生理學(xué)第二次輔導(dǎo)

1、生理學(xué)第二次輔導(dǎo)第二章細(xì)胞的基本功能主要內(nèi)容： 細(xì)胞膜的基本結(jié)構(gòu)細(xì)胞膜的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能細(xì)胞膜的跨膜信息轉(zhuǎn)導(dǎo)功能生物的生物電現(xiàn)象（靜息電位、動作電位）興奮的引起和興奮在同一細(xì)胞上的傳播神經(jīng)肌肉接頭處的興奮傳遞骨骼肌肌纖維的收縮功能一、細(xì)胞膜的基本結(jié)構(gòu)（一）細(xì)胞膜是一個具有特殊結(jié)構(gòu)和功能的半透膜。（二）細(xì)胞膜的主要組成成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)，糖類只有極少量。（三）組成成分的排列組建方式可以用“液態(tài) 鑲嵌 模型”來理解?！耙簯B(tài)”指的是液態(tài)的脂質(zhì)雙分子“鑲嵌” 指的是其中鑲嵌的結(jié)構(gòu)和功能的蛋白質(zhì)層的構(gòu)架脂質(zhì)雙分子層親水端朝向膜的內(nèi)、外表面疏水端朝向膜的內(nèi)部脂質(zhì)的溶點(diǎn)低，所以表現(xiàn)為液態(tài)，有流動性、不對稱性

2、的特性。蛋白質(zhì)膜蛋白質(zhì)的特點(diǎn)可以歸納為“四不同” ：大小不同、形態(tài)不同、高矮不同（根扎的深度不同）、能力不同（功能不同）根據(jù)功能的不同可以分為以下三類：轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)功能的蛋白質(zhì)包括載體蛋白質(zhì)、通道蛋白質(zhì)、離子泵轉(zhuǎn)導(dǎo)信息功能的蛋白質(zhì)如受體蛋白質(zhì)做為標(biāo)志物的蛋白質(zhì)糖類可與蛋白質(zhì)結(jié)合做為標(biāo)志物，如紅細(xì)胞的抗原。從蛋白質(zhì)的功能上我們可以了解到細(xì)胞膜具有物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能和信息轉(zhuǎn)導(dǎo)功能。二、細(xì)胞膜的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能提示：學(xué)習(xí)過程中注意回答主要的轉(zhuǎn)運(yùn)形式有哪些？從能量的角度可以把物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)分為哪兩類？兩類的主要區(qū)別是什么？如何表述和理解不同的轉(zhuǎn)運(yùn)形式？主要的轉(zhuǎn)運(yùn)形式有四種：單純擴(kuò)散、易化擴(kuò)散、主動轉(zhuǎn)運(yùn)、出胞作用從能量

3、角度分可分為兩類：被動轉(zhuǎn)運(yùn)、主動轉(zhuǎn)運(yùn)比較被動轉(zhuǎn)運(yùn)和主動轉(zhuǎn)運(yùn)主動轉(zhuǎn)運(yùn) ( 離子泵、入胞作用)被動轉(zhuǎn)運(yùn) ( 單純擴(kuò)散、易化擴(kuò)散)逆電 - 化學(xué)梯度通過細(xì)胞膜順電 - 化學(xué)梯度通過細(xì)胞膜消耗能量不消耗能量學(xué)員們注意從三個方面來理解和表述以下四種轉(zhuǎn)運(yùn)方式，即運(yùn)什么？怎么運(yùn)？運(yùn)到哪？（一）單純擴(kuò)散脂溶性物質(zhì) 由膜的高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)的轉(zhuǎn)運(yùn)過程 。主要轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)有氧氣、二氧化碳（二）易化擴(kuò)散非脂溶性物質(zhì)在膜蛋白的幫助下由膜的高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)的轉(zhuǎn)運(yùn)過程。易化擴(kuò)散根據(jù)膜蛋白的不同分為兩種：載體易化擴(kuò)散：特點(diǎn)包括結(jié)構(gòu)特異性、飽和性、競爭性通道易化擴(kuò)散：特點(diǎn)包括結(jié)構(gòu)相對特異、無飽和性、通道有開關(guān)兩種狀態(tài)

4、（開關(guān)的控制有化學(xué)門控和電壓門控兩種）。前者主要轉(zhuǎn)運(yùn)的有葡萄糖、氨基酸等小分子物質(zhì)。后者主要轉(zhuǎn)運(yùn)的主要有鈉、鉀等帶電離子。（三）主動轉(zhuǎn)運(yùn)某些物質(zhì) 通過細(xì)胞本身的某種耗能過程由膜的低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)的轉(zhuǎn)運(yùn)過程 。離子泵是膜上的一種特殊蛋白質(zhì)，按其轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)的種類分為鈉泵、鉀泵和鈣泵等。鈉、鉀泵實(shí)際就是鈉鉀依賴式ATP酶。它的作用在于建立一種勢能儲備，即鈉鉀在細(xì)胞內(nèi)外的深度勢能。（四）出入胞作用出胞作用指的是 某些大分子或團(tuán)塊物質(zhì)由細(xì)胞排出的 轉(zhuǎn)運(yùn)過程 。主要轉(zhuǎn)運(yùn)的有激素等。入胞作用指的是 某些大分子或團(tuán)塊物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的 轉(zhuǎn)運(yùn)過程 。如白細(xì)胞對細(xì)菌的吞噬作用。三、細(xì)胞膜的跨膜信息轉(zhuǎn)導(dǎo)功能各種刺

5、激信號作用于細(xì)胞膜， 細(xì)胞膜上某些特異蛋白質(zhì)選擇性地接受并引起細(xì)胞膜兩側(cè)電位變化或細(xì)胞內(nèi)發(fā)生某些功能改變，細(xì)胞膜的這種作用稱為跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)功能。按其轉(zhuǎn)導(dǎo)方式分為：通道蛋白質(zhì)介導(dǎo)的跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo) 又可分為化學(xué)門控通道和電壓門控通道膜受體蛋白質(zhì)介導(dǎo)的跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)四、細(xì)胞膜的生物電現(xiàn)象及其產(chǎn)生機(jī)制生物電的主要表現(xiàn)形式為靜息電位、動作電位（一）靜息電位靜息電位概念的理解抓住幾個關(guān)鍵詞：細(xì)胞 安靜 膜內(nèi)外 電位差靜息電位表現(xiàn)為膜內(nèi)相對為負(fù)膜外相對為正。極化超極化從極化狀態(tài)向膜內(nèi)負(fù)值變大方向轉(zhuǎn)化為超極化。反極化去極化極化正值負(fù)值變小負(fù)值膜內(nèi)負(fù)值減小為去極化，負(fù)值變?yōu)檎禐榉礃O化去極化復(fù)極化極化靜息電位的產(chǎn)生

6、機(jī)制： 關(guān)鍵在理解生物電的產(chǎn)生是細(xì)胞膜兩側(cè)結(jié)果 。帶電離子 的分布 和移動 的帶電離子主要是鈉、鉀分布情況是不均勻：鉀在內(nèi)多，鈉在外多移動的情況是：靜息時對鉀的通透性大，對鈉的通透性小鉀的移動方向是：順濃度差由細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)向細(xì)胞膜外側(cè)移動移動的結(jié)果：膜內(nèi)正電荷減少，膜外正電荷增多，膜內(nèi)電位為負(fù)，膜外為正。待鉀濃度擴(kuò)散力與電場力的阻力相平衡時，鉀外流停止，形成靜息電位。所以靜息電位也稱為鉀平衡電位。（二）動作電位概念：可興奮細(xì)胞在受到刺激時，在靜息電位的基礎(chǔ)上爆發(fā)的一次膜兩側(cè)快速、可逆、可傳播的電位變化被稱為動作電位。動作電位包括去極相和復(fù)極相。產(chǎn)生機(jī)制：當(dāng)細(xì)胞受到有效刺激時鈉通道被激活，鈉順濃度

7、差向細(xì)胞內(nèi)移動，膜內(nèi)負(fù)電位減小，當(dāng)減小到閾電位時鈉通道大量快速開放， 鈉大量快速內(nèi)流， 膜內(nèi)負(fù)電位減小到消失到正電位。這個過程是鈉內(nèi)流導(dǎo)致的稱鈉平衡電位。鈉通道失活，鉀通透性變大，鉀快速外流，膜內(nèi)電位迅速下降，直到變?yōu)殪o息值。這時電位值是恢復(fù)到靜息值了，但鉀鈉離子的分布情況是怎樣的呢？鉀在外多了，鈉在內(nèi)多了，這樣離子分布沒在恢復(fù)到靜息狀態(tài)。這樣將影響下次動作電位的產(chǎn)生。而這種狀態(tài)恰好激活鈉鉀泵，它把鈉逆濃度差泵到膜外，把鉀逆濃度差泵到膜內(nèi)，使離子的分布也恢復(fù)到靜息狀態(tài)，保證了細(xì)胞接受新的刺激而產(chǎn)生反應(yīng)。特點(diǎn)：一是“全或無”現(xiàn)象即動作電位刺激小就無，刺激強(qiáng)度足夠就達(dá)最大，傳導(dǎo)中也無衰減；二是脈沖

8、式傳導(dǎo)。五、興奮的引起和興奮在同一細(xì)胞上的傳播（一）閾電位：指的是能夠引起動作電位的臨界膜電位。提示：可從閾的字面意思“門坎”和表達(dá)的意思“界限” “域”來理解比較閾值（閾強(qiáng)度）、閾電位、腎糖閾等名詞。細(xì)胞興奮性的高低與靜息電位和閾電位的差值成反變關(guān)系。（二）局部興奮及其向動作電位的轉(zhuǎn)化閾下刺激強(qiáng)引起受刺激的膜局部出現(xiàn)一個較小的去極化反應(yīng)，稱為局部反應(yīng)或局部興奮。局部興奮的電位值為局部電位。局部電位的三個特性：等級性、總和性和電緊張性擴(kuò)布等。局部去極化的總和達(dá)到閾電位時能爆發(fā)動作電位。（三）興奮性的變化規(guī)律絕對不應(yīng)期相對不應(yīng)期超常期低常期恢復(fù)正常興奮性的正常、缺失或低下取決于通道蛋白（主要是鈉

9、通道）的性狀即激活、失活和備用狀態(tài)。絕對不應(yīng)期的存在決定了已有動作電位存在期間不可能產(chǎn)生新的興奮，也就是說， 同一部位不可能產(chǎn)生動作電位的重合。（四）興奮在同一細(xì)胞上的傳導(dǎo)機(jī)制無髓神經(jīng)纖維局部電流形式傳導(dǎo)有髓神經(jīng)纖維跳躍式傳導(dǎo)提示 : 參考教材21 頁的圖形 2-8 動作電位在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)我們在了解了興奮在同一細(xì)胞上的傳導(dǎo)機(jī)制后，我們要進(jìn)一步了解興奮在不同細(xì)胞上的傳遞， 選的代表就是神經(jīng)纖維和肌纖維之間的興奮傳遞機(jī)制，也就是神經(jīng)肌肉接頭處的興奮傳遞。六、神經(jīng)肌肉接頭處的興奮傳遞傳遞過程運(yùn)動神經(jīng)興奮 神經(jīng)沖動以局部電流形式傳導(dǎo)到神經(jīng)末梢 末梢膜對 Ca2+ 的通透性 2+ 2+2+接頭后膜去

10、極化產(chǎn)生終板電位（局部電位）達(dá)到肌閾電位肌膜爆發(fā)動作電位，肌細(xì)胞興奮。請同學(xué)們注意接頭前膜是哪種細(xì)胞的細(xì)胞膜？接頭后膜是哪種細(xì)胞的細(xì)胞膜？接頭前膜、前膜后膜間的縫隙和接頭后膜組成的結(jié)構(gòu)叫做什么？終板是什么？這些傳遞的步驟哪些是在神經(jīng)細(xì)胞完成的？哪些是在肌細(xì)胞完成的？提示 : 可參考教材22 頁圖 2-9 神經(jīng)肌肉接頭結(jié)構(gòu)的示意圖2傳遞特征（ 1）單向傳遞（ 2）時間延擱（ 3）易受環(huán)境因素的影響那么肌纖維興奮后又是怎樣引起肌纖維發(fā)生收縮的呢？也就是說肌纖維怎樣從電變化轉(zhuǎn)化為機(jī)械變化的呢？我們討論一下這一章的最后一個問題：骨骼肌細(xì)胞的收縮功能。七、骨骼肌細(xì)胞的收縮功能Z 線（一）骨骼肌細(xì)胞微細(xì)結(jié)

11、構(gòu)的要點(diǎn)暗帶明帶肌肌原纖維小暗帶節(jié)明帶M 線暗帶Z 線肌小節(jié)是由粗、細(xì)肌絲組成的。粗肌絲由肌凝蛋白組成。肌凝蛋白分頭、尾。尾固定在M線，頭裸露排列形成橫橋。橫橋功能有二：一是拖動細(xì)肌絲向M線滑行；二是具有ATP酶的作用。細(xì)肌絲由肌纖蛋白、原肌凝蛋白和肌鈣蛋白組成。橫管系統(tǒng)（ T 管系統(tǒng)）：傳播興奮肌管系統(tǒng)縱管（ L 管）系統(tǒng)： L 管伸向兩端 T 管處膨大形成 鈣池1 個橫管 +2 個鈣池（兩側(cè)）=三聯(lián)管（興奮收縮耦聯(lián)的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)）（二）骨骼肌的收縮機(jī)制滑行學(xué)說肌漿中2+2+原肌鈣蛋白構(gòu)象改變、移位暴露細(xì)肌絲與橫橋CaCa 與肌鈣蛋白結(jié)合結(jié)合的位點(diǎn)橫橋與細(xì)肌絲結(jié)合激活 ATP酶，釋放能量橫橋擺動拖動細(xì)肌絲向 M線滑行肌小節(jié)縮短肌肉收縮肌漿中 Ca2Ca2+與肌鈣蛋白分離原肌鈣蛋白回位遮住細(xì)肌絲與橫橋結(jié)合的位點(diǎn)阻止橫橋與細(xì)肌絲結(jié)合細(xì)肌絲被動回位肌小節(jié)恢復(fù)到靜息時長度肌肉舒張（三） 興奮收縮耦聯(lián)終板電位 -肌細(xì)胞膜產(chǎn)生動作電位三聯(lián)管、肌小節(jié)旁三聯(lián)管信息傳遞L 管對Ca2+ 儲存、釋放、回收（四）骨骼肌收縮的外部表現(xiàn)1等長收縮與等張收縮2單收縮潛伏期、縮短期、舒張期復(fù)合收縮完全性強(qiáng)直收縮、不完全性強(qiáng)直收縮（五）影響肌肉收縮的主要因素1前負(fù)荷：肌肉 收縮前 所遇到的負(fù)荷或阻力稱為前負(fù)荷。它使肌肉在收縮之前被拉長到一定的長度（初長度） ，前負(fù)荷決定初長度。最適初長度和最適前