生理細(xì)胞的基本功能第1頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院第一節(jié)

細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)及物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)一、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)概述液態(tài)鑲嵌模型(fluid

mosaic

model)架,以液態(tài)脂質(zhì)雙分子層為基架,其間鑲嵌有不同結(jié)構(gòu)和功能的蛋白質(zhì)和糖類物質(zhì)。第2頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院層:架,一、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)概述1.脂質(zhì)雙分子層:磷脂、膽固醇雙嗜分子構(gòu)成基架,體溫條件下具有流動(dòng)性。磷脂

>

70%脂

質(zhì)

膽固醇

<

30%

親水的磷酸和堿基朝向C內(nèi)外。

疏水的烴基朝向膜中間。第3頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院一、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)概述子:2.細(xì)胞膜蛋白質(zhì)分子:分為表面蛋白和整合蛋白兩大類。表面蛋白：骨架蛋白，吞噬、吞飲、變形膜蛋白整合蛋白：轉(zhuǎn)運(yùn)功能、受體功能、酶、免疫1）與細(xì)胞膜的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān)：載體、通道、離子泵2）與“辨認(rèn)”和“接受”細(xì)胞環(huán)境中特異化學(xué)性刺激有關(guān)：受體3）屬于酶類的膜蛋白：如：腺苷酸環(huán)化酶4）與細(xì)胞免疫功能有關(guān)的膜蛋白第4頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院一、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)概述3.糖類::與脂質(zhì)或蛋白結(jié)合生成糖蛋白或糖脂成為抗原決定簇、受體可識(shí)別部分。第5頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院二、細(xì)胞膜的生理功能１、保護(hù)：屏障作用２、物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)：載體、通道、離子泵３、識(shí)別：膜外側(cè)的糖鏈４、信息傳遞：

受體——

化學(xué)信息通道——

生物電信息第6頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院

1.物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)兩個(gè)必備條件2）存在轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)力：濃度差、電位差、滲透壓差三、細(xì)胞膜的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)

（一）概述1）細(xì)胞膜對(duì)物質(zhì)有通透性：選擇性，非選擇性第7頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院三、細(xì)胞膜的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)2．細(xì)胞膜轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)（1）小分子物質(zhì)：（2）大分子物質(zhì)：如酶、激素、吞噬的細(xì)菌等水分子無(wú)機(jī)鹽：Na+、K+、Cl-、Ca2+等有機(jī)物：G等氣體：CO2、O23．物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)存在于C膜內(nèi)外、消化道對(duì)物質(zhì)的吸收、腎小管的重吸收等結(jié)構(gòu)。第8頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院

三、細(xì)胞膜的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)（二）分類

跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)

transmembrane

transport:

體內(nèi)各種

物質(zhì)經(jīng)過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)出細(xì)胞的過(guò)程。

單純擴(kuò)散易化擴(kuò)散原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)①

被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)

passive

transport②

主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)

active

transport③

出胞和入胞作用膜蛋白介導(dǎo)第9頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院量(性(運(yùn))(三)單純擴(kuò)散

Simple

diffusion

脂溶性物質(zhì)由高→低濃度側(cè)的凈移動(dòng)。

通量(flux):摩爾/cm2.秒擴(kuò)散濃度差

膜通透性(脂溶性,分子量,帶

電狀況)

單純擴(kuò)散物質(zhì)：小分子物質(zhì)

O2、CO2、乙醇、

尿素、少量激素、

水(還可通過(guò)水通道water

channel即水孔蛋白aquaprin來(lái)跨膜轉(zhuǎn)運(yùn))第10頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院(四)

易化擴(kuò)散

Facilitated

diffusion質(zhì)(非脂溶性物質(zhì)借助細(xì)胞膜蛋白質(zhì)(通體)道、載體)幫助順電化學(xué)梯度的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。特點(diǎn):散(①由高到低順濃度差擴(kuò)散(離子擴(kuò)散關(guān))還與電位差有關(guān))②轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白與轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)間有選擇性③轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的功能受環(huán)境因素的影響第11頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院1.經(jīng)載體的易化擴(kuò)散Facilitated

diffusion

via

carrier轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì):小分子物質(zhì)載體：是貫穿脂質(zhì)雙層的整合蛋白。第12頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院經(jīng)載體的易化擴(kuò)散的特點(diǎn)：①順濃度差轉(zhuǎn)運(yùn),速度比依溶質(zhì)物理特性預(yù)期的快;②飽和現(xiàn)象saturation;③結(jié)構(gòu)特異性:如對(duì)GS轉(zhuǎn)運(yùn),只轉(zhuǎn)運(yùn)右

旋GS,因?yàn)檩d體是D-GS

carrier或稱glucose

transporter;④競(jìng)爭(zhēng)抑制competitive

inhibition;第13頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院2.經(jīng)通道的易化擴(kuò)散Facilitated

diffusion

via

channel：質(zhì):轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì):帶電離子第14頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院離子通道：是一類貫穿脂質(zhì)雙層的、中央帶有親水性孔道的膜蛋白。分類：化學(xué)門控通道

Chemically-gated

channel電壓門控通道

Voltage-gated

channel機(jī)械門控通道

Mechanical-gated

channel第15頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院通道的特征：

①離子選擇性

②門控性通道轉(zhuǎn)運(yùn)的功能特點(diǎn)：①轉(zhuǎn)運(yùn)速率比載體快②無(wú)飽和現(xiàn)象，無(wú)競(jìng)爭(zhēng)性抑制③通道有不同的功能狀態(tài)2.經(jīng)通道的易化擴(kuò)散第16頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院通道蛋白狀態(tài)：靜息、激活、失活第17頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院細(xì)胞膜通過(guò)本身某種耗能過(guò)程，借助細(xì)胞膜某些蛋白質(zhì)的幫助，將非脂溶性物質(zhì)分子或離子逆電化學(xué)梯度差進(jìn)行的轉(zhuǎn)運(yùn)。根據(jù)轉(zhuǎn)運(yùn)能量是否直接來(lái)源于

于ATP為:的不同分為:原發(fā)和繼發(fā)兩種主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)形式。(五)

主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)active

transport第18頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院簡(jiǎn)稱鈉泵sodium

pump,又稱Na

-K

-1.原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)Primary

active

transport指細(xì)胞直接利用代謝產(chǎn)生的能量(ATP)將物質(zhì)(通常是帶電離子)

逆濃度梯度或電位梯度進(jìn)行的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程。介導(dǎo)這一過(guò)程的膜蛋白稱為離子泵。如：鈉-鉀泵

sodium-potassium

pump，+

+ATP酶(Na+-K+-ATPase)第19頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院Primary

active

transportNa+-K+

依賴式ATP酶（鈉泵）3Na+(由胞內(nèi)向胞外):

2K+(由胞外向胞內(nèi))第20頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院體,細(xì)胞內(nèi)

內(nèi)[Na+]↑細(xì)胞外

外[K+]↑

ATP→鈉泵激活→↓

ADP+Pi+E劑:

3Na+(移出胞外

外):2K+（移入胞內(nèi)）

同時(shí)逆向轉(zhuǎn)運(yùn)。②鈉泵抑制劑:哇巴因ouabain①Na+-K+依賴式

式ATP酶由一對(duì)α和一對(duì)β亞

單位構(gòu)成的四聯(lián)體,水解

解ATP及與陽(yáng)離子結(jié)合

部位均在α亞單位(功能亞單位)。當(dāng)：第21頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院①胞內(nèi)高K+—維持胞內(nèi)代謝反應(yīng)所必需；②膜內(nèi)外K+、Na+濃度差—RP、AP產(chǎn)生的前提；③維持胞質(zhì)滲透壓和細(xì)胞容積的相對(duì)穩(wěn)定；④生電性活動(dòng)—影響RP數(shù)值；⑤胞外高Na+勢(shì)能儲(chǔ)備：—GS、AA繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)；—Na+-H+交換,

維持胞內(nèi)pH穩(wěn)定；—Na+-Ca2+交換,

維持胞內(nèi)Ca2+濃度穩(wěn)定；鈉泵活動(dòng)的生理意義第22頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院

H+泵(H+-ATP酶；H+-K+-ATP酶):分布于胃粘膜壁細(xì)胞表面，與胃酸分泌有關(guān)

Ca2+泵(Ca2+-ATP酶)：主要分布于骨骼肌與心肌細(xì)胞內(nèi)部的肌質(zhì)網(wǎng)上,與肌肉收縮有關(guān)其它泵第23頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院2.

繼發(fā)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)

(聯(lián)合轉(zhuǎn)運(yùn))secondary

active

transport

如：小腸粘膜上皮細(xì)胞和腎小管上皮細(xì)胞吸收GS、AA為繼發(fā)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)。介導(dǎo)繼發(fā)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)的是特殊的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白：轉(zhuǎn)運(yùn)體

transporter

。

細(xì)胞膜間接利用鈉泵分解ATP

釋放的能量完成的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)。即細(xì)胞膜利用鈉泵分解

ATP釋放的能量所建立起的細(xì)胞膜內(nèi)外Na+濃度差的勢(shì)能儲(chǔ)備，再由轉(zhuǎn)運(yùn)體蛋白完成的逆電化學(xué)梯差的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。第24頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院葡萄糖在小腸粘膜的吸收基側(cè)膜鈉泵活動(dòng)↓Na+濃度勢(shì)能差↓管腔膜Na+、GS同向轉(zhuǎn)運(yùn)體↓GS再易化擴(kuò)散入血第25頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院轉(zhuǎn)運(yùn)體

transporter轉(zhuǎn)運(yùn)體和載體具有相似的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制，也會(huì)出現(xiàn)飽和現(xiàn)象同向轉(zhuǎn)運(yùn)體反向轉(zhuǎn)運(yùn)體（交換體）第26頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院①

GS和AA在小腸粘膜上皮的吸收；②

GS和AA在腎小管上皮的重吸收；③

神經(jīng)遞質(zhì)在突觸間隙被神經(jīng)末梢所重?cái)z取；④

甲狀腺上皮細(xì)胞的聚碘過(guò)程；⑤

Na+-H+交換,Na+-Ca2+交換；典型的繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)第27頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院(六)出胞和入胞exocytosis

and

endocytosisExocytosis:

指胞質(zhì)內(nèi)的大分子物質(zhì)以分泌囊泡的形式排出細(xì)胞的過(guò)程。第28頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院

Endocytosis：大分子物質(zhì)或物質(zhì)團(tuán)塊借助于細(xì)胞膜形成吞噬泡或吞飲泡的方式進(jìn)入細(xì)胞的過(guò)程，包括吞噬和吞飲。例如：白細(xì)胞吞噬細(xì)菌、異物等(六)出胞和入胞第29頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院第二節(jié)

細(xì)胞的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)1、G蛋白耦聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)2、離子通道受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)3、酶耦聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)第30頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院

一、G蛋白耦聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)“第二信使”學(xué)說(shuō)

信息物質(zhì)受

體G蛋白

酶第二信使蛋白激酶

功能蛋白生物學(xué)效應(yīng)cAMPIP3（三磷酸肌醇）、DG（二酰甘油）、鈣離子等第31頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院二、離子通道受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)1、化學(xué)門控通道（chemically-gated

channel）如：運(yùn)動(dòng)終板處的“N-型ACh受體”2、電壓門控通道（voltage-gated

channel）3、機(jī)械門控通道（mechanically-gated

channel）4、細(xì)胞間通道（intercellularchannel）或縫隙連接（gap

junction）第32頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院載體、離子通道、離子泵、轉(zhuǎn)運(yùn)體載體離子通道離子泵轉(zhuǎn)運(yùn)體膜蛋白

類型整合蛋白參與的物質(zhì)

轉(zhuǎn)運(yùn)類型易化擴(kuò)散

原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)

繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)類

型

是否存在“飽和”小分子

物質(zhì)

有帶電離子

無(wú)帶電離子

無(wú)小分子物質(zhì)，

帶電離子

有第33頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院三、酶耦聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)（一）酪氨酸激酶受體一些肽類激素（胰島素、NGF等）通過(guò)細(xì)胞膜中的酪氨酸激酶受體完成跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)?；瘜W(xué)信號(hào)→膜外段（受體）→跨膜段→⊕膜內(nèi)段蛋白激酶→自身及其他蛋白質(zhì)內(nèi)酪氨酸殘基磷酸化→細(xì)胞功能改變。（此途徑無(wú)G蛋白和第二信使的參與）（二）鳥苷酸環(huán)化酶受體

(略)第34頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院第三節(jié)

細(xì)胞的生物電現(xiàn)象（電生理）一、細(xì)胞膜的被動(dòng)電學(xué)特性二、靜息電位及其產(chǎn)生機(jī)制三、動(dòng)作電位及其產(chǎn)生機(jī)制四、組織的興奮和興奮性傳導(dǎo)第35頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院一、細(xì)胞膜的被動(dòng)電學(xué)特性（一）生物電：可興奮細(xì)胞膜內(nèi)外兩側(cè)存在的跨膜電變化

。組織器官：ECG、腦電、肌電等→所有細(xì)胞Ap的綜合表現(xiàn)受刺激時(shí)→動(dòng)作電位（Ap）→

反應(yīng)（二）分類：安靜時(shí)→靜息電位（Rp）單細(xì)胞第36頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院一、細(xì)胞膜的被動(dòng)電學(xué)特性（三）生物電產(chǎn)生的物質(zhì)基礎(chǔ)1.膜電容和膜電阻細(xì)胞膜主要由脂質(zhì)構(gòu)成具有較高的電阻特性。電阻較高的細(xì)胞膜與其內(nèi)外兩側(cè)導(dǎo)電性較高的細(xì)胞外液構(gòu)成了膜電容。故細(xì)胞膜具有一般的電學(xué)特征

2．鈉泵：帶電離子（Na+和K+）經(jīng)離子通道產(chǎn)生跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。有選擇通透性：離子通道的開放具有選擇性；有動(dòng)力：膜內(nèi)外離子分布差異大，具很高的濃度差

（內(nèi)K+、外Na+高）第37頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院二、靜息電位及其產(chǎn)生機(jī)制（一）細(xì)胞的靜息電位1.

定義：靜息電位（resting

potential,

RP）：指細(xì)胞未受刺激時(shí)存在于細(xì)胞膜內(nèi)外兩側(cè)的電位差。不同Cell值有所不同，若膜外為零，則蛙肌C膜內(nèi)：-50

~

-70mv，高等動(dòng)物神經(jīng)C：-70

~

-90mv?！咎攸c(diǎn)】外正內(nèi)負(fù)相對(duì)恒定的直流電。第38頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院二、靜息電位及其產(chǎn)生機(jī)制2.

描述膜兩側(cè)電荷分布狀態(tài)的術(shù)語(yǔ)：（1）極化（polarization）：RP存在時(shí)所保持的膜兩側(cè)外正內(nèi)負(fù)狀態(tài)；（2）去極化（depolarization）：RP的數(shù)值向膜內(nèi)負(fù)值減小的方向變化的過(guò)程（

|RP|值減小）；（3）復(fù)極化（repolarization）：細(xì)胞去極化后，又向原初的極化狀態(tài)恢復(fù)的過(guò)程；（4）超極化（hyperpolarization）：RP的數(shù)值向膜內(nèi)負(fù)值加大的方向變化的過(guò)程

（

|RP|值增大）；

（5）超射（overshoot）:膜電位高于0電位部分。第39頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院=?

膜內(nèi)外K濃度比約

30:1

(動(dòng)力)K+

外流

二、靜息電位及其產(chǎn)生機(jī)制（二）

靜息電位產(chǎn)生機(jī)制：濃度差（動(dòng)力）電位差（阻力）

K+

平衡電位

靜息電位下,

對(duì)K差=

差,?

安靜時(shí)K通道開放

(

通透性)

①擴(kuò)散驅(qū)動(dòng)力：濃度差和電位差

②膜通透性：安靜狀態(tài)下,膜主要對(duì)K+通

透

③擴(kuò)散平衡：電位差=濃度差,驅(qū)動(dòng)力

力=0

④根據(jù)

據(jù)Nernst公式可計(jì)算出離子平衡電位第40頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院

三、動(dòng)作電位及其產(chǎn)生機(jī)制

（一）細(xì)胞的動(dòng)作電位

1.

定義：動(dòng)作電位（action

potential,

AP）：指指可興奮細(xì)胞受到有效刺激時(shí)，在細(xì)胞膜兩側(cè)所產(chǎn)生的快速、可逆并可擴(kuò)布的膜電位倒轉(zhuǎn)。

2．AP分期（以神經(jīng)細(xì)胞為例）鋒電位后電位去極化（-90

---+30）復(fù)極化（+30---

-90）鋒電位后一種時(shí)間較長(zhǎng)，波動(dòng)小的電位變化

負(fù)后電位

negative

after-potential

正后電位

positive

after-potential第41頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院三、動(dòng)作電位及其產(chǎn)生機(jī)制2．AP分期正后電位超極化后電位負(fù)后電位去極化后電位第42頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院=??

膜內(nèi)外Na+濃度比約

1:12(

動(dòng)力

)

受刺激時(shí)Na+通道Na+內(nèi)流濃度差（動(dòng)力）

電位差（阻力）開放

(

通透性

)

Na

+平衡電位

動(dòng)作電位

三、動(dòng)作電位及其產(chǎn)生機(jī)制（二）

動(dòng)作電位產(chǎn)生機(jī)制：

1、去極化：細(xì)胞受刺激時(shí)→

Na+通道開放，通過(guò)易化擴(kuò)散，

Na+快

速內(nèi)流，擴(kuò)散的Na+抵消膜內(nèi)負(fù)電位,形成正電位，形成

內(nèi)正外負(fù)的電位差。第43頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院三、動(dòng)作電位及其產(chǎn)生機(jī)制2.

復(fù)極化：細(xì)胞去極化至一定程度→

Na+通道失活關(guān)閉，K+通道開放，在細(xì)胞內(nèi)外【

K+】

的作用下→K+外流，形成復(fù)極化。3.

后電位：鈉泵

→

排鈉攝鉀

→

形成微小的電位波動(dòng)K+通透性恢復(fù)正常，Na+通道的狀態(tài)成為備用狀態(tài)，最終使得膜電位恢復(fù)正常。第44頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院三、動(dòng)作電位及其產(chǎn)生機(jī)制小結(jié)—AP的形成的離子基礎(chǔ)：①升支:Na+內(nèi)流；②降支:K+外流；③靜息水平:

Na+-

K+泵活動(dòng),離子恢復(fù)靜息時(shí)的分布狀態(tài)；④負(fù)后電位(后去極化,afterdepolarization):復(fù)極時(shí)外流的K+蓄積在膜外,阻礙了K+外流；⑤正后電位(后超極化,afterhyperpolarization):生電性鈉泵作用的結(jié)果。第45頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院三、動(dòng)作電位及其產(chǎn)生機(jī)制（三）AP期間的離子通道活動(dòng)第46頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院三、動(dòng)作電位及其產(chǎn)生機(jī)制靜息期Na+通道（備用狀態(tài)）

→刺激→膜去極化→電壓門控Na+通道開放（激活狀態(tài)）→Na+順電－化學(xué)梯度入C→膜進(jìn)一步去極化→

到達(dá)閾電位→大量Na+通道開放→形成AP上升支（去極）→達(dá)到Na+平衡電位，膜電位內(nèi)正外負(fù)（動(dòng)力：電位差，濃度差；阻力：電位差）→Na+通道（失活狀態(tài)）→膜對(duì)K+通道開放→膜內(nèi)K+順電－化學(xué)梯度向外擴(kuò)散→膜內(nèi)電位變負(fù)→AP下降支（復(fù)極）→K+平衡電位→Na+通道恢復(fù)（復(fù)活狀態(tài)）

→

備用狀態(tài)……第47頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院四、組織的興奮和興奮性傳導(dǎo)（一）組織的興奮和興奮性1.

刺激stimulation

：細(xì)胞和組織所處的內(nèi)外環(huán)境的變化。①

形式：物理、化學(xué)、機(jī)械等

②

閾強(qiáng)度(閾值)

threshold

intensity

:刺激的持續(xù)時(shí)間固定,引起細(xì)胞或組織發(fā)生反應(yīng)(產(chǎn)生AP)的最小刺激強(qiáng)度，閾強(qiáng)度為衡量組織興奮性高低的指標(biāo)，與興奮性大小成反比。③

閾刺激threshold

stimulus:具有閾強(qiáng)度的刺激。④

閾電位threshold

potential：膜去極化到一臨界值，Na+

通道爆發(fā)性開放產(chǎn)生AP，此膜電位稱~。第48頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院四、組織的興奮和興奮性傳導(dǎo)2.

反應(yīng)response:可興奮組織或細(xì)胞對(duì)刺激所發(fā)生的應(yīng)答。①興奮excitation：動(dòng)作電位②抑制inhibition3.

可興奮細(xì)胞或組織（excitable

cell

or

tissue）:受刺激后能產(chǎn)生反應(yīng)(即AP)的細(xì)胞或組織。神經(jīng)、肌肉、腺體的細(xì)胞或組織屬于此類。4.

興奮性

excitability:可興奮組織、細(xì)胞對(duì)刺激發(fā)生反應(yīng)(即產(chǎn)生動(dòng)作電位)的能力。衡量興奮性高低的指標(biāo)：閾值。第49頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院閾上刺激

supraliminal

stimulus閾刺激四、組織的興奮和興奮性傳導(dǎo)產(chǎn)生AP

閾下刺激

subthreshold

stimulus【AP的特點(diǎn)】

①“全或無(wú)”

全：閾刺激或閾上刺激產(chǎn)生的AP是一樣的；

無(wú)：閾下刺激就不能產(chǎn)生AP。

②

可傳播性:

幅度波形不變

③

鋒電位之間不會(huì)因?yàn)槌霈F(xiàn)新刺激而發(fā)生融合或疊加。為什么？存在不應(yīng)期第50頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院四、組織的興奮和興奮性傳導(dǎo)5.

局部電位及其特性閾下刺激雖不能引起AP，但可引起膜電位有所變化。閾下刺激→少量Na+內(nèi)流→產(chǎn)生低于閾電位的去極化→局部反應(yīng)。局部反應(yīng)（電位）：閾下電流刺激時(shí)產(chǎn)生的電緊張電位和由膜自身產(chǎn)生的電活動(dòng)（部分Na+通道開放）疊加在一起的膜去極化電位。第51頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院四、組織的興奮和興奮性傳導(dǎo)【局部反應(yīng)的特點(diǎn)】（1）非“全或無(wú)”現(xiàn)象：其去極化幅度大小與閾下刺激大小呈正比；（2）衰減性：其去極化幅度隨傳布距離↑而↓叫電緊張性擴(kuò)布（electrotonic

propagation）；（3）總和現(xiàn)象

：

在空間上同一細(xì)胞的不同部位閾下刺激引起的局部電位可疊加在一起；在時(shí)間上同一細(xì)胞上先后刺激引起的局部電位也可疊加在一起?？偤突虔B加后的局部電位若≥閾電位，則產(chǎn)生AP。為什么？（4）局部反應(yīng)不存在不應(yīng)期第52頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院四、組織的興奮和興奮性傳導(dǎo)（二）細(xì)胞產(chǎn)生AP時(shí)的興奮性周期變化

1、絕對(duì)不應(yīng)期（absolute

refractory

period）：細(xì)胞在接受一次閾刺激后的很短時(shí)間內(nèi)，任何強(qiáng)大的刺激都不能使其再次興奮，這段時(shí)間叫~。

閾強(qiáng)度無(wú)限大，興奮性為

0。

2、相對(duì)不應(yīng)期（relative

refractory

period）：絕對(duì)不應(yīng)期后的一段時(shí)間內(nèi)，閾上刺激才能引起細(xì)胞產(chǎn)生興奮，這一時(shí)期叫~。閾強(qiáng)度由大于正常逐步回到正常，興奮性從低回歸正常。第53頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院四、組織的興奮和興奮性傳導(dǎo)（二）細(xì)胞產(chǎn)生AP時(shí)的興奮性周期變化

3、超常期（supranormal

period）：在相對(duì)不應(yīng)期之后的一般時(shí)間內(nèi)，小于閾強(qiáng)度的刺激就可引起細(xì)胞興奮，這一時(shí)期叫~。閾強(qiáng)度略低于正常，興奮性稍高于正常

4、低常期（subnormal

period）：在超常期之后的較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，需用大于閾強(qiáng)度的刺激才能引起細(xì)胞興奮，這一時(shí)期叫~。閾強(qiáng)度略高于正常，興奮性稍低于正常5、完全恢復(fù)正常第54頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院

四、組織的興奮和興奮性傳導(dǎo)（二）細(xì)胞產(chǎn)生AP時(shí)的興奮性周期變化

【機(jī)制】Na+通道的周期性變化正后電位超極化后電位負(fù)后電位去極化后電位分期對(duì)應(yīng)于APNa+通道興奮性絕對(duì)不應(yīng)期鋒電位失活0相對(duì)不應(yīng)

期負(fù)后電位

(前)開始復(fù)活

閾上⊕→Ap小超常期負(fù)后電位

(后)逐漸復(fù)活

閾下⊕→Ap大低常期正后電位備用狀態(tài)

閾上⊕→Ap小第55頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院四、組織的興奮和興奮性傳導(dǎo)（三）動(dòng)作電位在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)1.

無(wú)髓鞘神經(jīng)纖維AP傳導(dǎo)機(jī)制“局部電流（local

current）”學(xué)說(shuō)無(wú)髓NF某處產(chǎn)生AP→該處膜電位倒轉(zhuǎn)，與鄰近未興奮段之間出現(xiàn)電位差→電荷移動(dòng)→局部電流→刺激鄰近靜息膜去極化到閾電位→Na+大量?jī)?nèi)流→該處產(chǎn)生AP→這一過(guò)程連續(xù)下去度:傳導(dǎo)速度:軸突直徑（電阻）、鈉通道密度第56頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院四、組織的興奮和興奮性傳導(dǎo)（三）動(dòng)作電位在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)2.

有髓鞘神經(jīng)纖維AP傳導(dǎo)機(jī)制局部電流發(fā)生在郎飛結(jié)間的跳躍式傳導(dǎo)（saltatoryconduction）“有髓NF傳導(dǎo)速度>>無(wú)髓NF”第57頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院第四節(jié)

骨骼肌細(xì)胞的收縮1.

神經(jīng)沖動(dòng)如何引起肌細(xì)胞興奮？神經(jīng)-肌肉接頭2.

肌細(xì)胞興奮如何引起肌肉收縮？興奮-收縮耦聯(lián)第58頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院骨骼肌細(xì)胞的收縮的基本過(guò)程奮-

AP在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)

N-M

接頭處興奮傳遞

AP在骨骼肌細(xì)胞上傳導(dǎo)骨骼肌的興奮-收縮耦連

骨骼肌肌絲滑行收縮局部電流流動(dòng)傳導(dǎo)電—化學(xué)—電傳導(dǎo)局部電流流動(dòng)傳導(dǎo)第59頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院經(jīng)-

囊泡前移，并向突觸間隙釋放Ach

Ach與運(yùn)動(dòng)終板膜上的N2受體結(jié)合終板膜去極化形成終板電位（局部電位）

終板電位電緊張性擴(kuò)布至肌膜

肌膜去極化達(dá)到閾電位

觸發(fā)肌細(xì)胞膜動(dòng)作電位

神經(jīng)-肌肉接頭部位的興奮傳遞神經(jīng)沖動(dòng)傳遞至末梢，突觸前膜去極化

電

神經(jīng)末梢Ca2+通道開放，Ca2+內(nèi)流化學(xué)

電第60頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院肌絲滑行學(xué)說(shuō)粗肌絲（myosin）桿：肌凝蛋白頭：橫橋（cross

bridge)細(xì)肌絲：肌動(dòng)蛋白（actin）雙螺旋狀原肌凝蛋白（troponin）肌鈣蛋白（troponin）第61頁(yè)/共69頁(yè)江蘇大學(xué)藥學(xué)院

肌絲滑行學(xué)說(shuō)【收縮】細(xì)肌絲：肌漿中Ca++↑→C