生理学-第二章-细胞的基本功能.ppt

第二章第二章 细胞的基本功能细胞的基本功能生理学基础 章目录1细胞膜的物质转运功能细胞膜的物质转运功能细胞膜的物质转运功能细胞膜的物质转运功能 2细胞的生物电现象细胞的生物电现象细胞的生物电现象细胞的生物电现象3肌细胞的收缩功能肌细胞的收缩功能肌细胞的收缩功能肌细胞的收缩功能重点与难点细胞膜转运物质的主要方式及特点；细胞膜转运物质的主要方式及特点；细胞膜转运物质的主要方式及特点；细胞膜转运物质的主要方式及特点；静息电位和动作电位的概念和产生的离子基础。静息电位和动作电位的概念和产生的离子基础。静息电位和动作电位的概念和产生的离子基础。静息电位和动作电位的概念和产生的离子基础。细胞生物电产生原理细胞生物电产生原理细胞生物电产生原理细胞生物电产生原理 ；骨骼肌收缩机制。骨骼肌收缩机制。骨骼肌收缩机制。骨骼肌收缩机制。概述概述一、细胞：一、细胞：构成人构成人体的基本结构和功体的基本结构和功能单位能单位。人体的各。人体的各种生理活动都是在种生理活动都是在细胞功能活动的基细胞功能活动的基础上进行的。础上进行的。(一一)膜的化学组成膜的化学组成:脂质脂质(62%)-主要由磷脂主要由磷脂(70%)和胆固醇和胆固醇(25%);还有少量的鞘脂还有少量的鞘脂(5%)。磷脂中最多的是磷脂酰胆。磷脂中最多的是磷脂酰胆碱，最少的是磷脂酰甘油和磷脂碱，最少的是磷脂酰甘油和磷脂酰肌醇酰肌醇。蛋白质蛋白质(35%)-从分子数看，从分子数看，脂脂蛋蛋100倍倍,从重量看从重量看,蛋蛋脂脂1-4倍。倍。糖类糖类(3%)二、膜的化学组成、分子结构和基本特性二、膜的化学组成、分子结构和基本特性 1、脂质双层脂质双层-头端亲水。头端亲水。磷酸和碱基是极性基团；尾端疏水。磷酸和碱基是极性基团；尾端疏水。长烃链是非极性基团。这种排列具长烃链是非极性基团。这种排列具有稳定性和流动性。有稳定性和流动性。(二二)膜的分子结构膜的分子结构液态镶嵌模型液态镶嵌模型：以液态的脂质以液态的脂质双分子层为基架，其中镶嵌着具有双分子层为基架，其中镶嵌着具有不同生理功能的蛋白质不同生理功能的蛋白质。2、膜蛋白质膜蛋白质-整合蛋白整合蛋白(贯穿全层或镶嵌其中贯穿全层或镶嵌其中,作为离子通道、载体作为离子通道、载体和离子泵和离子泵)，表面蛋白，表面蛋白(附着于膜的外或内表面附着于膜的外或内表面)3、糖链外露糖链外露-作为细胞的标志作为细胞的标志(如如ABO血型血型)。有些作为膜受体的。有些作为膜受体的“可识别可识别”部分，能特异地与激素、递质等结合。部分，能特异地与激素、递质等结合。细胞膜细胞膜细胞膜细胞膜vv是包被在细胞表面的薄膜，是具是包被在细胞表面的薄膜，是具是包被在细胞表面的薄膜，是具是包被在细胞表面的薄膜，是具有特殊结构和功能的有特殊结构和功能的有特殊结构和功能的有特殊结构和功能的半透膜半透膜半透膜半透膜；vv将细胞内容物与细胞外液隔开，将细胞内容物与细胞外液隔开，将细胞内容物与细胞外液隔开，将细胞内容物与细胞外液隔开，使细胞独立地存在；使细胞独立地存在；使细胞独立地存在；使细胞独立地存在；vv直接与内环境接触，是物质进出直接与内环境接触，是物质进出直接与内环境接触，是物质进出直接与内环境接触，是物质进出细胞及信息传递的必经之路。细胞及信息传递的必经之路。细胞及信息传递的必经之路。细胞及信息传递的必经之路。第一节第一节 细胞膜的物质转运功能细胞膜的物质转运功能一、小分子物质和离子的跨膜转运一、小分子物质和离子的跨膜转运二、大分子物质和颗粒物质的跨膜转运二、大分子物质和颗粒物质的跨膜转运一、小分子物质和离子的跨膜转运一、小分子物质和离子的跨膜转运(一一)被动转运被动转运(二二)主动转运主动转运(一一)被动转运被动转运概念：概念：是指物质从是指物质从高浓度高浓度一侧向一侧向低浓度低浓度一侧（顺浓度差）的跨膜一侧（顺浓度差）的跨膜转运形式，转运过程转运形式，转运过程不不需要细胞代谢提供能量，其需要细胞代谢提供能量，其动力动力为细为细胞膜两侧存在的胞膜两侧存在的浓度差浓度差(或或电位差电位差)。分类：分类：1单纯扩散（不需膜蛋白辅助）单纯扩散（不需膜蛋白辅助）2易化扩散（需膜蛋白辅助）易化扩散（需膜蛋白辅助）1单纯扩散单纯扩散概念：是指概念：是指脂溶性小分子脂溶性小分子物质从物质从高浓度一侧向低浓度一侧转运的高浓度一侧向低浓度一侧转运的过程，是一种简单的物理扩散。过程，是一种简单的物理扩散。方向：方向：动力：动力：转运的物质：转运的物质：O2、CO2、N2及甘油等脂溶性物及甘油等脂溶性物质。质。O2 2 o O2 2 i iCO2 2 i CO2 2 o o高高浓度浓度低低浓度浓度浓度差浓度差 通透性通透性 不耗能不耗能2易化扩散易化扩散概念：是指概念：是指非脂溶性非脂溶性小分子物质或离子，在细胞膜中一些小分子物质或离子，在细胞膜中一些特殊蛋特殊蛋白质白质的协助下，由膜的高浓度一侧向低浓度一侧转运的过程。的协助下，由膜的高浓度一侧向低浓度一侧转运的过程。方向：方向：动力：动力：(4)据膜蛋白质的功能不同，可分为：据膜蛋白质的功能不同，可分为：1)以载体为中介的易化扩散以载体为中介的易化扩散 2)以通道为中介的易化扩散以通道为中介的易化扩散高高浓度浓度低低浓度浓度浓度差浓度差不耗能不耗能 1)以载体为中介的易化扩散以载体为中介的易化扩散u蛋白质类型蛋白质类型:载体载体-与被转运物质与被转运物质结合结合,发生构象改变发生构象改变u转运物质举例转运物质举例:葡萄糖葡萄糖（红细胞）（红细胞）、氨基酸和中、氨基酸和中间代谢产物的进出细胞间代谢产物的进出细胞u特征特征：高度的特异性高度的特异性 饱和现象饱和现象 竞争性抑制竞争性抑制K+i K+o oNa+o Na+i i 2)以通道为中介的易化扩散以通道为中介的易化扩散u蛋白质类型蛋白质类型:通道通道-带有闸门装置的带有闸门装置的一条管道，开放时具有转运功能，一条管道，开放时具有转运功能，具有具有离子选择性离子选择性。u转运物质举例转运物质举例:带电离子，如带电离子，如Na+、K+、Ca2+、Cl-等。等。u门控性：门控性：根据引起闸门开闭的原因根据引起闸门开闭的原因不同，通道分成不同的类型：不同，通道分成不同的类型：化学门控通道化学门控通道 电压门控通道电压门控通道 机械门控通道机械门控通道(二二)主动转运主动转运 概念：是指细胞膜通过本身的某种概念：是指细胞膜通过本身的某种耗能耗能过程，将某种物质的过程，将某种物质的分子或离子从细胞膜的分子或离子从细胞膜的低浓度低浓度一侧向一侧向高浓度高浓度一侧转运的过程。一侧转运的过程。根据是否直接利用分解根据是否直接利用分解ATP的能量，可分为：的能量，可分为：1原发性主动转运原发性主动转运 2继发性主动转运继发性主动转运1原发性主动转运原发性主动转运概念：细胞概念：细胞直接直接利用代谢产生的能量将物质利用代谢产生的能量将物质逆浓度差和（或）逆浓度差和（或）电位差电位差进行跨膜转运的过程。进行跨膜转运的过程。方向：方向：低低浓度浓度高高浓度浓度介导蛋白质：离子泵介导蛋白质：离子泵举例：举例：钠泵钠泵、质子泵、钙泵等。、质子泵、钙泵等。vv正常情况下，正常情况下，正常情况下，正常情况下，K K K K+、NaNaNaNa+在细胞内外的分布有在细胞内外的分布有在细胞内外的分布有在细胞内外的分布有很大的不同，以神经细胞为例：很大的不同，以神经细胞为例：很大的不同，以神经细胞为例：很大的不同，以神经细胞为例：K K K K+NaNaNaNa+细胞内细胞内细胞内细胞内细胞外细胞外细胞外细胞外30303030倍倍倍倍12121212倍倍倍倍vv这种不均衡的离子分布在所有细胞膜两侧普这种不均衡的离子分布在所有细胞膜两侧普这种不均衡的离子分布在所有细胞膜两侧普这种不均衡的离子分布在所有细胞膜两侧普遍存在，是通过消耗能量来形成和维持的。遍存在，是通过消耗能量来形成和维持的。遍存在，是通过消耗能量来形成和维持的。遍存在，是通过消耗能量来形成和维持的。N N+-K-K+依赖式依赖式依赖式依赖式-ATP-ATP酶（钠泵）酶（钠泵）酶（钠泵）酶（钠泵）过程：过程：当当NaNa+i i/K/K+o o被激活被激活ATPATP分解分解能量能量2K2K+i i;3 Na;3 Na+o o维持维持Na+o o高、高、K+i i高高原先的不均匀分布状态原先的不均匀分布状态通道转运与钠通道转运与钠-钾泵转运模式图钾泵转运模式图钠泵生理意义钠泵生理意义：造成的细胞内高造成的细胞内高K+是许多代谢反应如蛋白质和糖原的合成是许多代谢反应如蛋白质和糖原的合成等提供了必需条件；等提供了必需条件；造成的膜内外造成的膜内外K+、Na+的浓度差，是神经、肌肉等可兴奋细的浓度差，是神经、肌肉等可兴奋细胞产生电活动，维持细胞兴奋性的基础；胞产生电活动，维持细胞兴奋性的基础；形成的形成的Na+势能贮备，也是其它物质继发性主动转运的动力。势能贮备，也是其它物质继发性主动转运的动力。概念：间接利用概念：间接利用ATPATP能量的主动转运过程。能量的主动转运过程。即逆浓度梯度或即逆浓度梯度或逆电位梯度的转运时，逆电位梯度的转运时，能量非直接来自能量非直接来自ATPATP的分解，是的分解，是来自膜两侧来自膜两侧NaNa+浓度浓度差差，而，而NaNa+差是差是NaNa+-K-K+泵分解泵分解ATPATP释放的能量建立的。释放的能量建立的。2.继发性主动转运继发性主动转运Na+2.继发性主动转运继发性主动转运Na+低低高高方向：方向：介导蛋白质：转运蛋白介导蛋白质：转运蛋白分类：分类：转运物质举例：转运物质举例：同向转运同向转运逆向转运逆向转运葡萄糖葡萄糖(小肠上皮、肾小小肠上皮、肾小管上皮管上皮)、氨基酸、氨基酸小分子物质跨膜运输方式的比较小分子物质跨膜运输方式的比较单纯扩散单纯扩散易化扩散易化扩散主动转运主动转运运输方向运输方向顺顺浓度梯度浓度梯度顺顺浓度梯度浓度梯度逆逆浓度梯度浓度梯度载体载体不不需要需要需要需要需要需要能量能量不不耗能耗能不不耗能耗能耗能耗能举例举例O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯甘油、乙醇、苯等等葡萄糖进入红细葡萄糖进入红细胞胞Na+、K+、Ca+等等离子离子；小肠吸收葡萄糖、小肠吸收葡萄糖、氨基酸氨基酸等等二、大分子物质和颗粒物质的跨膜转运二、大分子物质和颗粒物质的跨膜转运(一一)入胞入胞1.吞噬吞噬2.吞饮吞饮(二二)出胞出胞(一一)入胞入胞概念：是指细胞外的大分子物质或颗粒物质转运到细胞内的概念：是指细胞外的大分子物质或颗粒物质转运到细胞内的过程。过程。如白细胞吞噬细菌等如白细胞吞噬细菌等1.吞噬吞噬2.吞饮吞饮1.吞噬吞噬 颗粒物质或团块进入细胞的过程。如单核细胞、巨噬颗粒物质或团块进入细胞的过程。如单核细胞、巨噬细胞和中性粒细胞等，防御微生物的入侵，清除衰老和死亡细胞和中性粒细胞等，防御微生物的入侵，清除衰老和死亡的细胞。的细胞。2.吞饮吞饮 大分子液态物质进入细胞的过程。几乎出现于所有的大分子液态物质进入细胞的过程。几乎出现于所有的细胞。细胞。(一一)入胞入胞(二二)出胞出胞大分子物质或颗粒物质通大分子物质或颗粒物质通过细胞膜的运动从细胞内过细胞膜的运动从细胞内排到细胞外的过程称为出排到细胞外的过程称为出胞。胞。见于激素、消化酶的分泌见于激素、消化酶的分泌及神经递质释放等。及神经递质释放等。复习：复习：1、细胞膜的主要组成物质包括哪些？其结构、细胞膜的主要组成物质包括哪些？其结构模型是什么？模型是什么？2、什么是被动运输？主动运输？、什么是被动运输？主动运输？3、单纯扩散有何特点？、单纯扩散有何特点？4、易化扩散有何特点？、易化扩散有何特点？5、主动运输有何特点？、主动运输有何特点？6、什么是入胞？出胞？、什么是入胞？出胞？7、什么是受体？、什么是受体？第二节第二节 细胞的生物电活动细胞的生物电活动一、静息电位一、静息电位二、动作电位二、动作电位三、局部电位三、局部电位概概 述述 恩格斯在恩格斯在100100多年前就指出：多年前就指出：“地球上几乎没有一种变化发生而地球上几乎没有一种变化发生而不同时显示出电的变化不同时显示出电的变化”。生物体在安静和活动时都存在电活动生物体在安静和活动时都存在电活动,这种电活动称为这种电活动称为生物电生物电。生物电发生在细胞膜两侧，故称为生物电发生在细胞膜两侧，故称为跨膜电位跨膜电位，简称简称膜电位。膜电位。无论无论安静时的安静时的静息电位静息电位或活动时的或活动时的动作电位动作电位都是跨膜电位。都是跨膜电位。特点特点:很微弱很微弱,用用mvmv或或WvWv计算计算.如临床上广泛应用的如临床上广泛应用的心电图、脑电心电图、脑电图、肌电图图、肌电图及及视网膜电图视网膜电图等就是这些不同器官和组织活动时生物电变等就是这些不同器官和组织活动时生物电变化的表现。化的表现。静息电位静息电位：动作电位动作电位：可兴奋细胞受到刺激时，在RP的基础上产生的可扩布的电位变化过程。细胞处于安静状态时，膜内外存在的电位差。细胞的生物电现象细胞的生物电现象一、静息电位（一、静息电位（RP）(一一)静息电位的概念静息电位的概念 指细胞处于指细胞处于生理静息生理静息状态时存在于细胞膜状态时存在于细胞膜两侧两侧的电位差。的电位差。静息状态的标志：静息状态的标志：极化极化-安静状态下膜外为正、膜内为负安静状态下膜外为正、膜内为负的状态，即的状态，即“内负外正内负外正”。实验记录：实验记录：（甲甲）当当A A、B B电电极极都都位位于于细细胞胞膜膜外外，无无电电位位改改变变，证证明明膜膜外外无电位差无电位差。（乙乙）当当A A电电极极位位于于细细胞胞膜膜外外，B B电电极极插插入入膜膜内内时时，有有电电位位改改变，变，证明膜内、外间有电位差证明膜内、外间有电位差。（丙丙）当当A A、B B电电极极都都位位于于细细胞胞膜膜内内，无无电电位位改改变变，证证明明膜膜内内无电位差无电位差。极化极化：指细胞在安静状态下所保持的“外正内负外正内负”的状态称为极化。是细胞处于静息状态的标志。去极化去极化：静息电位减小。反极化（超射）反极化（超射）：去极化至零电位后进一步变为正值。复极化复极化：细胞膜去极化后再向静息电位方向恢复的过程。超极化超极化：静息电位增大。基本概念基本概念-70mV-50mV-70mV-50mV-70mV0mV+30mV-70mV0mV+30mV+30mV/-50mV-70mV+30mV/-50mV-70mV-70mV-90mV-70mV-90mV-70mV-70mV 极化极化去极化去极化复极化复极化超极化超极化 反极化（超射）反极化（超射）(二二)静息电位的产生机制静息电位的产生机制1.前提条件：前提条件：1)细胞内外的离子分布不均匀。细胞内外的离子分布不均匀。Na+i iNa+o o1 12 K+i iK+o o30 1 Cl-i i Cl-o o1 14 A-i iA-o o 4 12)细胞膜在不同情况下，对不同离子的通透性不同。细胞膜在不同情况下，对不同离子的通透性不同。静息状态下通透性：静息状态下通透性：K K+ClCl-NaNa+A A-只对只对只对只对K K K K+有通透性有通透性有通透性有通透性对其他离子通透性极低对其他离子通透性极低对其他离子通透性极低对其他离子通透性极低 K K K K+外流外流外流外流K K K K+外流的动力：膜内的高外流的动力：膜内的高外流的动力：膜内的高外流的动力：膜内的高K K K K+势能势能势能势能K K K K+外流的条件：安静时膜对外流的条件：安静时膜对外流的条件：安静时膜对外流的条件：安静时膜对K K K K+有通透性有通透性有通透性有通透性（二）静息电位的产生机制（二）静息电位的产生机制（二）静息电位的产生机制（二）静息电位的产生机制 条件：条件：条件：条件：安静时膜内高安静时膜内高安静时膜内高安静时膜内高K K K K+安静时膜对安静时膜对安静时膜对安静时膜对K K K K+的通透性高的通透性高的通透性高的通透性高2.静息电位产生过程静息电位产生过程1)K1)K i i顺浓度差向膜外扩散顺浓度差向膜外扩散/AA-i i不能向膜外扩散不能向膜外扩散2)2)膜外带正电膜外带正电,膜内带负电膜内带负电3)3)膜外正电变为流动阻力膜外正电变为流动阻力4)4)当动力当动力(浓度差浓度差)=)=阻力阻力(电位电位差差)时，跨膜流动停止时，跨膜流动停止5)5)达到达到 K+的电化学平衡电位，的电化学平衡电位，即即 K+平衡电位。平衡电位。静息状态下细胞膜对静息状态下细胞膜对K K+的通透性最大的通透性最大结论：结论：静息电位相当于静息电位相当于K+平衡电位平衡电位3.静息电位小结静息电位小结1)K+外流外流是静息电位形成的主要原因，静息电位接近于是静息电位形成的主要原因，静息电位接近于K+的的电化学平衡电位。电化学平衡电位。2)静息状态时细胞膜对静息状态时细胞膜对Na+也有一定的通透性，通常静息电位也有一定的通透性，通常静息电位略低于略低于K+平衡电位平衡电位。3)静息电位静息电位=极化状态，是一个现象的两种表达方式。极化状态，是一个现象的两种表达方式。4)静息电位的大小主要受静息电位的大小主要受细胞内外细胞内外K+浓度浓度的影响，的影响，细胞代谢障细胞代谢障碍碍也可影响静息电位。也可影响静息电位。二、动作电位（二、动作电位（AP）1、概念概念 指细胞受刺激而兴指细胞受刺激而兴奋时，在静息电位基础奋时，在静息电位基础上发生的迅速的可扩布上发生的迅速的可扩布性电位变化。性电位变化。去去 极极 相相上上 升升 支支下下降降支支2.动作电位的组成动作电位的组成(去极过程去极过程AP上升支和上升支和复极过程复极过程AP下降支下降支)刺激刺激局部电位局部电位阈电位阈电位去极化去极化零电位零电位反极化（超射）反极化（超射）复极化复极化（负、正）后电位（负、正）后电位复复极极相相3、动作电位的产生机制、动作电位的产生机制、膜内、膜内.外存在外存在NaNa+浓度差浓度差:Na:Na+i:Nai:Na+O 112.O 112.、静息时、静息时“外正内负外正内负”,以上是促使以上是促使NaNa+内流的两个动力。内流的两个动力。、膜受到刺激产生去极化、膜受到刺激产生去极化,达到达到阈电位阈电位,NaNa+通道开放通道开放,NaNa+大量快速内大量快速内流流,暴发暴发APAP的上升支的上升支.直至直至NaNa+平衡电位，平衡电位，NaNa+通道失活。通道失活。1 1）AP上升支产生的机制上升支产生的机制峰电位峰电位膜外膜内2）AP下降支产生的机制下降支产生的机制 Na+通道失活，通道失活，K+通道开放，通道开放，K+顺浓度差及电位差大量快速顺浓度差及电位差大量快速外流外流，使细胞膜状态又恢复到静息状态水平。使细胞膜状态又恢复到静息状态水平。峰电位峰电位膜外膜内当细胞受到当细胞受到刺激刺激细胞膜上细胞膜上少量少量NaNa+通道激活而开放通道激活而开放NaNa+顺浓度差少量内流顺浓度差少量内流膜内外电位差膜内外电位差局部电位局部电位当膜内电位变化到当膜内电位变化到阈电位阈电位时时NaNa通道大量开放通道大量开放NaNa+顺浓度差和膜内负电位的吸引顺浓度差和膜内负电位的吸引再生式内流再生式内流 Na Na+i i、KK+O O激活激活NaNa+K K+泵泵AP上升支上升支下降支下降支产生机制产生机制:膜内负电位减小到零并变为正电位（膜内负电位减小到零并变为正电位（APAP上升支上升支）NaNa+通道关通道关NaNa+内流停内流停+同时同时K K+通道激活而开放通道激活而开放K K顺浓度差和膜内正电位的吸引顺浓度差和膜内正电位的吸引K K迅速外流迅速外流膜内电位迅速下降，恢复到膜内电位迅速下降，恢复到RPRP水平（水平（APAP下降支下降支）NaNa+泵出、泵出、K K+泵回，泵回，离子恢复到兴奋前水平离子恢复到兴奋前水平后电位后电位APAP的上升支（的上升支（去极化去极化）是由于）是由于NaNa大量快速内流大量快速内流形成的，下降形成的，下降支（支（复极化复极化）是）是K K外流外流形成的形成的.后电位是后电位是NaNaK K泵泵活动引活动引起的。起的。动作电位是动作电位是NaNa+的电化学平衡电位，该平衡电位接近超射值；的电化学平衡电位，该平衡电位接近超射值；上升支和下降支构成上升支和下降支构成锋电位锋电位；峰电位是动作电位的标志峰电位是动作电位的标志。结论结论1）动作电位的引起）动作电位的引起能使膜上能使膜上Na+通道突然开放，触发动作电位的临界膜电位通道突然开放，触发动作电位的临界膜电位值称为值称为阈电位阈电位（threshold potential，TP）。能引起阈电位）。能引起阈电位的刺激强度：的刺激强度：阈刺激阈刺激 阈上刺激阈上刺激静息电位去极化达到阈电位是产生动作电位的静息电位去极化达到阈电位是产生动作电位的必要条件必要条件。4.动作电位的引起与传导动作电位的引起与传导细胞兴奋性的高低与细胞的细胞兴奋性的高低与细胞的静息电位静息电位和和阈电位阈电位的差值呈的差值呈反反变关系变关系。1静息电位静息电位阈电位阈电位兴奋性兴奋性=2 2）动作电位的传导）动作电位的传导）动作电位的传导）动作电位的传导在受刺激的局部细胞膜产生的动作电位（即兴奋），将沿在受刺激的局部细胞膜产生的动作电位（即兴奋），将沿细胞膜自动向邻近未兴奋的部位传导。动作电位传导的机制细胞膜自动向邻近未兴奋的部位传导。动作电位传导的机制用用局部电流学说局部电流学说来解释。来解释。传导方式传导方式：无髓鞘无髓鞘N N纤维的兴奋传导为纤维的兴奋传导为逐步兴奋逐步传导逐步兴奋逐步传导 (1m/s).(1m/s).速度速度慢慢有髓鞘有髓鞘N N纤维的兴奋传导为纤维的兴奋传导为逐结兴奋跳跃式传导逐结兴奋跳跃式传导(100m/s).(100m/s).速度速度快快无髓神经纤维无髓神经纤维有髓神经纤维有髓神经纤维5.动作电位的特征：动作电位的特征：（1）具有）具有“全或无全或无”现象现象：即同一细胞上的：即同一细胞上的AP大小不随大小不随刺激强度和传导距离而改变的现象。刺激强度和传导距离而改变的现象。（2）不衰减式传导）不衰减式传导（3）脉冲式脉冲式,不融合不融合.6.动作电位的意义：动作电位的意义：APAP的产生是细胞兴奋的标志。的产生是细胞兴奋的标志。三、局部电位三、局部电位1.概念：概念：细胞受到细胞受到阈下刺激阈下刺激，细胞，细胞膜的膜的Na+通道开放，通道开放，少量少量Na+内内流流，产生，产生局部去极化局部去极化。这种。这种局局部的去极化电位则称之为部的去极化电位则称之为局部局部电位电位，也称局部兴奋。，也称局部兴奋。2.局部电位的局部电位的特点特点：电紧张方式扩布，电位幅度小，电紧张方式扩布，电位幅度小，且呈衰减性传导且呈衰减性传导；没有全或无的现象：没有全或无的现象：局部电位的幅值可以随阈下刺激的增强而增大。总和效应：总和效应：时间总和与空间总和。即动作电位可以由一次阈刺激或阈上刺激引起，也可以由多多个阈下刺激个阈下刺激产生的局部电位的总和而引发。空间性总和空间性总和复习复习1、什么是静息电位？动作电位？局部电位？、什么是静息电位？动作电位？局部电位？2、极化、去极化、超极化、反极化、复极化、极化、去极化、超极化、反极化、复极化3、静息电位产生的原因是什么？、静息电位产生的原因是什么？4、什么是峰电位？有何意义？、什么是峰电位？有何意义？5、动作电位上升支、下降支产生的原因是什么？、动作电位上升支、下降支产生的原因是什么？6、什么是阈电位？有何意义？、什么是阈电位？有何意义？7、无髓神经纤维及有髓神经纤维动作电位的传导有何特点？、无髓神经纤维及有髓神经纤维动作电位的传导有何特点？8、动作电位的特点。、动作电位的特点。9、局部电位的特点。、局部电位的特点。第三节 肌细胞的收缩功能v肌组织的分类：肌组织的分类：形态学特点形态学特点:横纹肌、平滑肌横纹肌、平滑肌功能特性功能特性:骨骼肌、心肌、平滑肌骨骼肌、心肌、平滑肌神经支配神经支配:随意肌、非随意肌随意肌、非随意肌骨骼肌骨骼肌心肌心肌平滑肌平滑肌一、骨骼肌的收缩原理一、骨骼肌的收缩原理骨骼肌的微细结构骨骼肌的微细结构1肌原纤维和肌节肌原纤维和肌节肌节是肌肉收缩和舒张的最基本单位。肌节是肌肉收缩和舒张的最基本单位。=1/2明带暗带明带暗带1/2明带明带=2条条Z Z线间的区域线间的区域2肌丝的分子组成肌丝的分子组成1)粗肌丝粗肌丝由由肌凝蛋白肌凝蛋白组成组成杆部杆部粗肌丝的主干粗肌丝的主干头部头部横桥横桥（一是具有（一是具有ATP酶酶的活性；二是在一定的条件下，的活性；二是在一定的条件下，横桥可以和细肌丝相应的位点进行可逆性结合，并连续横桥可以和细肌丝相应的位点进行可逆性结合，并连续摆动摆动）2)细肌丝细肌丝肌纤蛋白肌纤蛋白-细肌丝的主干,具有横桥结合的位点。横桥结合的位点。原肌球蛋白原肌球蛋白-静息时掩盖横桥结合位点。肌钙蛋白肌钙蛋白-可与Ca2+结合而启动收缩过程。（二）骨骼肌的收缩原理（二）骨骼肌的收缩原理1肌丝滑行学说肌丝滑行学说 目前公认的是Huxley提出的肌丝滑行学说肌丝滑行学说：肌细胞收缩时，肌原纤维的缩短并不是肌丝本身的缩短或卷曲，而是细肌丝细肌丝向粗肌丝粗肌丝之间滑行的结果。证据：证据：肌肉收缩时暗带长度不变，明带缩短，H带变窄，暗带中粗肌丝和细肌丝重叠部分增加，相邻的Z线互相靠近，肌节缩短。2.肌肉收缩的过程肌肉收缩的过程肌节缩短=肌细胞收缩 牵拉细肌丝滑行横桥摆动横桥与结合位点结合，分解ATP释放能量原肌球蛋白位移，暴露细肌丝上的结合位点终池膜上的钙通道开放 Ca2+进入肌浆Ca2+与肌钙蛋白结合肌钙蛋白变构按任意键，飞入横桥摆动动画按任意键，飞入横桥摆动动画二、骨骼肌的兴奋二、骨骼肌的兴奋-收缩耦联收缩耦联 概念：概念：把肌细胞膜的把肌细胞膜的动作电位动作电位和肌细胞的和肌细胞的机械收缩机械收缩衔接衔接起来的中介过程称为起来的中介过程称为兴奋兴奋收缩耦联收缩耦联。先产生动作电位先产生动作电位 后发生肌肉收缩后发生肌肉收缩横管系统横管系统：T管 肌膜凹陷处纵管系统纵管系统：L管 肌质网三联管三联管：T管+两侧终池 兴奋兴奋收缩耦联的关键结构收缩耦联的关键结构肌管系统肌管系统兴奋兴奋-收缩耦联主要步骤收缩耦联主要步骤 1)肌膜电兴奋的传导肌膜电兴奋的传导:指肌膜产生AP后,AP由横管系统迅速传向肌细胞深处，到达三联管三联管。2)激活终池膜的Ca2+通道,促使CaCa2+2+释放释放入胞质。3)胞质中Ca2+浓度的升高,促使肌钙蛋白与Ca2+结合并引发肌丝滑行肌丝滑行，引起肌肉收缩。4)激活LSR膜上的钙泵,将CaCa2+2+泵回泵回终池,使胞质中Ca2+降低,肌肉舒张肌肉舒张。(兴奋兴奋收缩耦联的关键结构收缩耦联的关键结构)如果缺少Ca2+,即使肌细胞膜可以产生动作电位，肌细胞也不会收缩，这种现象为兴奋-收缩脱偶联 Ca Ca2+2+是兴奋是兴奋-收缩耦联的关键物质收缩耦联的关键物质(耦联物耦联物).).（四）骨骼肌舒张机制（四）骨骼肌舒张机制兴奋兴奋-收缩耦联后收缩耦联后肌膜电位复极化肌膜电位复极化终池膜对终池膜对Ca2+通透性通透性肌浆网肌浆网膜膜Ca2+泵激活泵激活肌浆网肌浆网 Ca2+Ca2+与肌钙蛋白解离与肌钙蛋白解离原肌凝蛋白复盖原肌凝蛋白复盖结合位点结合位点骨骼肌舒张骨骼肌舒张三、骨骼肌的收缩形式三、骨骼肌的收缩形式骨骼肌的收缩形式骨骼肌的收缩形式1.1.等长收缩和等张收缩等长收缩和等张收缩等长收缩：等长收缩：只表现为张力增加而无长度的缩短的收缩形式。只表现为张力增加而无长度的缩短的收缩形式。主要意义是产生肌张力克服后负荷，维持人体的位置和姿势。主要意义是产生肌张力克服后负荷，维持人体的位置和姿势。等张收缩：等张收缩：肌肉收缩时只有长度的缩短而无张力的变化。如肌肉收缩时只有长度的缩短而无张力的变化。如提起重物时，肌肉缩短，重物移位。提起重物时，肌肉缩短，重物移位。2.2.单收缩与强直收缩单收缩与强直收缩:单收缩：单收缩：肌肉受到一次刺激，引起一次收缩和舒张的过程。强直收缩强直收缩:肌肉受到连续刺激，前一次收缩和舒张尚未结束，新的收缩在此基础上出现，引起肌肉收缩的融合的过程。不完全强直收缩不完全强直收缩:当新刺激落在前一次收缩的舒张期舒张期,所出现的收缩过程。完全强直收缩完全强直收缩:当新刺激落在前一次收缩的收缩期收缩期,所出现的收缩过程。机制机制:强直收缩是各次单收缩的机械叠加叠加现象(并非动作电位的叠加，动作电位始终是分离的)，所以,强直收缩的收缩幅度和收缩力比单收缩大。章章 小小 结结1.1.细胞膜是细胞的屏障，也是各类物质进出细胞的场所，它细胞膜是细胞的屏障，也是各类物质进出细胞的场所，它以单纯扩散、易化扩散、主动转运和入胞与出胞等形式对不同的以单纯扩散、易化扩散、主动转运和入胞与出胞等形式对不同的物质进行转运。物质进行转运。2.2.细胞在安静状态下，膜两侧的电位为静息电位，当受到细胞在安静状态下，膜两侧的电位为静息电位，当受到有效刺激后转为动作电位。动作电位是细胞兴奋的标志，是人有效刺激后转为动作电位。动作电位是细胞兴奋的标志，是人体内信息传递的重要方式。体内信息传递的重要方式。3.3.肌肉收缩是细肌丝在粗肌丝之间滑行的结果。兴奋收肌肉收缩是细肌丝在粗肌丝之间滑行的结果。兴奋收缩耦联的关键物质是缩耦联的关键物质是CaCaCaCa2+2+2+2+，结构基础是三联管。，结构基础是三联管。