第二章細胞的基本功能2.熟悉極化、去極化、復極化、超極化、反極化的概念；局部電位的概念；靜息電位和動作電位形成的離子機制；興奮-收縮偶聯(lián)的過程；神經(jīng)-骨骼肌接頭興奮傳遞過程。3.了解動作電位的引起和興奮在同一細胞上的傳導機制及特點；骨骼肌收縮的機制；骨骼肌的收縮形式及影響因素。細胞膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運的方式和特點；靜息電位和動作電位的概念；興奮-收縮偶聯(lián)的概念。1.掌握能力目標張某，男，30歲，中午在一個飯店吃魚，飯后半小時即有惡心、嘔吐、腹痛,四肢無力、發(fā)冷、口唇和肢端知覺麻痹，呼吸困難，送醫(yī)院檢查，門診診斷為河鲀毒素中毒。案例用細胞生理的知識解釋河鲀毒素中毒的機制。提出問題

要了解細胞膜的功能，首先要了解細胞膜的結(jié)構(gòu)和組成。細胞膜的結(jié)構(gòu)是桑格（Singer）和尼克森（Nicholson）于1972年提出的液態(tài)鑲嵌模型。這一模型學說認為，細胞膜是液態(tài)脂質(zhì)雙分子層，內(nèi)部鑲嵌許多不同結(jié)構(gòu)和功能的蛋白質(zhì)，表面帶有游離糖鏈的結(jié)構(gòu)。一、細胞膜的結(jié)構(gòu)

一、細胞膜的結(jié)構(gòu)細胞核細胞質(zhì)細胞膜

一、細胞膜的結(jié)構(gòu)鏈糖鑲嵌蛋白脂質(zhì)雙分子層組成

脂類蛋白質(zhì)糖類分子結(jié)構(gòu)——液態(tài)鑲嵌模型（一）脂類細胞膜上的脂類主要有磷脂、膽固醇。磷脂是細胞膜的基本成分，構(gòu)成細胞膜的基本骨架。兩層磷脂的親水端分別朝向細胞外和細胞內(nèi)，磷脂的疏水脂肪酸烴鏈則彼此相對，形成膜內(nèi)部的疏水區(qū)。因此，脂質(zhì)雙分子層可相對滑動，即細胞膜具有流動性。二、細胞膜的組成（一）脂類膽固醇與磷脂的疏水脂肪酸烴鏈平行排列，阻礙膜的流動，增強膜的剛性，亦可防止磷脂的疏水脂肪酸烴鏈相互接觸或結(jié)晶，因而使膜的流動性不會因溫度下降而降低，減少了細胞膜的脆性。二、細胞膜的組成（二）蛋白質(zhì)細胞膜上的蛋白質(zhì)叫膜蛋白。根據(jù)膜蛋白的存在形式，可分為表面蛋白和整合蛋白。表面蛋白主要附著在細胞內(nèi)表面，對細胞膜起到支撐作用。例如，紅細胞內(nèi)表面的骨架蛋白。整合蛋白以穿越細胞膜為特征，分為

二、細胞膜的組成受體蛋白轉(zhuǎn)運蛋白酶蛋白（三）糖類糖類主要以糖蛋白和糖脂的形式存在，糖鏈僅存在于膜的外側(cè)，有細胞“天線”之稱。糖鏈具有受體或抗原的功能，與細胞的識別、免疫、排泄、血型等功能有關(guān)。二、細胞膜的組成第二節(jié)細胞的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能轉(zhuǎn)運方式：被動轉(zhuǎn)運主動轉(zhuǎn)運聯(lián)合轉(zhuǎn)運入胞和出胞單純擴散易化擴散第二節(jié)細胞的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能一、被動轉(zhuǎn)運被動轉(zhuǎn)運：不消耗能量，物質(zhì)順濃度差或順電位差進行的跨膜轉(zhuǎn)運。被動轉(zhuǎn)運有兩種：單純擴散（自由擴散）和易化擴散（協(xié)助擴散）。第二節(jié)細胞的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能一、被動轉(zhuǎn)運

（一）單純擴散

脂溶性小分子物質(zhì)從膜的高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)跨膜轉(zhuǎn)運的過程。這些物質(zhì)通過膜的難易程度取決于它們的脂溶性和分子量大小。單純擴散的特點：1.是一種簡單的物理擴散，不需要膜蛋白幫助；2.順濃度差跨膜轉(zhuǎn)運；3.轉(zhuǎn)運的是脂溶性小分子物質(zhì)；4.不需要能量。第二節(jié)細胞的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能一、被動轉(zhuǎn)運（二）易化擴散

非脂溶性或脂溶性很小的分子或離子，在細胞膜上的一些特殊蛋白質(zhì)分子的幫助下，順濃度差或電位差跨膜轉(zhuǎn)運的過程。根據(jù)參與的膜蛋白不同，將易化擴散分為載體介導的易化擴散和通道介導的易化擴散兩種類型。第二節(jié)細胞的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能一、被動轉(zhuǎn)運

（一）載體介導的易化擴散

細胞膜上一類能夠幫助小分子物質(zhì)轉(zhuǎn)運的跨膜蛋白質(zhì)稱為載體蛋白，簡稱載體。載體具有以下特點：1）特異性；2）飽和性；3）競爭性抑制。第二節(jié)細胞的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能一、被動轉(zhuǎn)運第二節(jié)細胞的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能一、被動轉(zhuǎn)運

（二）通道介導的易化擴散

細胞膜上一類能夠幫助離子轉(zhuǎn)運的跨膜蛋白稱為通道蛋白，簡稱通道。通道具有下列特點：1）高速度；2）選擇性；3）門控性。[Na+]o＞[Na+]i[K+]i＞[K+]o第二節(jié)細胞的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能二、主動轉(zhuǎn)運概念：

主動轉(zhuǎn)運，又稱為原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運（primaryactivetransport），是指消耗能量，物質(zhì)逆濃度差或逆電位差進行的跨膜轉(zhuǎn)運。特點：1）泵蛋白參與；2）逆濃度差或電位差進行的，要消耗能量。第二節(jié)細胞的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能二、主動轉(zhuǎn)運鈉-鉀泵：簡稱鈉泵。1）本質(zhì)：是一種Na+-K+依賴式ATP酶。2）作用：將Na+泵出，K+泵回，形成和維持了膜內(nèi)高K+和膜外高Na+的不均衡分布。3）生理意義第二節(jié)細胞的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能二、主動轉(zhuǎn)運鈉泵的生理意義：1）由鈉泵活動造成的膜外高Na+和膜內(nèi)高K+的離子不均衡分布是生物電產(chǎn)生的基礎(chǔ)；2）鈉泵是維持細胞正常興奮性的必要條件；3）鈉泵建立和維持了離子勢能儲備，可以促使其他營養(yǎng)物質(zhì)進行逆濃度差的跨膜轉(zhuǎn)運（聯(lián)合轉(zhuǎn)運）。通道轉(zhuǎn)運與鈉鉀泵轉(zhuǎn)運模式圖第二節(jié)細胞的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能三、聯(lián)合轉(zhuǎn)運

聯(lián)合轉(zhuǎn)運，又稱為繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運，指易化擴散與主動轉(zhuǎn)運聯(lián)合，在膜蛋白的幫助下，間接利用ATP分解產(chǎn)生的能量，將離子和非脂溶性或脂溶性很小的物質(zhì)由膜的低濃度一側(cè)移向高濃度一側(cè)的的跨膜轉(zhuǎn)運。第二節(jié)細胞的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能四、入胞和出胞（一）入胞

細胞外的大分子物質(zhì)或顆粒團塊進入細胞的過程稱為入胞。主要見于細菌、病毒、異物、大分子營養(yǎng)物質(zhì)進入體內(nèi)的過程。入胞的過程是物質(zhì)先被細胞識別并吸附在細胞表面，然后該處細胞膜向內(nèi)凹陷或伸出偽足包裹該物質(zhì)，形成囊泡，并從細胞膜上分離形成吞噬體，吞噬體與溶酶體融合，溶酶體中的蛋白水解酶將被吞入的物質(zhì)消化分解。入胞分為吞噬和吞飲兩種。第二節(jié)細胞的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能四、入胞和出胞第二節(jié)細胞的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能四、入胞和出胞（二）出胞

細胞內(nèi)大分子物質(zhì)或顆粒團塊由細胞內(nèi)排出的過程稱為出胞。物質(zhì)先在細胞內(nèi)的粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成，再轉(zhuǎn)移到高爾基復合體并被修飾成周圍由質(zhì)膜包裹的分泌囊泡（分泌顆粒），這些囊泡逐漸移向細胞膜的內(nèi)側(cè)，并與細胞膜接觸、融合、破裂，最后將囊泡內(nèi)的物質(zhì)一次性全部排出細胞。第二節(jié)細胞的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能四、入胞和出胞腺體分泌第二節(jié)細胞的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能細胞膜的物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能轉(zhuǎn)運方式轉(zhuǎn)運物質(zhì)膜蛋白電化學梯度與耗能單純擴散脂溶性小分子順濃度、電位差不耗能易化擴散通道運輸非脂溶性小分子離子通道蛋白載體運輸載體蛋白主動轉(zhuǎn)運生物泵逆濃度差、電位差耗能入胞出胞大分子團塊耗能第三節(jié)細胞的生物電現(xiàn)象第三節(jié)細胞的生物電現(xiàn)象一、靜息電位靜息電位概念特點產(chǎn)生機制RP細胞處于安靜狀態(tài)時，細胞膜內(nèi)外兩側(cè)存在的電位差。①內(nèi)負外正；②相對穩(wěn)定K+外流第三節(jié)細胞的生物電現(xiàn)象一、靜息電位第三節(jié)細胞的生物電現(xiàn)象一、靜息電位（一）靜息電位

靜息電位是安靜時存在于細胞膜內(nèi)外兩側(cè)的電位差。不同細胞靜息電位數(shù)值不同，范圍在-10～-100mV之間，如神經(jīng)細胞約為-70mV，骨骼肌細胞靜息電位約為-90mV，平滑肌細胞約為-55mV，紅細胞為-9mV。第三節(jié)細胞的生物電現(xiàn)象一、靜息電位與RP相關(guān)的概念：極化：細胞在安靜狀態(tài)下，膜兩側(cè)所保持的外正內(nèi)負的狀態(tài)。去極化：膜內(nèi)外電位差減小的過程。

(-70→-50mV)=去極化超極化：膜內(nèi)外電位差增大的過程。

(-70→-90mV)=超極化復極化：細胞發(fā)生去極化后，再恢復到極化狀態(tài)的過程。第三節(jié)細胞的生物電現(xiàn)象一、靜息電位第三節(jié)細胞的生物電現(xiàn)象一、靜息電位靜息電位的產(chǎn)生機制第三節(jié)細胞的生物電現(xiàn)象二、動作電位動作電位概念組成產(chǎn)生機制AP細胞受到有效刺激時，在靜息電位的基礎(chǔ)上發(fā)生一次短暫的可擴布性的電位變化。鋒電位后電位上升支、下降支上升支：Na+內(nèi)流下降支：K+外流后電位：鈉鉀泵活動上升支：Na+內(nèi)流第三節(jié)細胞的生物電現(xiàn)象二、動作電位(1)上升支的形成機制:Na+內(nèi)流所形成的電化學平衡電位當細胞受到有效刺激細胞膜上少量Na+通道激活而開放Na+順濃度差少量內(nèi)流→膜內(nèi)負電位↓(去極化)當膜內(nèi)電位去極化到某一臨界值時→Na＋通道大量開放Na+順濃度差和膜內(nèi)負電位的吸引→大量內(nèi)流膜內(nèi)負電位減小到零并變?yōu)檎娢唬ˋP上升支）當擴散動力與電場力形成的阻力達到動態(tài)平衡時，Na+凈內(nèi)流為零。動作電位的產(chǎn)生機制(2)下升支的形成機制:K+外流的結(jié)果Na+通道關(guān)Na+內(nèi)流停止，K+通道激活而開放K+順濃度差和膜外負電位的吸引流→K+迅速外流膜內(nèi)電位迅速下降，恢復到RP水平（AP下降支）Na+泵出、K+泵回→

離子恢復到興奮前水平→

后電位動作電位的產(chǎn)生機制(3)后電位的形成機制:鈉鉀泵活動的結(jié)果Na+內(nèi)流增加、K+外流增加→激活鈉鉀泵第三節(jié)細胞的生物電現(xiàn)象二、動作電位傳導靜息電位去極化達到閾電位是產(chǎn)生動作電位的必要條件。能引起Na+通道大量開放而爆發(fā)AP的臨界膜電位水平。局部電流學說傳導的特點（1）雙向性傳導（2）不衰減性傳導（3）具有“全或無”現(xiàn)象閾電位引起第三節(jié)細胞的生物電現(xiàn)象二、動作電位第三節(jié)細胞的生物電現(xiàn)象二、動作電位局部電位：一次閾下刺激引起的產(chǎn)生于膜的局部、較小的去極化反應，局部去極化產(chǎn)生的電位稱為局部電位。特點：

①不具有“全或無”現(xiàn)象。其幅值可隨刺激強度的增加而增大。②電緊張方式（或衰減性）擴布。其幅值隨著傳播距離的增加而減小。③具有總和效應：時間性和空間性總和。

第三節(jié)細胞的生物電現(xiàn)象二、動作電位動作電位的引起有兩種情況：1、一次有效刺激可以引發(fā)動作電位；2、多次閾下刺激→局部電位→總和→閾電位→動作電位。第三節(jié)細胞的生物電現(xiàn)象二、動作電位動作電位的傳導1、幾個定義：動作電位在同一細胞上的傳播稱為傳導。傳導傳遞神經(jīng)沖動動作電位在兩個細胞之間進行的傳播稱為傳遞。在神經(jīng)纖維上傳導的動作電位，稱為神經(jīng)沖動。2、動作電位傳導的原理第三節(jié)細胞的生物電現(xiàn)象二、動作電位患者劉某，女，16歲，近來感到眼睛酸脹不適，視物模糊，手拿東西感到無力，運動后感到極度無力，經(jīng)休息后癥狀減輕。門診檢查：新斯的明試驗陽性。胸腺CT發(fā)現(xiàn)胸腺增生。利用電極刺激運動神經(jīng)，記錄肌肉的反映電位振幅，提示神經(jīng)-骨骼肌接頭處病變的可能。進一步做乙酰膽堿受體抗體滴度的檢測，診斷為重癥肌無力。案例用生理學知識解釋重癥肌無力患者的神經(jīng)-骨骼肌接頭處會發(fā)生哪些變化？提出問題第四節(jié)肌細胞的收縮功能1.神經(jīng)沖動如何引起肌細胞的興奮？2.肌細胞的興奮如何引起肌肉收縮？3.肌細胞的收縮原理。神經(jīng)纖維興奮→骨骼肌收縮神經(jīng)沖動肌細胞的興奮肌細胞的收縮興奮—收縮偶聯(lián)神經(jīng)-骨骼肌接頭處第四節(jié)肌細胞的收縮功能

神經(jīng)-骨骼肌接頭的結(jié)構(gòu)接頭前膜接頭間隙接頭后膜囊泡內(nèi)含ACh又稱終板膜。存在ACh受體（N2受體)，膽堿酯酶。神經(jīng)-骨骼肌接頭處的興奮傳遞過程神經(jīng)-骨骼肌接頭處的興奮傳遞的特點1、單向性；2、時間延擱；3、易受環(huán)境變化的影響一、神經(jīng)-骨骼肌接頭處的興奮傳遞第四節(jié)肌細胞的收縮功能

一.神經(jīng)—骨骼肌接頭處的興奮傳遞第四節(jié)肌細胞的收縮功能骨骼肌細胞的微細結(jié)構(gòu)肌原纖維肌管系統(tǒng)肌小節(jié)骨骼肌的收縮原理——肌絲滑行學說肌肉收縮時，在每一肌小節(jié)內(nèi)發(fā)生了細肌絲向粗肌絲之間滑行，相鄰的Z線互相靠近，肌小節(jié)長度變短。二、骨骼肌的收縮原理第四節(jié)肌細胞的收縮功能

肌原纖維粗肌絲細肌絲二、骨骼肌的收縮原理第四節(jié)肌細胞的收縮功能

肌管系統(tǒng)橫管系統(tǒng)：T管縱管系統(tǒng)：L管三聯(lián)體T管+終末池×2肌細胞膜上的電變化和肌細胞收縮過程偶連起來的關(guān)鍵部位。二、骨骼肌的收縮原理第四節(jié)肌細胞的收縮功能

肌節(jié)縮短=肌細胞收縮橫橋擺動橫橋與結(jié)合位點結(jié)合，分解ATP釋放能量Ca2+與肌鈣蛋白結(jié)合肌鈣蛋白的變構(gòu)肌細胞興奮時，肌漿中[Ca2+]

↑原肌球蛋白位移，暴露細肌絲上的結(jié)合位點牽拉細肌絲朝肌節(jié)中央滑行肌質(zhì)網(wǎng)膜[Ca2+]↓Ca2+與肌鈣蛋白解離原肌凝蛋白復蓋的橫橋結(jié)合位點骨骼肌舒張二、骨骼肌的收縮原理第四節(jié)肌細胞的收縮功能二、骨骼肌的收縮原理第四節(jié)肌細胞的收縮功能骨骼肌細胞的興奮-收縮偶聯(lián)概念把肌細胞的電興奮與肌細胞的機械收縮聯(lián)系起來的中介過程，稱為興奮-收縮偶聯(lián)。二、骨骼肌的收縮原理第四節(jié)肌細胞的收縮功能骨骼肌細胞的興奮-收縮偶聯(lián)偶聯(lián)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：三聯(lián)體偶聯(lián)物（偶聯(lián)因子）：Ca2+第四節(jié)肌細胞的收縮功能

等長收縮與等張收縮單收縮與復合收縮（一）骨骼肌收縮的形式三、骨