第一節(jié)細胞膜的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能

一、細胞膜的結(jié)構(gòu)第二章細胞的基本功能（一）脂質(zhì)雙分子層構(gòu)成：由雙嗜性脂質(zhì)分子兩兩相對排列成雙分子層親水性極性基團（磷酸和堿基）疏水性非極性基團（長烴鏈）（二）細胞膜蛋白質(zhì)1）按部位：表面膜蛋白整合蛋白2）按功能：（三）細胞膜糖類

多為短糖鏈，形成糖脂或糖蛋白。有些作為抗原決定族=免疫信息（血型）；有些作為膜受體的“可識別”部分，能特異地與激素，遞質(zhì)等結(jié)合。①轉(zhuǎn)運物質(zhì)

:載體、通道、泵②傳遞信息：受體③生化反應有關：膜內(nèi)酶其他：免疫標志

（一）.單純擴散(simplediffusion)(1)概念:脂溶性物質(zhì)和少數(shù)小分子水溶性物質(zhì)順濃度差通過細胞膜的過程。

(2)特點:A、擴散速率高B、無飽和性C、不依靠特殊膜蛋白質(zhì)的“幫助”D、不需另外消耗能量E、擴散量與濃度梯度和膜通透性呈正相關，

表示方法：擴散通量（molormmol數(shù)/s.cm2)F、轉(zhuǎn)運的物質(zhì)：O2、CO2、NH3、N2、尿素、乙醚、乙醇、類固醇類激素

等少數(shù)幾種。

（二）膜蛋白介導的跨膜轉(zhuǎn)運1、通道介導的跨膜轉(zhuǎn)運（通道運輸、經(jīng)通道易化擴散）概念:不溶于或難溶于脂質(zhì)的物質(zhì)在膜通道蛋白

幫助下順濃度差通過細胞膜的過程.通道運輸轉(zhuǎn)運的物質(zhì):各種帶電離子2、載體介導的跨膜轉(zhuǎn)運(載體運輸）轉(zhuǎn)運的物質(zhì)：葡萄糖、氨基酸等小分子親水物質(zhì)載體介導的跨膜轉(zhuǎn)運:指某些非脂溶性或脂溶性小的物質(zhì)，需依靠膜載體蛋白質(zhì)的“幫助”，由膜的高濃度側(cè)向低濃度側(cè)擴散的過程。特點:特異性、飽和性、竟爭性、由高濃度到低濃度

3.泵介導的跨膜轉(zhuǎn)運（1）原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運（直接利用細胞代謝的能量進行逆濃度梯度或電位梯度的跨膜轉(zhuǎn)運過程）

特點：①需要消耗能量,能量由分解ATP來提供；②依靠特殊膜蛋白質(zhì)(泵)的“幫助”；③是逆電-化學梯度進行的。如:Na+泵（Na+-K+泵、Na+-K+ATP酶）、H+泵等

泵轉(zhuǎn)運——Na+-K+泵（Na+-K+-ATPase）通道轉(zhuǎn)運與鈉-鉀泵轉(zhuǎn)運模式圖

鈉泵作用：

分解ATP;泵入鉀(2)泵出鈉(3)，形成并保持膜內(nèi)高鉀膜外高鈉的分布

鈉泵的意義：1)細胞內(nèi)高鉀是許多代謝反應的必要條件2)維持正常細胞體積3)建立勢能貯備4)生物電的基礎5)影響膜電位（2）繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運間接利用細胞代謝的能量即逆濃度梯度或逆電位梯度的轉(zhuǎn)運時，能量來自膜兩側(cè)[Na+]差，而[Na+]差是Na+-K+泵分解ATP釋放的能量建立的。繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運物質(zhì)跨膜轉(zhuǎn)運小結(jié)被動轉(zhuǎn)運主動轉(zhuǎn)運方式單純擴散易化擴散原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)運物質(zhì)性質(zhì)脂溶性小分子非脂溶性小分子非脂溶非脂溶轉(zhuǎn)運方向順電、化學梯度順電、化學梯度逆電、化學梯度逆電、化學梯度中介無需通道\載體泵交換體（轉(zhuǎn)運體）能量不耗能不耗能耗能耗能案例O?、CO?K+、Na+、AA、GNa+-K+泵Ca2+-Mg2+泵G、AA、重吸收（三）入胞和出胞出胞:指細胞把成塊的內(nèi)容物由細胞內(nèi)排出的過程。

入胞:指細胞外的大分子物質(zhì)或團塊進入細胞的過程，包括吞噬和吞飲。出胞：第二節(jié)細胞的跨膜信號轉(zhuǎn)導功能跨膜信號轉(zhuǎn)導主要涉及到：胞外信號的識別與結(jié)合、信號轉(zhuǎn)導、胞內(nèi)效應等三個環(huán)節(jié)。信號物質(zhì):激素、神經(jīng)遞質(zhì)、細胞因子、跨膜信號轉(zhuǎn)導方式大體有以下三類：

①離子通道型受體介導的信號轉(zhuǎn)導②G蛋白偶聯(lián)受體介導的信號轉(zhuǎn)導③酶偶聯(lián)受體介導的信號轉(zhuǎn)導（此外也存在：細胞內(nèi)受體介導的信號轉(zhuǎn)導）一、G蛋白偶聯(lián)受體介導的信號轉(zhuǎn)導1、

G蛋白耦聯(lián)受體(7次跨膜受體)膜外側(cè)、跨膜段(結(jié)合配體)膜內(nèi)側(cè)(結(jié)合G蛋白)2、

G蛋白ATP酶→二、離子通道介導的信號轉(zhuǎn)導

化學門控通道（骨骼肌終板膜）電壓門控通道（心肌細胞L型鈣通道）機械門控通道（血管內(nèi)皮細胞）三、酶偶聯(lián)受體介導的信號轉(zhuǎn)導人體及生物體活細胞在安靜和活動時都存在電活動，這種電活動稱為生物電現(xiàn)象（bioelectricity）。第三節(jié)細胞的電活動“興奮與興奮性含義的變遷刺激引起興奮的條件刺激的三個參數(shù)：強度、時間、強度-時間變化率強度-時間曲線閾刺激閾上刺激閾下刺激一、靜息電位及其產(chǎn)生機制（一）靜息電位(restingpotentialRP)的概念1.概念：細胞處于安靜狀態(tài)時，細胞膜內(nèi)外兩側(cè)的電位差。2.RP實驗現(xiàn)象：2.證明RP的實驗：（甲）當A、B電極都位于細胞膜外，無電位改變，證明膜外無電位差。（乙）當A電極位于細胞膜外，B電極插入膜內(nèi)時，有電位改變，證明膜內(nèi)、外間有電位差。（丙）當A、B電極都位于細胞膜內(nèi)，無電位改變，證明膜內(nèi)無電位差。

3.與RP相關的概念：

靜息電位:細胞處于安靜狀態(tài)時，細胞膜內(nèi)外存在的電位差。極化狀態(tài)（極化）：細胞安靜狀態(tài)時，細胞膜兩側(cè)存在的正常數(shù)值的外正內(nèi)負的狀態(tài)。

超極化去極化反極化復極化超射(1)靜息狀態(tài)下細胞膜內(nèi)、外離子分布不勻

[Na+]i＜

[Na+]o≈1∶10,

[K+]i＞[K+]o≈30∶1[Cl-]i＜[Cl-]o≈1∶14,[A-]i＞[A-]o≈4∶1（二）靜息電位產(chǎn)生的機制1.靜息電位的產(chǎn)生條件膜內(nèi)：膜外細胞內(nèi)液和細胞外液中主要離子濃度和電位表2-1（槍烏大神經(jīng)）離子胞外(mmol/L)胞質(zhì)(mmol/L)平衡電位（mV）電化學驅(qū)動力(mV)Na+44050+55－115K+20400－75+15Cl－56052－600有機負離子385－60靜息電位細胞內(nèi)液和細胞外液中主要離子濃度和電位表2-2（哺乳動物骨骼肌）離子胞外(mmol/L)胞質(zhì)(mmol/L)平衡電位（mV）電化學驅(qū)動力(mV)Na+14512+67－157K+4155－98+8Cl－1204－900有機負離子155－90靜息電位（2）靜息狀態(tài)下細胞膜對離子的通透性具有選擇性通透性：K+

好；A-

差；2.RP產(chǎn)生的機制:在靜息狀態(tài)下，細胞內(nèi)高鉀細胞外高鈉；膜對鉀的通透性較大，對有機負離子小K＋順濃度差向膜外擴散（化學驅(qū)動力）A-不能向膜外擴散[K+]i↓→膜內(nèi)電位↓(負電場)[K+]o↑→膜外電位↑(正電場，電驅(qū)動力阻止K+外流）當化學驅(qū)動力與電驅(qū)動力達到動態(tài)平衡時，鉀跨膜凈移動量為零形成Ek（K+平衡電位）；總之RP的產(chǎn)生主要是K＋向膜外擴散的結(jié)果。RP略小于K+的平衡電位靜息電位數(shù)值的獲得：（1）通過實驗測得（2）通過Nernst計算Ex=60Lg[X+]o/[X+]i(mV)Ex:某離子X+

的平衡電位[X+]o：膜外側(cè)離子濃度[X+]i：膜內(nèi)側(cè)離子濃度實際測定值與理論計算值差別的原因。二、動作電位(actionpotentialAP)及其產(chǎn)生機制

AP實驗現(xiàn)象：動作電位：細胞受刺激興奮時，在靜息電位的基礎上產(chǎn)生的可傳播的電位波動。分去極相（上升支）、復極相（下降支）、后電位去極化上升支下降支（一）細胞的動作電位刺激局部電位閾電位去極化零電位反極化（超射）復極化（負、正）后電位電化學驅(qū)動力：決定離子跨膜流動的方向和速度，某離子電化學驅(qū)動力應等于膜電位與該離子平衡電位之差。1、AP產(chǎn)生的基本條件:①膜內(nèi)外存在[Na+]差:

[Na+]i＜[Na+]O≈1∶10；②膜在受到閾刺激時，對離子的通透性增加：

即電壓門控性Na+通道激活而開放。（二）動作電位的產(chǎn)生機制刺激細胞膜上少量Na+通道開放Na+少量內(nèi)流膜電位變到閾電位時→Na＋通道大量開放Na+大量內(nèi)流（再生式內(nèi)流）膜電位減小到零并變?yōu)檎娢唬ˋP上升支，去極化）Na+通道關閉，Na+內(nèi)流停，同時K+通道的延遲開放K＋迅速外流膜內(nèi)電位恢復到RP水平（AP下降支）同時[Na+]i↑、[K+]O↑→激活Na+－K+泵Na+泵出、K+泵回，離子恢復到興奮前水平→后電位2.AP的產(chǎn)生機制:結(jié)論：（1）AP的上升支由Na＋內(nèi)流形成，下降支是K＋外流形成的，后電位是Na＋－K＋泵活動引起的（2）AP的產(chǎn)生是不消耗能量的，AP的恢復是消耗能量的（Na＋－K＋泵的活動）。（3）AP接近Na＋的平衡電位。（4）動作電位的特點全或無、不衰減性傳導、脈沖式（三)細胞興奮后興奮性的變化

分期興奮性機制絕對不應期降至零鈉通道失活相對不應期逐漸恢復通道部分恢復超常期＞正常通道大部恢復；膜電位與閾電位較近低常期＜正常通道基本恢復；膜電位與閾電位較遠三、局部興奮概念：閾下刺激引起的低于閾電位的去極化（即局部電位），稱局部興奮。特點：①不具有“全或無”現(xiàn)象。②電緊張方式擴布。③具有總和效應：時間性和空間性總和。。

局部反應與AP的區(qū)別局部反應動作電位閾下刺激引起閾(上)刺激引起鈉通道少量開放鈉通道大量開放反應等級性“全或無”有總和效應無衰減性傳播非衰減性傳播四、興奮在同一細胞上的傳導（一）傳導機制：局部電流

（二）傳導方式：無髓鞘N纖維為近距離局部電流·有髓鞘N纖維為遠距離(跳躍式)局部電流（三）傳導特點

1、生理完整性2、雙向性3、相對不疲勞性4、絕緣性5、不衰減性或“全或無”現(xiàn)象

第四節(jié)肌細胞的收縮

一、橫紋肌（一）骨骼肌神經(jīng)—肌接頭處的興奮傳遞1、N-M接頭概念2、N-M接頭結(jié)構(gòu)：接頭前膜、接頭間隙、接頭后膜(終板膜)、囊泡、3、終板膜的特征：面積大、N2型Ach受體陽離子通道、乙酰膽堿酯酶接頭間隙4.N-M接頭處的興奮傳遞過程AP傳到軸突末梢前膜Ca2＋通道開放，Ca2＋內(nèi)流接頭前膜內(nèi)囊泡釋放ACh(量子釋放)ACh與終板膜上的N2受體結(jié)合，使受體陽離子通道開放Na＋內(nèi)流（主）、K＋外流終板膜去極化→終板電位（EPP）EPP電緊張性擴布使臨近肌膜去極化達到閾電位肌細胞膜爆發(fā)動作電位Ach的釋放：量子式釋放、出胞作用（鈣離子：中和電荷、降低軸漿粘度、激活收縮蛋白）Epp:概念、特點（局部興奮、化學依從性）Ap的觸發(fā)：局部電流Ach的分解：膽堿酯酶、興奮與收縮1對1的關系影響興奮傳遞的因素：低鈣高鎂、重癥肌無力、箭毒、有機磷農(nóng)藥中毒等（二）橫紋肌細胞的微細結(jié)構(gòu)2.肌小節(jié):

是肌細胞收縮的基本結(jié)構(gòu)和功能單位。

1.肌管系統(tǒng)：橫管系統(tǒng)：T管縱管系統(tǒng)：L管三聯(lián)管（T管+2終池）二聯(lián)管（T管+1終池;心?。?.肌原纖維：

粗肌絲(1.6um):由肌球蛋白（肌凝蛋白）組成，其頭部有一膨大部——橫橋細肌絲(1.0um):肌動蛋白(肌纖）：表面有與橫橋結(jié)合的位點，靜息時被原肌球蛋白掩蓋；原肌球蛋白（原肌凝）：靜息時掩蓋橫橋結(jié)合位點；肌鈣蛋白（原寧）：與Ca2+結(jié)合變構(gòu)后,使原肌球蛋白位移暴露出結(jié)合位點。(T:結(jié)合原肌球蛋白、I:傳遞信息、C:結(jié)合鈣離子）

肌絲滑行學說、橫橋理論（三）橫紋肌的收縮機制按任意鍵飛入橫橋擺動動畫肌節(jié)縮短=肌細胞收縮牽拉細肌絲朝肌節(jié)中央滑行橫橋擺動同時橫橋分解ATP釋放能量使結(jié)合力增強與結(jié)合位點結(jié)合，原肌球蛋白位移，暴露細肌絲上的結(jié)合位點Ca2+與肌鈣蛋白結(jié)合終池膜上的鈣通道開放終池內(nèi)的Ca2+進入肌漿（四）橫紋肌的興奮-收縮耦聯(lián)

1）肌膜電興奮的傳導到橫管,激活T管和肌膜上的L型鈣通道.2）L型鈣通道變構(gòu)使終池對Ca2+通透性增加3）肌漿中Ca2+濃度升高，結(jié)合TnC,肌絲滑行4）鈣泵使Ca2+回到終池，肌肉舒張.骨骼肌舒張機制興奮-收縮耦聯(lián)后肌膜電位復極化終池膜對Ca2+通透性↓肌漿網(wǎng)膜Ca2+泵激活肌漿[Ca2+]↓Ca2+與肌鈣蛋白解離原肌凝蛋白覆蓋的橫橋結(jié)合位點骨骼肌舒張運動神經(jīng)沖動傳至末梢↓末梢Ca2+通透性增加Ca2+內(nèi)流↓接頭前膜內(nèi)囊泡向前膜移動、融合、破裂↓ACh釋放入接頭間隙↓

ACh與終板膜受體結(jié)合↓受體構(gòu)型改變↓終板膜對Na+、K+(尤其Na+)的通透性增加↓產(chǎn)生終板電位(EPP)↓EPP引起肌膜AP↓肌膜AP沿橫管膜傳至三聯(lián)管↓終池膜上的鈣通道開放終池內(nèi)Ca2+進入肌漿↓Ca2+與肌鈣蛋白結(jié)合引起肌鈣蛋白的構(gòu)型改變↓原肌凝蛋白發(fā)生位移暴露出細肌絲上與橫橋結(jié)合位點↓橫橋分解ATP與結(jié)合位點結(jié)合↓橫橋擺動↓牽拉細肌絲朝肌節(jié)中央滑行↓肌節(jié)縮短=肌細胞收縮小結(jié)：骨骼肌收縮全過程1.興奮傳遞2.興奮-收縮（肌絲滑行）耦聯(lián)(五)影響橫紋肌收縮效能的因素1.前負荷：

前負荷→肌節(jié)初長度→粗細肌絲的重疊程度→肌張力。肌節(jié)最適初長（2.0-2.2m）時，粗細肌絲重疊佳，肌縮速度、幅度和張力最大；

在一定范圍內(nèi)，前負荷愈大，初長度愈長，收縮力愈大；最適初長度時，張力最大；前負荷過大，初長度過長，收縮力迅速降低。

前負荷：肌肉收縮前遇到的負荷。肌肉舒張