生理學第二次輔導

1、生理學第二次輔導第二章細胞的基本功能主要內容： 細胞膜的基本結構細胞膜的跨膜物質轉運功能細胞膜的跨膜信息轉導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、細胞膜的基本結構（一）細胞膜是一個具有特殊結構和功能的半透膜。（二）細胞膜的主要組成成分是脂質和蛋白質，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)的脂質雙分子“鑲嵌” 指的是其中鑲嵌的結構和功能的蛋白質層的構架脂質雙分子層親水端朝向膜的內、外表面疏水端朝向膜的內部脂質的溶點低，所以表現(xiàn)為液態(tài)，有流動性、不對稱性

2、的特性。蛋白質膜蛋白質的特點可以歸納為“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：轉運物質功能的蛋白質包括載體蛋白質、通道蛋白質、離子泵轉導信息功能的蛋白質如受體蛋白質做為標志物的蛋白質糖類可與蛋白質結合做為標志物，如紅細胞的抗原。從蛋白質的功能上我們可以了解到細胞膜具有物質轉運功能和信息轉導功能。二、細胞膜的跨膜物質轉運功能提示：學習過程中注意回答主要的轉運形式有哪些？從能量的角度可以把物質轉運分為哪兩類？兩類的主要區(qū)別是什么？如何表述和理解不同的轉運形式？主要的轉運形式有四種：單純擴散、易化擴散、主動轉運、出胞作用從能量

3、角度分可分為兩類：被動轉運、主動轉運比較被動轉運和主動轉運主動轉運 ( 離子泵、入胞作用)被動轉運 ( 單純擴散、易化擴散)逆電 - 化學梯度通過細胞膜順電 - 化學梯度通過細胞膜消耗能量不消耗能量學員們注意從三個方面來理解和表述以下四種轉運方式，即運什么？怎么運？運到哪？（一）單純擴散脂溶性物質 由膜的高濃度一側向低濃度一側的轉運過程 。主要轉運的物質有氧氣、二氧化碳（二）易化擴散非脂溶性物質在膜蛋白的幫助下由膜的高濃度一側向低濃度一側的轉運過程。易化擴散根據(jù)膜蛋白的不同分為兩種：載體易化擴散：特點包括結構特異性、飽和性、競爭性通道易化擴散：特點包括結構相對特異、無飽和性、通道有開關兩種狀態(tài)

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

5、激信號作用于細胞膜， 細胞膜上某些特異蛋白質選擇性地接受并引起細胞膜兩側電位變化或細胞內發(fā)生某些功能改變，細胞膜的這種作用稱為跨膜信號轉導功能。按其轉導方式分為：通道蛋白質介導的跨膜信號轉導 又可分為化學門控通道和電壓門控通道膜受體蛋白質介導的跨膜信號轉導四、細胞膜的生物電現(xiàn)象及其產(chǎn)生機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鍵詞：細胞 安靜 膜內外 電位差靜息電位表現(xiàn)為膜內相對為負膜外相對為正。極化超極化從極化狀態(tài)向膜內負值變大方向轉化為超極化。反極化去極化極化正值負值變小負值膜內負值減小為去極化，負值變?yōu)檎禐榉礃O化去極化復極化極化靜息電位的產(chǎn)生

6、機制： 關鍵在理解生物電的產(chǎn)生是細胞膜兩側結果 。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：順濃度差由細胞膜內側向細胞膜外側移動移動的結果：膜內正電荷減少，膜外正電荷增多，膜內電位為負，膜外為正。待鉀濃度擴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：可興奮細胞在受到刺激時，在靜息電位的基礎上爆發(fā)的一次膜兩側快速、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極相。產(chǎn)生機制：當細胞受到有效刺激時鈉通道被激活，鈉順濃度

7、差向細胞內移動，膜內負電位減小，當減小到閾電位時鈉通道大量快速開放， 鈉大量快速內流， 膜內負電位減小到消失到正電位。這個過程是鈉內流導致的稱鈉平衡電位。鈉通道失活，鉀通透性變大，鉀快速外流，膜內電位迅速下降，直到變?yōu)殪o息值。這時電位值是恢復到靜息值了，但鉀鈉離子的分布情況是怎樣的呢？鉀在外多了，鈉在內多了，這樣離子分布沒在恢復到靜息狀態(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，使離子的分布也恢復到靜息狀態(tài)，保證了細胞接受新的刺激而產(chǎn)生反應。特點：一是“全或無”現(xiàn)象即動作電位刺激小就無，刺激強度足夠就達最大，傳導中也無衰減；二是脈沖

8、式傳導。五、興奮的引起和興奮在同一細胞上的傳播（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”和表達的意思“界限” “域”來理解比較閾值（閾強度）、閾電位、腎糖閾等名詞。細胞興奮性的高低與靜息電位和閾電位的差值成反變關系。（二）局部興奮及其向動作電位的轉化閾下刺激強引起受刺激的膜局部出現(xiàn)一個較小的去極化反應，稱為局部反應或局部興奮。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布等。局部去極化的總和達到閾電位時能爆發(fā)動作電位。（三）興奮性的變化規(guī)律絕對不應期相對不應期超常期低常期恢復正常興奮性的正常、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）興奮在同一細胞上的傳導機制無髓神經(jīng)纖維局部電流形式傳導有髓神經(jīng)纖維跳躍式傳導提示 : 參考教材21 頁的圖形 2-8 動作電位在神經(jīng)纖維上的傳導我們在了解了興奮在同一細胞上的傳導機制后，我們要進一步了解興奮在不同細胞上的傳遞， 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動神經(jīng)興奮 神經(jīng)沖動以局部電流形式傳導到神經(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）達到肌閾電位肌膜爆發(fā)動作電位，肌細胞興奮。請同學們注意接頭前膜是哪種細胞的細胞膜？接頭后膜是哪種細胞的細胞膜？接頭前膜、前膜后膜間的縫隙和接頭后膜組成的結構叫做什么？終板是什么？這些傳遞的步驟哪些是在神經(jīng)細胞完成的？哪些是在肌細胞完成的？提示 : 可參考教材22 頁圖 2-9 神經(jīng)肌肉接頭結構的示意圖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化為機械變化的呢？我們討論一下這一章的最后一個問題：骨骼肌細胞的收縮功能。七、骨骼肌細胞的收縮功能Z 線（一）骨骼肌細胞微細結

11、構的要點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肌絲向M線滑行；二是具有ATP酶的作用。細肌絲由肌纖蛋白、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）=三聯(lián)管（興奮收縮耦聯(lián)的關鍵結構）（二）骨骼肌的收縮機制滑行學說肌漿中2+2+原肌鈣蛋白構象改變、移位暴露細肌絲與橫橋CaCa 與肌鈣蛋白結合結合的位點橫橋與細肌絲結合激活 ATP酶，釋放能量橫橋擺動拖動細肌絲向 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肌絲與橫橋結合的位點阻止橫橋與細肌絲結合細肌絲被動回位肌小節(jié)恢復到靜息時長度肌肉舒張（三） 興奮收縮耦聯(lián)終板電位 -肌細胞膜產(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、舒張期復合收縮完全性強直收縮、不完全性強直收縮（五）影響肌肉收縮的主要因素1前負荷：肌肉 收縮前 所遇到的負荷或阻力稱為前負荷。它使肌肉在收縮之前被拉長到一定的長度（初長度） ，前負荷決定初長度。最適初長度和最適前