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關(guān)于細(xì)胞基本功能一、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成化學(xué)組成:脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、糖類(lèi)細(xì)胞膜的基本結(jié)構(gòu):液態(tài)鑲嵌模型學(xué)說(shuō)(圖1)
第2頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天第3頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天1.脂質(zhì)雙分子層(圖2):細(xì)胞膜的基本骨架含:磷脂、膽固醇、鞘脂磷脂:磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醇胺磷脂酰絲氨酸、磷脂酰肌醇第4頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天2.蛋白質(zhì)(圖2):多為球形蛋白質(zhì)分類(lèi):表面蛋白質(zhì)(外周蛋白質(zhì))整合蛋白質(zhì)(鑲嵌蛋白質(zhì))功能:①物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能(載體蛋白、通道蛋白、離子泵、轉(zhuǎn)運(yùn)體等)②受體功能③與能量轉(zhuǎn)化有關(guān)
3.糖類(lèi):細(xì)胞的特異性“標(biāo)志”第5頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天第6頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天二、細(xì)胞膜的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)功能單純擴(kuò)散易化擴(kuò)散主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)入胞和出胞第7頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天◆細(xì)胞膜的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的方式
單純擴(kuò)散定義:脂溶性小分子物質(zhì)順濃度差(由膜的高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè))跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的過(guò)程。影響因素:膜內(nèi)外的濃度差、膜的通透性轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì):NH3、O2、CO2、N2、乙醇及尿素等物質(zhì)。特點(diǎn):①高濃度→低濃度②不耗能第8頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天
易化擴(kuò)散定義:非脂溶性的小分子物質(zhì),在細(xì)胞膜中一些特殊膜蛋白質(zhì)的幫助下,順濃度差和/或電位差跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的過(guò)程。分類(lèi):通道介導(dǎo)的易化擴(kuò)散載體介導(dǎo)的易化擴(kuò)散
第9頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天1.通道轉(zhuǎn)運(yùn)(圖3)①轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì):離子,如Na+
、K+等②轉(zhuǎn)運(yùn)的動(dòng)力:電-化學(xué)梯度③特點(diǎn):a.由通道蛋白形成,其功能狀態(tài)
第10頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天圖3通道轉(zhuǎn)運(yùn)第11頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天
激活可以改變。(見(jiàn)圖4)失活備用
b.有選擇性
c.通過(guò)“閘門(mén)”進(jìn)行調(diào)控分類(lèi):化學(xué)門(mén)控通道:N2-Ach受體(見(jiàn)動(dòng)畫(huà))電壓門(mén)控通道:Na+通道機(jī)械門(mén)控通道:被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn):?jiǎn)渭償U(kuò)散和易化擴(kuò)散
第12頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天第13頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天2、載體轉(zhuǎn)運(yùn)(圖5、6)轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì):GS、AA進(jìn)入一般細(xì)胞共同特點(diǎn):①有較高的結(jié)構(gòu)特異性②飽和現(xiàn)象(圖7)③競(jìng)爭(zhēng)性抑制第14頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天圖5第15頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天第16頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天圖7第17頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天
主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)(存在依據(jù)—見(jiàn)下表)
1.定義:指細(xì)胞膜通過(guò)本身的耗能過(guò)程,將某種物質(zhì)逆著濃度差(由膜的低濃度的一側(cè)移向高濃度一側(cè))或逆著電位差進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)的過(guò)程。
2.特點(diǎn):主動(dòng)、耗能的過(guò)程
3.分類(lèi)原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)第18頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天(1)原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)----泵轉(zhuǎn)運(yùn):
生物泵實(shí)質(zhì)是ATP酶,如“鈉-鉀泵”、“質(zhì)子泵”等。以鈉-鉀泵為例。▲鈉-鉀泵:簡(jiǎn)稱(chēng)為鈉泵或Na+-K+-依賴(lài)式
ATP酶(圖8)激活條件:當(dāng)膜內(nèi)Na+↑和/或膜外K+↑時(shí),激活鈉-鉀泵。轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程:每分解一分子的ATP將3個(gè)Na+移到膜外,2個(gè)K+移入膜內(nèi)。第19頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天圖8第20頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天表細(xì)胞外液與細(xì)胞內(nèi)液主要成分成分細(xì)胞外液濃度細(xì)胞內(nèi)液濃度(mmol/L)(mmol/L)
Na+15015K+5.5150Ca2+11.5(游離0.0001)Mg2+1.512Cl-1259AA28Gs5.61Pr0.24ATP04第21頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天
生理意義:形成膜外高Na+、膜內(nèi)高K+的不均勻離子分布。
a.是生物電產(chǎn)生的基礎(chǔ);促進(jìn)某些物質(zhì)的逆濃度差的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。如GS。
b.細(xì)胞內(nèi)的K+是某些生化反應(yīng)所必需
c.防止細(xì)胞水腫第22頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天(2)繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)----聯(lián)合轉(zhuǎn)運(yùn)
(圖9)如小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖和氨基酸;腎小管上皮細(xì)胞重吸收葡萄糖和氨基酸均屬于繼發(fā)性的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)。第23頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天圖9第24頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天單純離子載體原發(fā)性主繼發(fā)性擴(kuò)散通道介導(dǎo)動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)凈移動(dòng)方向高低高低高低低高低高膜兩側(cè)濃度相等相等相等不相等不相等是否用膜Pr不是是是是飽和現(xiàn)象無(wú)無(wú)有有有結(jié)構(gòu)特異性無(wú)有有有有能量供給不需要不需要不需要ATP鈉勢(shì)能轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)O2CO2離子極性分離子Gs、aa
脂肪酸子:Gs
表2-2各種跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制的特征第25頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天
出胞(胞吐)和入胞(胞納)是大分子物質(zhì)或物質(zhì)團(tuán)塊進(jìn)出細(xì)胞的方式1.入胞:受體介導(dǎo)式入胞(圖10)2.出胞:各種分泌活動(dòng)、神經(jīng)遞質(zhì)的釋放(圖11)。第26頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天圖10第27頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天圖11第28頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天
第二節(jié)
細(xì)胞的跨膜信號(hào)傳遞功能◆
跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)概念指外界信號(hào)作用于細(xì)胞膜表面的受體,引起膜結(jié)構(gòu)中一種或多種特殊蛋白質(zhì)構(gòu)型改變,將外界環(huán)境變化的信息以新的信號(hào)形式傳遞到膜內(nèi),再引發(fā)靶細(xì)胞功能改變。第29頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天
G-蛋白耦聯(lián)受體介導(dǎo)的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)1.受體
概念:指存在于細(xì)胞膜或細(xì)胞內(nèi),能特異性識(shí)別生物活性分子并與之結(jié)合進(jìn)而誘發(fā)生物效應(yīng)的蛋白質(zhì)
特性:(1)特異性(2)飽和性(3)可逆性G-蛋白耦聯(lián)受體又叫促代謝型受體第30頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天2.G-蛋白(鳥(niǎo)苷酸結(jié)合蛋白)分類(lèi):GsGiGqG123.G-蛋白效應(yīng)器酶:Ac(腺苷酸環(huán)化酶)PLC(磷脂酶C)Gc(鳥(niǎo)苷酸環(huán)化酶)利用胞漿或胞膜中的物質(zhì)生成第二信使4.第二信使:cAMPcGMPCa+DGIP3
信號(hào)傳遞過(guò)程(圖)
化學(xué)信號(hào)(激素、遞質(zhì)等)→特異性受體→受體-配體復(fù)合物→G蛋白中介→激活效應(yīng)器酶系→第二信使→激活蛋白激酶→蛋白質(zhì)磷酸化→生理效應(yīng)第31頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天由G-蛋白介導(dǎo)的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)圖第32頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天受體—G蛋白—第二信使跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)第33頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天
酶耦聯(lián)受體介導(dǎo)的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)
1.通過(guò)酪氨酸激酶受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)受體結(jié)構(gòu)與功能(圖)1)膜外段:能與配體相結(jié)合。2)跨膜:α-螺旋。3)膜內(nèi)段:自身酪氨酸殘基磷酸化受體激活蛋白磷酸化底物酪氨酸殘基磷酸化(酪氨酸激酶受體:受體與酶是同一蛋白分子)
第34頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天信號(hào)
接合膜酪氨酸激酶外側(cè)端
激活內(nèi)側(cè)酪氨酸蛋白激酶活性
受體本身酪氨酸殘基磷酸化和胞內(nèi)其它蛋白殘基磷酸化
細(xì)胞功能的變化信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程第35頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天2.通過(guò)鳥(niǎo)苷酸環(huán)化酶受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)配體+受體鳥(niǎo)苷酸環(huán)化酶激活鳥(niǎo)苷酸環(huán)化酶催化GTP生成cGMP激活cGMP依賴(lài)性蛋白激酶G底物蛋白磷酸化。
第36頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天
由離子通道完成的跨膜信號(hào)傳遞信號(hào)胞膜上的通道蛋白離子通道打開(kāi)或關(guān)閉離子跨膜流動(dòng)膜電位變化(去極化、超極化)新的信號(hào)進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)第37頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天1.化學(xué)信號(hào)—化學(xué)門(mén)控離子通道
第38頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天運(yùn)動(dòng)神經(jīng)末梢AchAch門(mén)控通道蛋白(a亞單位)通道開(kāi)放大量Na+流入胞內(nèi)胞膜去極化產(chǎn)生終板電位完成化學(xué)信號(hào)向生物電信號(hào)的轉(zhuǎn)換
第39頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天2.電信號(hào)—電壓門(mén)控離子通道
刺激細(xì)胞膜電位的變化電壓門(mén)控離子通道開(kāi)放或關(guān)閉離子內(nèi)流或外流新信號(hào)形成
第40頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天(1)Na+通道電信號(hào)膜內(nèi)負(fù)電荷消失Na+通道突然開(kāi)放胞外Na+涌入胞內(nèi)膜電位變化第41頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天(2)K+通道膜內(nèi)形成正電荷
K+通道開(kāi)放胞內(nèi)K+流出胞外
膜電位變化第42頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天4.細(xì)胞間通道:即縫隙連接舉例:神經(jīng)興奮引起肌收縮神經(jīng)沖動(dòng)→神經(jīng)末梢→釋放ACh→終板膜化學(xué)門(mén)控通道開(kāi)放→終板電位→電壓門(mén)控Na+通道→肌膜AP→胞漿Ca2+升高→肌收縮第43頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天3.機(jī)械信號(hào)-機(jī)械門(mén)控離子通道前庭和耳蝸的毛細(xì)胞的靜纖毛上機(jī)械信號(hào)(聲)靜纖毛偏曲機(jī)械門(mén)控離子通道開(kāi)放離子內(nèi)流膜電位變化第44頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天細(xì)胞的跨膜電變化靜息電位動(dòng)作電位局部興奮及其特性興奮在同一細(xì)胞上的傳導(dǎo)第45頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天靜息電位(圖11)
RP
概念:指細(xì)胞處于安靜狀態(tài)時(shí),細(xì)胞膜兩側(cè)的電位差。內(nèi)負(fù)外正,大小用負(fù)值表示。
極化:在安靜狀態(tài)時(shí),細(xì)胞保持穩(wěn)定的膜外為正、膜內(nèi)為負(fù)的狀態(tài)。
超極化:當(dāng)靜息電位的數(shù)值向膜內(nèi)負(fù)值增大的方向變化。
第46頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天圖11第47頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天去極化:膜內(nèi)電位向負(fù)值減小的方向變化。復(fù)極化:細(xì)胞先發(fā)生去極化,再向靜息電位方向恢復(fù)。靜息電位產(chǎn)生的機(jī)制兩個(gè)前提條件:(1)細(xì)胞內(nèi)外各種離子的濃度分布不均,存在濃度差。(2)在不同狀態(tài)下細(xì)胞膜對(duì)各種離子的通透性不同。第48頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天靜息時(shí)膜內(nèi)外各離子的濃度離子膜內(nèi)濃度膜外濃度通透性(mmol/L)(mmol/L)K+1505.5通透性很大Na+15150通透性很小Cl-9125通透性次之A-155--沒(méi)有通透性第49頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天靜息電位的形成機(jī)制:由鉀離子外流形成的電化學(xué)平衡電位。影響因素:(1)細(xì)胞外K+濃度
(圖12)
膜外K+濃度升高,靜息電位減小(2)鈉-鉀泵的作用第50頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天圖12第51頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天
動(dòng)作電位AP1、概念:細(xì)胞受到刺激而發(fā)生興奮時(shí)在靜息電位的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的快速的、可擴(kuò)布的電位變化。圖13
鋒電位上升支----去極相去極化下降支----復(fù)極化后電位負(fù)后電位正后電位
AP是膜兩側(cè)電位在RP基礎(chǔ)上發(fā)生的一次可擴(kuò)布的快速而可逆的倒轉(zhuǎn),是細(xì)胞興奮的標(biāo)志。第52頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天RP與AP的實(shí)驗(yàn)?zāi)J綀D13第53頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天2、動(dòng)作電位的產(chǎn)生機(jī)制(1)鋒電位
上升支:去極相由Na+內(nèi)流形成的電-化學(xué)平衡電位
有效刺激→部分Na+通道開(kāi)放→少量Na+→膜去極化→閾電位→大量Na+通道開(kāi)放→大量Na+內(nèi)流→膜內(nèi)負(fù)電位消失,出現(xiàn)正電位。
第54頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天
下降支:復(fù)極相由K+外流形成的電-化學(xué)平衡電位
Na+通道失活→Na+內(nèi)流停止,K+通透性升高→K+外流→膜內(nèi)電位由正向負(fù)值變化→靜息電位。第55頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天(2)后電位負(fù)后電位:快速K+外流堆積,復(fù)極化減慢。正后電位:鈉鉀泵的活動(dòng)。
3、細(xì)胞興奮后興奮性的周期性變化絕對(duì)不應(yīng)期
相對(duì)不應(yīng)期
超常期
低常期正常(圖14)第56頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天第57頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天4.動(dòng)作電位的特點(diǎn):a.“全或無(wú)”現(xiàn)象動(dòng)作電位一旦產(chǎn)生就達(dá)到最大值,其幅度不會(huì)因刺激強(qiáng)度的加強(qiáng)而增大。b.不衰減傳導(dǎo)c.脈沖式
第58頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天5、動(dòng)作電位的產(chǎn)生與閾電位
刺激
閾電位
AP(1)閾電位TP:
能觸發(fā)AP的膜電位臨界值稱(chēng)為閾電位。
RP和TP差值:差值大,細(xì)胞興奮性低;差值小,興奮性高。(2)動(dòng)作電位的產(chǎn)生條件:靜息電位去極化達(dá)到閾電位的是產(chǎn)生動(dòng)作電位的必要條件。第59頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天
局部興奮特點(diǎn)(圖15)(1)不是“全或無(wú)”式的(2)呈電緊張擴(kuò)布即衰減性傳導(dǎo)(3)可以總和:時(shí)間總和空間總和
第60頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天圖15第61頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天◆動(dòng)作電位的傳導(dǎo):局部電流學(xué)說(shuō)
AP在同一細(xì)胞上是以局部電流的形式傳導(dǎo)的局部電流:已興奮膜與未興奮膜之間存在電位差,而發(fā)生的電荷移動(dòng)。
神經(jīng)纖維AP的傳導(dǎo)(圖16):神經(jīng)沖動(dòng)(1)無(wú)髓神經(jīng)纖維AP的傳導(dǎo)(圖17)(2)有髓神經(jīng)纖維AP的傳導(dǎo)在兩個(gè)相鄰的郎飛結(jié)間呈跳躍式傳導(dǎo)傳導(dǎo)速度快,節(jié)能。第62頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天動(dòng)作電位的傳導(dǎo)16第63頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天圖17第64頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天
神經(jīng)纖維AP的傳導(dǎo)特點(diǎn):雙向傳導(dǎo)不衰減傳導(dǎo)絕緣性相對(duì)不疲勞性◆復(fù)合AP-神經(jīng)干AP細(xì)胞外記錄法:雙向或單向復(fù)合AP
(圖18)復(fù)合AP在一定范圍之內(nèi)可隨刺激強(qiáng)度的增大而增大。第65頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天圖18第66頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天第五節(jié)肌細(xì)胞的收縮功能一、骨骼肌的收縮原理二、骨骼肌的收縮形式三、影響骨骼肌收縮的主要因素第67頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天
骨骼肌細(xì)胞的微細(xì)結(jié)構(gòu)
1.肌原纖維和肌小節(jié)(圖19)(1)肌原纖維明帶:長(zhǎng)度可變,其正中的暗線為Z線暗帶:長(zhǎng)度固定,正中相對(duì)透明區(qū)為H帶
H帶中央的暗線稱(chēng)為M線。(2)肌小節(jié):相鄰的兩條Z線間的肌原纖維。長(zhǎng)度=1/2明帶+暗帶+1/2明帶
第68頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天圖19肌原纖維、肌管系統(tǒng)、肌小節(jié)第69頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天2.肌管系統(tǒng)(圖19)(1)橫管:由胞膜向內(nèi)凹入形成(2)縱管(肌漿網(wǎng)):
三聯(lián)管:由每一橫管和它相鄰兩側(cè)的終池構(gòu)成。作用:把橫管傳來(lái)的信息和終池Ca2+
釋放聯(lián)系起來(lái)。第70頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天
肌絲的分子結(jié)構(gòu)
1、粗肌絲(圖20):由肌凝蛋白構(gòu)成橫橋的作用:
a.具有與細(xì)肌絲結(jié)合的位點(diǎn)
b.具有ATP酶的活性
2、細(xì)肌絲(圖21)
a.肌動(dòng)蛋白,又稱(chēng)肌纖蛋白,有與橫橋結(jié)合的位點(diǎn)。
b.原肌凝蛋白:覆蓋結(jié)合位點(diǎn)
c.肌鈣蛋白第71頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天圖20粗肌絲的分子結(jié)構(gòu)
第72頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天細(xì)肌絲的結(jié)構(gòu)示意圖圖21細(xì)肌絲的分子結(jié)構(gòu)
第73頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天
肌鈣蛋白與Ca2+結(jié)合→原肌凝蛋白構(gòu)象改變→暴露結(jié)合位點(diǎn)收縮蛋白:肌凝蛋白與肌動(dòng)蛋白調(diào)節(jié)蛋白:原肌凝蛋白和肌鈣蛋白
骨骼肌細(xì)胞的收縮機(jī)制——肌絲滑行學(xué)說(shuō)
肌絲滑行學(xué)說(shuō):肌細(xì)胞收縮時(shí)肌原纖維縮短,是細(xì)肌絲向粗肌絲滑行的結(jié)果。第74頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天2、肌絲滑行的基本過(guò)程(圖22)
肌漿中Ca2+升高→Ca2+與肌鈣蛋白結(jié)合后構(gòu)象改變→原肌凝蛋白的雙螺旋結(jié)構(gòu)發(fā)生扭轉(zhuǎn)→肌纖蛋白與橫橋結(jié)合的位點(diǎn)暴露→橫橋和肌纖蛋白結(jié)合,橫橋扭動(dòng)、脫離、再結(jié)合、再扭動(dòng)(橫橋循環(huán))→細(xì)肌絲向M線方移動(dòng)
ATP的作用:提供能量
第75頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天圖22肌絲滑行原理第76頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天第77頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天
骨骼肌細(xì)胞的興奮-收縮耦聯(lián)把骨骼肌肌細(xì)胞的電興奮和肌細(xì)胞的機(jī)械收縮聯(lián)系起來(lái)的中介過(guò)程。三個(gè)步驟:(圖23)
1.肌膜動(dòng)作電位經(jīng)橫管傳向肌細(xì)胞的深處
2.三聯(lián)體處的興奮傳遞橫管膜興奮→終末池Ca2+通道開(kāi)放→Ca2+進(jìn)入肌漿→Ca2+與肌鈣蛋白結(jié)合→肌絲滑行→肌收縮
3.肌漿網(wǎng)對(duì)Ca2+的釋放和回收釋放:AP使終池膜Ca2+通道開(kāi)放回收:鈣泵作用第78頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天第79頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天◆骨骼肌收縮的外部表現(xiàn)和力學(xué)分析外部表現(xiàn):肌肉縮短、產(chǎn)生張力、作功
肌肉的收縮形式
1、等長(zhǎng)收縮與等張收縮(圖24)
等長(zhǎng)收縮:指肌肉收縮時(shí)只有張力的增加而無(wú)長(zhǎng)度的縮短。
等張收縮:指肌肉收縮時(shí)長(zhǎng)度縮短而無(wú)肌張力的變化。
2、單收縮與單收縮的復(fù)合(圖25)第80頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天第81頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天圖25不同頻率的刺激對(duì)骨骼肌收縮型式的影響第82頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天
肌肉收縮的力學(xué)分析1、前負(fù)荷對(duì)骨骼肌收縮的影響:長(zhǎng)度-張力曲線(圖26)前負(fù)荷:肌肉在收縮前所承受的負(fù)荷,它是通過(guò)改變肌肉收縮前的初長(zhǎng)度實(shí)現(xiàn)。最適初長(zhǎng)度:使肌肉收縮時(shí)產(chǎn)生最大張力的初長(zhǎng)度。最適前負(fù)荷:使肌肉收縮時(shí)產(chǎn)生最大張力的前負(fù)荷。在最適初長(zhǎng)度和前負(fù)荷時(shí),肌張力最大,收縮速度最快,縮短的長(zhǎng)度最大,橫橋與細(xì)肌絲結(jié)合最多,作功效率最高。(圖27)第83頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天圖26長(zhǎng)度-張力曲線第84頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天圖27肌小節(jié)長(zhǎng)度與產(chǎn)生張力的關(guān)系第85頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天2、后負(fù)荷對(duì)骨骼肌收縮的影響:張力-速度曲線(圖28)
后負(fù)荷:肌肉收縮過(guò)程中所承受的負(fù)荷。后負(fù)荷愈大,產(chǎn)生張力愈大,肌肉縮短的速度及縮短的長(zhǎng)度愈小適度的后負(fù)荷(百分之三十最大張力處)才能獲得肌肉作功的最佳效率。3、肌肉收縮能力指與前、后負(fù)荷無(wú)關(guān)的肌肉本身的收縮能力,即肌肉內(nèi)部的功能狀態(tài)。第86頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天圖28張力-速度曲線第87頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天◆平滑肌的結(jié)構(gòu)和功能特點(diǎn)
平滑肌細(xì)胞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
平滑肌細(xì)胞的功能特點(diǎn):
1、肌漿網(wǎng)不發(fā)達(dá),收縮時(shí)需要外Ca2+
2、收縮緩慢而持久,不易疲勞
3、對(duì)牽拉刺激敏感
4、具有自律性
5、受自主神經(jīng)支配,對(duì)各種體液因素敏感第88頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天
平滑肌的收縮
AP→外Ca2+內(nèi)流→肌漿網(wǎng)的Ca2+釋放→胞漿中Ca2+增加→Ca2+與鈣調(diào)蛋白結(jié)合→激活肌凝蛋白激酶→ATP分解→橫橋擺動(dòng)→細(xì)肌絲滑行→肌細(xì)胞收縮
與骨骼肌不同之處:需要外Ca2+與鈣調(diào)蛋白結(jié)合第89頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天習(xí)題11、生理學(xué)研究的三個(gè)水平?2、什么是內(nèi)環(huán)境、穩(wěn)態(tài)?3、人體功能的調(diào)節(jié)有幾種方式?4、神經(jīng)調(diào)節(jié)的方式是什么?5、什么是反饋調(diào)節(jié)?第90頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天習(xí)題21、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)為___模型2、簡(jiǎn)述幾種跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制的特征3、鈉泵阻斷劑是__,轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)是什么?意義?4、什么是跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),舉出例子。第91頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天習(xí)題31、什么是興奮性?興奮的本質(zhì)是什么?2、刺激引起組織產(chǎn)生反應(yīng)的條件是什么?3、閾強(qiáng)度?4、AP與RP5、什么是“全或無(wú)”現(xiàn)象?6、細(xì)胞興奮后,興奮性的周期性變化?第92頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天習(xí)題41、RP與AP產(chǎn)生的機(jī)制?2、細(xì)胞外高鉀時(shí)RP有何變化?3、細(xì)胞外高鈉時(shí)AP有何變化?4、什么是閾電位?5、鈉通道阻斷劑是______,鉀通道阻斷劑是______。6、局部電位的特點(diǎn)?7、AP在同一細(xì)胞上的傳導(dǎo)特點(diǎn)?第93頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天習(xí)題51、簡(jiǎn)述神經(jīng)肌-肉接頭的興奮傳遞過(guò)程及特點(diǎn)。2、興奮-收縮耦聯(lián)的關(guān)鍵離子是__部位是___3、肌絲滑行時(shí),是__肌絲和向__肌絲滑行。4、什么是收縮蛋白及調(diào)節(jié)蛋白。5、有機(jī)磷農(nóng)藥中毒時(shí),為何會(huì)出現(xiàn)肌痙攣6、影響骨骼肌收縮的因素?7、骨骼肌的收縮過(guò)程。第94頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天一、名詞解釋1、靜息電位2、極化3、去極化4、閾電位5、興奮-收縮耦聯(lián)二、填空題1、從能量消耗角度看,細(xì)胞膜對(duì)物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)形式有
和
兩種。2、物質(zhì)通過(guò)細(xì)胞膜轉(zhuǎn)運(yùn)的方式有
、
、
、
。3、易化擴(kuò)散包括
和
兩種類(lèi)型。4、載體轉(zhuǎn)運(yùn)的特點(diǎn)
、
、
。5、當(dāng)膜內(nèi)的
升高或膜外的
升高,鈉鉀泵激活。第95頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天6、當(dāng)靜息電位的數(shù)值向膜內(nèi)負(fù)值加大的方向變化時(shí),稱(chēng)為膜的
,當(dāng)靜息電位的數(shù)值向膜內(nèi)負(fù)值減小的方向變化時(shí),稱(chēng)為膜的
。7、靜息電位主要是由
外流引起;動(dòng)作電位上升支主要是由
內(nèi)流形成的;下降支主要是由
外流形成。8、當(dāng)神經(jīng)細(xì)胞受到刺激,膜電位去極到
水平時(shí),
通道大量開(kāi)放,從而引起動(dòng)作電位9、動(dòng)作電位在同一細(xì)胞上的傳導(dǎo)機(jī)制是
通過(guò)
刺激相鄰
,使之產(chǎn)生動(dòng)作電位。第96頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天10、骨骼肌興奮-收縮的關(guān)鍵部位是
,起關(guān)鍵作用的物質(zhì)是
。11、直接參加肌細(xì)胞收縮的蛋白是
和
,合稱(chēng)
;對(duì)肌肉收縮過(guò)程起調(diào)控作用的蛋白質(zhì)是
和
,合稱(chēng)
。12、橫橋與
結(jié)合是引起肌絲滑行的必要條件。13、影響骨骼肌收縮的主要因素有
、
、
。第97頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天三、選擇題1、葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞膜是屬于A繼發(fā)式主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)B單純擴(kuò)散C易化擴(kuò)散D入胞作用E吞飲2、腸上皮細(xì)胞由腸腔吸收葡萄糖是通過(guò)A主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)B繼發(fā)式主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)C易化擴(kuò)散D單純擴(kuò)散E入胞3、關(guān)于鈉泵生理作用的敘述,哪項(xiàng)是正確的A鈉泵能逆著濃度差將進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的Na+移出膜外B鈉泵能逆著濃度差將進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的K+移出膜外第98頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天C鈉泵能逆著濃度差將細(xì)胞外的Na+移進(jìn)膜內(nèi)D鈉泵能順著濃度差將細(xì)胞外的Na+移進(jìn)膜內(nèi)4、細(xì)胞膜內(nèi)外Na+和K+濃度差的維持是由于A膜在安靜時(shí)K+通透性大B膜在興奮時(shí)Na+通透性增大CNa+、K+易化擴(kuò)散的結(jié)果D膜上Na+-K+泵的作用5、易化擴(kuò)散和主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)的共同點(diǎn)是A耗能B逆濃度差的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)C逆電-化學(xué)梯度的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)D膜蛋白的參與第99頁(yè),共107頁(yè),2024年2月25日,星期天6、O2和CO2的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)屬于A單純擴(kuò)散B易化擴(kuò)散C主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)D入胞7、7、神經(jīng)遞質(zhì)的釋放屬于A、單純擴(kuò)散B易化擴(kuò)散C出胞作用D主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)8、所謂膜的去極化表現(xiàn)為A靜息電位存在時(shí)膜兩側(cè)所保持的內(nèi)負(fù)外正狀態(tài)B靜息電位的數(shù)值向膜內(nèi)負(fù)值加大的方向變化C靜息電位的數(shù)值向膜內(nèi)負(fù)
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