细胞的基本功能（课件）-《生理学基础》同步教学（人卫版）

细胞的基本功能 1 细胞膜构成 物质的跨膜转运方式： 单纯扩散 异化扩散 主动转运 出胞和入胞 单纯扩散： 脂溶性的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 运输物质： O2、CO2、N2、乙醇、尿素等 特点： 顺浓度差转运 不需要膜蛋白 不耗能 载体转运： 通过细胞膜载体蛋白构型变化，把物质从高浓度一侧向低浓度一侧转运的过程 易化扩散： 非脂溶性分子或脂溶性很小的物质，在膜蛋白的帮助下，由膜的高浓度一侧向低浓度一侧扩散的过程 通道转运： 某些带电离子借助通道蛋白的帮助，由高浓度一侧向低浓度一侧转运 运输物质： 葡萄糖、氨基酸 载体转运 特点： 高度特异性 饱和性 竞争性抑制 通道转运： 特点： 离子选择性 转运速度快 通道开闭受控于不因素 顺浓度、电位梯度转运 Na+通道 K+通道 Ca+通道 电压门控通道 化学门控通道 浓度高 浓度低 不耗能 被动转运 主动转运： 细胞利用代谢产生的能量，逆浓度差或电位差把物质从膜的一侧转运到另一侧的过程 原发性主动转运： 能量直接来自细胞内ATP的分解 继发性主动转运： 能量不是直接来自ATP的分解，而是来自钠泵活动所造成的膜内外Na+的势能储备 钠-钾泵（钠泵） 离子泵 （ATP酶） 分解ATP的能力 原发性主动转运 钠-钾泵（钠泵） 生理意义： 维持细胞内高K+ 防止细胞内高Na+ 建立势能储备 离子 细胞内 细胞外 浓度比 Na+ 12 145 1：12 K+ 155 4 39：1 Cl+ 4.2 116 1：29 继发性主动转运 入胞： 细胞外的大分子物质或物质团块进入细胞的过程 液体物质 固体物质 吞饮 吞噬 出胞 细胞内的大分子物质或物质团块被排出细胞的过程 原发性 继发性 电压 化学 被 动 转 运 主 动 转 运 小分子 和离子 的转运 通道转运 入胞和出胞 大分子物质或 颗粒（团块） 物质的转运 易化扩散 细 胞 膜 的 物 质 转 运 单纯扩散 载体转运 葡萄糖的吸收 生物电： 一切活的细胞在安静或活动时伴随的电变化 静息电位 动作电位 静息电位： 细胞安静时存在于细胞膜两侧的电位差 骨骼肌细胞-90mv 神经细胞-70mv 平滑肌细胞－６０~ －５０mV 极化： 静息电位存在时，膜两侧所保持的电位内负外正的状态 超极化 极化的基础上，膜内电位向负值增大（绝对值增大）的方向变化 去极化： 极化的基础上，膜内电位向负值减小（绝对值减小）的方向变化 反极化： 去极化至膜电位为零后，膜电位进一步变为正值 复极化： 发生去极化或反极化后，膜电位又恢复到静息时的极化状态的过程 -70mv 20mv -90mv -50mv 去极化 复极化 反极化 超极化 产生机制： 离子流学说 Na+有内流趋势 K+有外流趋势 静息状态下，细胞膜对K+通透性较大，对Na+、Cl-通透性很小 K+外流 离子 细胞内 细胞外 浓度比 Na+ 12 145 1：12 K+ 155 4 39：1 Cl+ 4.2 116 1：29 K+外流 动力：浓度差 阻力：电场力 K+电-化学平衡电位 动作电位： 可兴奋细胞受到有效刺激后，在静息电位的基础上产生的一次迅速可扩布的电位变化 过程： 刺激 兴奋产生的标志 →去极化 →超射 （反极化） →复极化 →后电位 ①去极化 ②超射 去极化相（上升支） 峰电位 ④后电位 ---------③复极化相（下降支） 负后电位（去极化后电位） 正后电位（超极化后电位） 下降支（复极化） Ｋ+外流 上升支（去极化） Ｎａ+内流 后电位 钠泵的活动 当细胞受到刺激 细胞膜上少量Na+通道激活而开放 Na+顺浓度差少量内流→膜内外电位差↓→局部电位 当膜内电位变化到阈电位时→Na＋通道大量开放 Na+顺电化学差和膜内负电位的吸引→再生式内流 ∵ [Na+]i↑、[K+]O↑→激活Na+－K+泵 膜内负电位减小到零并变为正电位（AP上升支） Na+通道关→Na+内流停+同时K+通道激活而开放 K＋顺浓度差和膜内正电位的吸引→K＋迅速外流 膜内电位迅速下降，恢复到RP水平（AP下降支） Na+泵出、K+泵回，∴离子恢复到兴奋前水平→后电位 阈电位： 引起膜对Na+通透性突然大量增加的临界膜电位数值 动作电位的传导 - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + + + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + + + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + 无髓神经纤维 有髓神经纤维 动作电位 局部反应 特点 “全或无”现象 幅度大小呈等级性 不衰减性传导 有电紧张性扩布 脉冲式 可以总和 神经 动作电位 神经 肌肉接头 肌肉 收缩 兴奋 收缩耦联 41 Logo 神经—肌接头 接头前膜： 接头小泡（神经递质-Ach） 接头间隙 接头后膜（终板膜） Ach受体、胆碱酯酶 接头间隙 接头后膜 接头前膜 Logo 特点 1:1传递 胆碱酯酶 单向传递 Ach及受体位置 时间延搁 易受环境变化和药物的影响 筒箭毒（肌松剂） 与乙酰胆碱竞争受体 有机磷农药 使胆碱脂酶失活 钙离子 使胆碱脂酶活性增加 A型肉毒素 阻止乙酰胆碱释放 肌原纤维 结缔组织 细胞核 神经-肌肉接点 肌纤维 运动神经 肌细胞 （肌纤维） 膜管系统 横管 肌小节 肌原纤维 三联体 纵管 （肌浆网） 肌丝 肌动蛋白 原肌凝蛋白 肌钙蛋白 肌球蛋白 粗肌丝 细肌丝 横桥扭动 Z Z 骨骼肌的收缩原理 肌丝滑行学说 兴奋—收缩耦联 电兴奋传到横管系统 三管区的信息传递 终池对Ｃa+的储存、 释放、再储存 耦联的结构基础：三联体 耦联因子：钙离子 小结：骨骼肌收缩全过程 1.兴奋传递 2.兴奋-收缩（肌丝滑行）耦联 运动神经冲动传至末梢 ↓ N末梢对Ca2+通透性增加 Ca2+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Ca2+进入肌浆 ↓ Ca2+与肌钙蛋白结合 引起肌钙蛋白的构型改变 ↓ 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 等长收缩： 肌肉收缩时长度不变而张力增加 骨骼肌的收缩形式 等张收缩： 肌肉收缩时张力不变而长度缩短 单收缩： 肌肉接受一次有效刺激所引起的一次迅速的收缩和舒张。 单收缩 不完全强直收缩 完全强直收缩 舒张期 收缩期 强直收缩： 肌肉受到连续有效刺激时，出现强而持久的收缩。 影响收缩因素 前负荷： 肌肉收缩前所遇到的负荷，即肌肉收缩前的初长度。 在一定的范围内：前负荷↑→初长度↑→肌肉的收缩力↑ 后负荷： 肌肉收缩过程中所遇到的负荷，可阻止肌肉的缩短，即肌肉收缩的阻力 肌缩能力： 指与负荷无关、决定肌肉收缩效应的内在特性。 $$