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1、第三章 细胞的基本功能,一、被动转运 （一）单纯扩散 特点: 1.不需要载体； 2.顺浓度差，由高到低； 3.不耗能。 （二）易化扩散 特点: 1.需要载体； 2.顺浓度差，由高到低； 3.不耗能。,第一节 细胞膜的物质转运功能,二、主动转运 特点: 1. 需要载体； 2.逆浓度差，由低到高； 3. 耗能。 三、入胞和出胞 大分子物质、固体和液体团块 入胞：吞噬、吞饮、受体介导入胞,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）两个重要的生物电现象 静息电位： 细胞未受刺激时 膜两侧的电位差。 内负外正 神经细胞：-70mV 骨骼肌：-90mV 平滑肌：-55mV,动
2、作电位： 细胞受刺激时， 细胞膜在静息电 位基础上发生的 一次迅速而短暂 的可扩布性电位。,膜电位状态,极 化 静息电位存在时膜两侧保持的内负外正的状态。 去极化 静息电位减小甚至消失的过程。 反极化 膜内电位由零变为正值的过程。(超射) 超射值 膜内电位由零到反极化顶点的数值。 复极化 去极化、反极化后恢复到极化的过程。 超极化 静息电位增大的过程。,去 极 相,上 升 支,下降支,动作电位的图形,刺激,局部电位,阈电位,去极化,零电位,反极化（超射）,复极化,后电位 （负、正）,复 极 相,锋电位、后电位,（二）细胞生物电现象的产生机制,1.细胞膜内外两侧的离子分布,静息状态下细胞膜内、外
3、离子分布不均： 细胞膜外:Na+、Cl- 细胞膜内:K+、 A- 静息状态下细胞膜对各种离子的通透性不同： 通透性：K+ Cl- Na+ A- 静息状态下细胞膜主要对K+有通透性。,2.静息电位与K+的平衡电位,促使K+外流的动力：膜两侧K+的浓度差， 阻止K+外流的阻力：膜两侧的电位差 当动力（浓度差） 阻力（电位差） K+的跨膜净通量零，此时的电位差值称为K+的平衡电位。,静息电位产生的主要原因是的K+外流 静息电位（RP）= K+的平衡电位,3.动作电位与Na+的平衡电位,1）动作电位产生的条件 膜内外存在Na+的浓度差 膜受到刺激时，对Na+的通透性突然增加,促使Na+内流的动力： N
4、a+浓度差、电场引力 阻止Na+内流的阻力： 电位差,当动力和阻力达到动态平衡时， Na+的净扩散通量为零，此时的电位差值称为Na+的平衡电位。,膜电位达顶点时接近的Na+平衡电位,单一神经或肌细胞动作电位的特性： 1.“全或无”定律 2.可传播性 3.不衰减传导,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。 阈电位：能引起Na+通道大量开发而爆发AP的临界膜电位水平。,细胞受到刺激时,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大量内流,膜内负电位减小到零并变为正电位（超射）,Na+通道关Na+内流停+同时K+通透性增
5、加,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+i、K+O激活Na+K+泵,Na+泵出、K+泵回，离子恢复到兴奋前水平后电位,（2）AP的产生机制,关键： 去极相：Na快速内流形成(正反馈) Na通道阻断剂：河豚毒（TTX） 复极相：Na内流停止、K外流形成(正反馈) K通道阻断剂：四乙胺（TEA） 复极后：NaK泵交换,3. 局部反应或局部兴奋 局部兴奋：阈下刺激引起的低于阈电位的去极化（即局部 电位）。,不具有“全或无”现象。 进行衰减传播。 具有总和效应。,局部反应的特点：,时间性总和,空间性总和,（三）动作电位的传导 1.动作电位在同一
6、细胞上的传导 （1）传导机制：局部电流,无髓鞘神经纤维:依次传导(为近距离局部电流),有髓鞘神经纤维:跳跃式传导(为远距离局部电流),（2）影响传导的因素 1）细胞的直径大，速度快 2）动作电位去极化的幅度大，局部电流强，速度快 3）对于神经纤维而言，有髓比无髓快,2.动作电位在不同细胞间的传导 （1）缝隙连接传导 （2）突触传导,二、细胞的兴奋和兴奋性 （一）细胞的兴奋和可兴奋细胞 兴奋：细胞或组织对刺激发生的反应称为兴奋 可兴奋细胞：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 兴奋性：细胞受刺激后产生动作电位的能力 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
7、变化率,常采用阈值作为衡量组织兴奋性高低的指标。 阈值1/兴奋性 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， 强度大于阈值的刺激称为阈上刺激。,（四）细胞一次兴奋后兴奋性的周期性变化,分 期 与AP对应关系 兴奋性 刺 激 绝对不应期 锋电位 无 任何强大刺激 相对不应期 负后电位前期 渐恢复 阈上刺激 超常期 负后电位后期 正常 阈下刺激 低常期 正后电位 正常 阈上刺激,绝对不应期的长短决定了组织在单位时间内所能接受刺激产生兴奋的次数。,（四）细胞一次兴奋后兴奋性的周期性变化,离子通道的三种功能状态：以钠通道为例 备用状态：通道处于静息状态，但能因刺激而使之开放。 激
8、活状态：细胞受刺激而兴奋时，钠通 道被激活开放，钠离子大量内流，形成动作电位去极相。 失活状态：超射值的顶点后钠通道开放 的概率几乎下降到零，已进入失活状态而不再打开。 这种由膜电位决定其功能状态的通道，称为电压依赖式通道。,第四节 骨骼肌的收缩功能 运动单位：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。,一、神经肌接头的兴奋传递 （一）神经肌接头的结构,（二）神经-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 接头前膜去极化，Ca 2+通道开放 Ca 2+内流，引起囊泡向前膜方向运动 囊泡释放Ach，Ach与终板膜
9、N2受体结合 终板膜对Na+ 通透性增加 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水平，产生动作电位，并传播到整个肌细胞,电信号,出胞,化学信号,电信号,N-M接头处的兴奋传递过程,终板电位,1.定义：运动终板膜的去极化电位称为终板电位。,2.特点：,只是去极化，不会反极化。,没有“全或无”特性，属局部兴奋。,无不应期，有总和现象。,以电紧张形式进行扩布。,（三）影响神经-肌肉接头传递的因素 1.神经肌接头兴奋的传递的特征 （1）单向传递 （2）时间延搁 （3）易受环境因素和药物的影响 2.影响因素,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
10、1.肌原纤维,肌节：是肌细胞收缩的基本结构和功能单位。,(1)粗肌丝,肌球（凝）蛋白,肌丝的蛋白质分子结构： 粗肌丝: 肌球（肌凝）蛋白 杆状部分 支架 球状部分 横桥 横桥有两个主要特性： 1.能与肌动蛋白呈可逆性结合。 2.具有ATP酶活性，能量的来源。,(2)细肌丝 肌动蛋白：成为细肌丝主干，表面有与横桥结合的位点， 原肌球蛋白：静息时掩盖横桥结合位点；起位阻效应作用 肌钙蛋白：有Ca2+受体，与Ca2+结合变构后,使原肌球蛋白 位移，暴露出结合位点。,肌动蛋白,原肌球蛋白,2.肌管系统 横管系统：T管 将肌细胞膜上电的变化沿横管传入细胞内。 纵管系统：L管 钙的储备、释放和再积聚。 三
11、联管 T管L管耦联起来的关键部位。,（二）骨骼肌收缩的机制,横桥摆动动画,骨骼肌收缩机制：肌丝滑行理论,骨骼肌舒张:,四、骨骼肌兴奋收缩耦联,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Ca2+。,（四）骨骼肌收缩的形式及影响收缩的因素,1.等长收缩和等张收缩,等张收缩： 肌肉兴奋后，发生以长度变化为主而张力基本不变的收缩 等长收缩： 发生以张力变化为主而长度基本不变的收缩,影响收缩因素 (1)前负荷：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。,2.后负荷：肌肉收缩后所承受的阻力。,曲线1：张力-速度曲线 曲线2：速度张力=功率,2.单收缩和肌肉收缩的总和,（1）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。 单收缩包括潜伏期、缩短期和舒张期3个时期。,2.收缩总和, 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。 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。 ,本章内容结束,