极化 后，向静息电位的负值恢复。,（二）动作电位 (action potential, AP)

24、阈刺激神经或肌肉膜兴奋膜电位从内负外正变为内正外负,（1）超射值：去极化超过0mV部分（2040mV） （2）锋电位(spike potential)：持续12ms （3）后电位负后电位：去极化后电位正后电位：超极化后电位,单细胞AP的特点： (1) 具有“全或无”（all or none）特性； (2) AP产生后，可向周围传播； (3) 不衰减传导； (4) AP的传播范围和距离与原刺激的强度 无关。,二、生物电的产生机制 1902年，Bernstein提出膜学说： 膜内外K+分布不均衡，安静时膜主要对K+有通透性。,Julius Bernstein, University of Berl

25、in,（一）静息电位形成的原理（K+平衡电位） 1形成过程：胞内K+浓度大于胞外K+，静息时，细胞膜主要对K+有通透性K+从胞内流向胞外胞外正电荷增多，膜电位外正内负（静息电位）。,2K+平衡电位(potassium equilibrium potential)产生因素： （1）胞内带负电荷的蛋白质分子不能流出 胞外胞内负电荷阻止因浓度梯 度引起的K+继续向胞外扩散； （2）K+外流胞外正电荷电场力增 大至与促使K+外流的浓度差势能相等 时K+净外流停止。 二者使膜电位处于平衡状态,1939年，英国剑桥大学的Hodgkin和Huxley用毛细玻璃管首次直接记录到膜两侧的电位差，测定数值与K+平

26、衡电位接近。 K+平衡电位可用Nernst公式计算：,可简化为：,条件：环境温度为29.2，把自然对数转换 为常用对数,人为改变灌流液中K+浓度，膜电位也随之改变。 实际测定的静息电位小于用Nernst公式计算的K+平衡电位？,原因：静息时，膜除对K+有通透性外，对Na+也有一定通透性（少量Na+内流），钠泵的活动维持膜内外的Na+、K+浓度梯度。,（二）动作电位的产生机制 动作电位的产生原理（Na+平衡电位）Hodgkin等提出钠学说：膜受刺激而兴奋膜对Na+通透性对K+通透性Na+从胞外进入胞内胞内负电位迅速消失，出现内正外负的状态（超射值）。,Na+内流的动力：膜内外电-化学驱动力 Na

27、+平衡电位：Na+内流胞内正电荷阻止Na内流膜内电位接近Na+平衡电位。 把Na+浓度差带入Nernst公式也可计算出Na+平衡电位。,验证实验：用蔗糖、葡萄糖、氯化胆碱溶液 代替含 Na+的海水时，AP幅度降低。,2动作电位 (AP) 过程中膜电导的变化及测量 上述结果提示： AP的产生和变化与细胞膜对离子通透性（特别是Na）改变有关，即与膜离子通道的开闭有关。 从电生理学角度，离子通道的特性包括 (1) 开放概率 (2) 关闭概率 (3) 电流大小 (4) 电导(G)大小（可理解为膜的通透性）,Na+的膜电导、电流及驱动力的关系： Na+电流GNa (EmENa) 如果Em和ENa保持不变

28、，测得的Na+电 流可反映膜对Na+的电导。,测定膜电导的二种电生理技术和方法： (1) 电压钳 (Voltage clamp)50年代，Hodgkin和Huxley首先用其直接测量细胞膜对离子的通透性。 基本原理：维持跨膜电位恒定，测出膜电导。IVG（I为膜电流，V为电位差，G为电导）,去极化时的两种膜电流 （1）内向电流： 被钠通道阻断剂TTX（河豚毒）阻断 （2）外向电流： 被钾通道阻断剂TEA（四乙基铵）阻断,不同程度去极化对钠电导的影响,（2）膜片钳 (patch clamp)和单离子通道记录 1976年，Neher和Nakmann 发明，工作原理与电压钳相同。,记录到单个离子通道电

29、流,钠通道的3种基本功能状态： (1) 备用状态：通道关闭，但对刺激有反应； (2) 激活状态：通道开放，持续12ms； (3) 失活状态：通道关闭，对刺激不产生即时 反应，与不应期有关，去极化消除后再有 反应。,3动作电位产生的条件： (1) 刺激强度：达到阈强度； (2) 去极化达到阈电位 (threshold potential)水平， 是指能诱发AP的去极化临界值。 阈强度刺激细胞膜一定数量的膜Na+通道开放，少量Na+内流膜电位去极化（负值减小），Na+电导（初始去极化）更多的Na+通道开放，Na+内流增多（阈电位）膜通透性越来越大、去极化越来越快（正反馈或再生性循环）内流的Na+多

30、于外流的K+产生AP,影响阈电位的因素： (1) 膜Na+通道的密度（用同位素标记TTX测定） (2) Na+通道对膜电位、化学刺激、机械刺激的敏感性,4阈下刺激与局部兴奋 阈下刺激：小于阈刺激 阈下刺激膜少量Na+通道开放少量Na+内流小幅度去极化反应（局部兴奋）,局部兴奋的特征： (1) 刺激依赖性：反应随刺激强度增大而增大，不是“全或无”,(2) 电紧张性扩布(electrotonic propagation)：不能远距扩布，只能在数十至数百微米扩布，产生紧张性电位。 (3) 产生总和反应（叠加）：总和后产生AP 空间性总和 (spatial summation) 时间性总和 (temp

31、oral summation) 在神经元胞体和树突的功能活动中多见。,（三）动作电位的传导 1. 在无髓神经纤维上传导 局部电流： 兴奋段与未兴奋段的电位差引起电荷移动,2在有髓神经纤维上传导 跳跃式传导 (salatory conduction) 优点：传导快，节能,在离体神经，动作电位向两端传导； 在体，单向传导： 感受器传入神经中枢传出神经 效应器,三、组织的兴奋和兴奋性 (一）刺激与兴奋 活的组织受到各种刺激时产生兴奋； 电刺激引起组织兴奋的三个要素： （1）电流强度(i)：A、mA （2）通电的持续时间(t)：ms、S （3）强度变化率(di/dt),强度-时间曲线：反映刺激强度与时

32、间的关系 基强度(b)：引起兴奋所需的最小刺激强度 通电作用时间很长与阈电位的区别（固定通电时间） 时值()：2倍基强度电流刺激引起兴奋所需最短时间,（二）兴奋性与可兴奋组织 影响兴奋性的因素： (1) 静息电位：静息电位 ，兴奋性 (2) 阈电位：下移兴奋性 (3) 细胞外钙浓度： 钙浓度静息电位兴奋性,（三）细胞兴奋后兴奋性的变化,绝对不应期 (ARP) 相对不应期 (RRP),1. 绝对不应期 (absolute refractory period)： 兴奋性几乎为零 相当于锋电位的发生时间 与钠通道失活有关 2. 相对不应期 (relative refractory period)：

33、兴奋性逐渐恢复 3. 起常期 (supranormal period) 兴奋性较正常时轻度升高 4. 低常期 (subnormal period)： 相当于正后电位时期 兴奋性较正常轻度降低,第四节 肌细胞的收缩功能,肌肉的分类 （1）从形态学分： 横纹肌 (striated M.)、平滑肌 (smooth M.) （2）从神经支配分： 随意肌 (voluntary M.)、非随意肌 （3）从功能特性分： 骨骼肌、心肌、平滑肌,一、骨骼肌的兴奋和收缩机制 骨骼肌约占体重40 至少一个运动N元支配一条肌纤维（结构和功 能单位）,（一）神经-肌肉接头的兴奋传递（excitatory transmi

34、ssion in neuromuscular junction）,1. 神经-肌肉接头（运动终板）的生理解剖（1）接头前膜（裸露的轴突末梢）： 有钙通道 （2）接头间隙（junction cleft）： 50nm，有细胞外液 （3）终板膜（接头后膜）： 有N2型ACh受体通道，有皱褶,2兴奋传递过程 神经冲动(AP)到达接头前膜前膜去极化激活电压门控性钙通道钙离子流入神经末梢内钙离子启动突触小泡（内含Ach）的出胞机制Ach以量子释放方式释放进入接头间隙Ach激活接头后膜Ach受体通道较多Na+流入，小量K+流出终板膜去极化终板电位(endplate potential, EPP)电紧张性扩布

35、产生AP肌肉收缩,终板电极的特性： （1）属于局部去极化 （2）其幅度与Ach释放量有关 （3）Ach自发性释放引起微终板电位（0.4mV） （4）局部电紧张性扩布 Ach的去向： （1）被胆碱酯酶分解 （2）少量流出接头间隙,影响神经-肌肉接头兴奋传递的因素： 与Ach作用类似的药物： 尼古丁（不易被胆碱酯酶破坏） Ach受体阻断剂（肌松剂）： 筒箭毒（tubocurarine）、 -银环蛇毒（-bungarotoxin） 胆碱酯酶抑制剂： 新斯的明、 有机磷农药,重症肌无力：由自身免疫性抗体破坏了Ach 受体通道所引起。 肌无力综合症：由自身免疫性抗体破坏了 Ca2+所通道。 肉毒杆菌引起

36、肌无力：肉毒杆菌毒素抑制 了Ach释放。,重症肌无力,（二）骨骼肌的微细结构,1肌原纤维和肌小节 肌细胞含有许多肌原纤维 肌原纤维分为： （1）暗带，其中央有一透亮区H带， 带中央有M线 （2）明带，其中央有Z线（Z盘） 肌小节：相邻两条Z线之间的区域 包括：一条暗带和2条1/2明带,暗带：由粗肌丝（thick filament）组成 直径10nm M线是骨架蛋白 明带：由细肌丝（thin filament）组成 一端固定在Z线，另一端插入粗肌丝 之间 肌肉收缩时，肌小节、明带、H带的长度缩短,2肌管系统 （1）横管（transverse tubule，T管）由肌膜在明暗带交界处或Z线附近内凹陷而成，与肌原纤维垂直，管内含细胞外液 （2）纵管（longitudinal tubule）也称L管，肌浆网 纵向包绕肌原纤维 纵管在Z线附近管腔膨大，形成终池（terminal cistern）,（3）三联管（triad） 由一条T管和两侧终池构成 是骨骼肌兴奋收缩耦联的重要部位,（三）骨骼肌的收缩机制 1. 50年代，Huxley提出了 “滑行学说” ： 细肌丝向粗肌丝间滑行肌小节长度缩短肌 原纤维、肌细胞、肌肉长度缩短。 实验证据： 肌收缩时，粗肌丝长度不变，明带，H带短缩。