第一節(jié)細胞膜的基本功能“液態(tài)鑲嵌模型”

其基本內(nèi)容為：細胞膜是以液態(tài)脂質(zhì)雙分子層為基架，其中鑲嵌著不同生理功能的蛋白質(zhì)。

一、細胞膜的物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能小分子物質(zhì)或離子的跨膜運轉(zhuǎn)根據(jù)其是順濃度差還是逆濃度差，或消耗能量與否，分為被動轉(zhuǎn)運和主動轉(zhuǎn)運兩大類：被動轉(zhuǎn)運是指小分子物質(zhì)順電位差或化學梯度的轉(zhuǎn)運過程。

特點：①不直接消耗能量；②順電-化學梯度進行

分類：①單純擴散；②易化擴散

（一）單純擴散細胞外液和細胞內(nèi)液中的一些脂溶性物質(zhì)由膜的高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)移動的過程。如人體內(nèi)O2、CO2、NO、脂肪酸和類固醇等的跨膜擴散。

（二）易化擴散

一些非脂溶性或脂溶性很小的物質(zhì),在特殊膜蛋白質(zhì)的“幫助”下,由膜的高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)移動的過程。易化擴散有兩種形式：

①通道介導的易化擴散

離子通道：（水相孔道）

Na+、K+、Ca2+、Cl-等離子的通道有幾十種。

②載體介導的易化擴散

載體蛋白：（結(jié)合位點）葡萄糖、氨基酸

依靠通道的易化擴散轉(zhuǎn)運的物質(zhì):各種帶電離子

離子通道的特性與分類①具有相對特異性②離子跨膜擴散的動力

膜兩側(cè)離子濃度差和電位差（亦稱電化學梯度）所形成的擴散勢能。③離子跨膜擴散的條件

離子通道必須是開放的。門控過程:

離子通道在未激活時是關(guān)閉的，在一定條件下“閘門”被打開，才允許離子通過，這一過程稱為門控過程，時間一般都很短，為數(shù)個或數(shù)十個ms。

門控離子通道的分類

1.電壓門控通道

2.化學門控通道

3.機械門控通道

依靠載體的易化擴散轉(zhuǎn)運的物質(zhì)：葡萄糖、氨基酸等小分子親水物質(zhì)依靠載體易化擴散的特點:

①特異性

②飽和現(xiàn)象

③競爭性抑制§滲透擴散：

滲透壓低滲透壓高水的跨膜轉(zhuǎn)運是由滲透壓差所驅(qū)動。（三）主動轉(zhuǎn)運細胞膜通過離子泵將一些離子逆濃度差或

逆電位差進行的轉(zhuǎn)運過程，稱為離子的主動轉(zhuǎn)運。主動轉(zhuǎn)運消耗的能量幾乎都是由ATP分解提供的。

主動轉(zhuǎn)運特點：

①需要消耗能量，能量由分解ATP提供；②依靠特殊膜蛋白質(zhì)（離子泵）的“幫助”；③是逆電-化學梯度進行的。

原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運：

鈉-鉀泵鈉-鉀泵是鑲嵌在細胞膜脂質(zhì)雙分子層中的一種特殊蛋白質(zhì)，它本身具有ATP酶的活性，可以分解ATP獲得能量，進行Na+和Ｋ+的主動轉(zhuǎn)運，因此又稱為Na+—K+依賴式ATP酶。

鈉泵活動時，它泵出Na+和泵入Ｋ+這兩個過程是同時進行、耦聯(lián)在一起的，稱排鈉攝鉀。離子通道轉(zhuǎn)運與鈉-鉀泵轉(zhuǎn)運模式圖（四）入胞和出胞

細胞通過膜的變形和破裂，使某些大分子物質(zhì)或團塊進出細胞的過程，分別稱為出胞和入胞。出胞和入胞均需消耗能量，故也屬于主動轉(zhuǎn)運。

胞吐:是指細胞內(nèi)某些大分子物質(zhì)或物質(zhì)團塊排出細胞的過程，又稱出胞。如：分泌

胞納:指細胞外的大分子物質(zhì)或團塊進入細胞的過程，又稱胞納入胞。

如：吞噬；吞飲。

胞吐示意圖人體及其他生物體的可興奮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。如：心電圖、腦電圖、肌電圖等

第二節(jié)細胞的生物電活動

細胞的跨膜靜息電位和動作電位膜電位:生物細胞以膜為界，膜內(nèi)外的電位差簡稱跨膜電位。

生物電現(xiàn)象的兩種表現(xiàn)：安靜狀態(tài)

——

靜息電位(RP)

興奮狀態(tài)

——動作電位(AP)一、靜息電位：(RP)(一)靜息電位概念靜息電位：

在安靜狀態(tài)下存在于細胞膜內(nèi)外兩側(cè)的電位差。靜息電位:細胞處于安靜狀態(tài)時，膜內(nèi)外存在的電位差。靜息電位的范圍：-10～-100mV之間

極化:以膜為界，外正內(nèi)負的狀態(tài)。（二）生物電現(xiàn)象產(chǎn)生的機制細胞膜對各種離子的通透性不同：安靜時：K+

＞Cl-＞Na+＞A-興奮時：膜對Na+的通透性突然增大1.細胞膜內(nèi)外兩側(cè)的離子分布

①靜息狀態(tài)下細胞膜內(nèi)、外離子分布不均：

細胞膜外的主要是Na+、Cl-

細胞膜內(nèi)的主要是K+、A-

②靜息狀態(tài)下細胞膜對各種離子的通透性不同：

通透性：K+＞Cl-＞Na+＞A-靜息狀態(tài)下細胞膜主要對K+有通透性?！祆o息電位的產(chǎn)生條件膜內(nèi)：膜外：靜息狀態(tài)下細胞膜主要對K+有通透性：促使K+外流的動力：膜兩側(cè)[K+]的濃度差，阻止K+外流的阻力：膜兩側(cè)的電位差

當動力（濃度差）＝阻力（電位差）

K+的跨膜凈通量＝零，此時的電位差值稱為K+的平衡電位?！囔o息電位（RP）=K+的平衡電位二、動作電位(AP)

（一）動作電位概念：

是指細胞在接受有效刺激后，在靜息電位基礎(chǔ)上發(fā)生的快速、可向遠處傳播的膜電位變化。是可興奮細胞興奮的標志。

去極化上升支反極化或超射鋒電位下降支—復極化動作電位后電位負后電位正后電位

單一神經(jīng)或肌細胞動作電位的特性：1.“全或無”定律

2.可擴播性

3.不衰減傳導

去極相上升支下降支刺激局部電位閾電位去極化零電位反極化（超射）復極化后電位（負、正）復極相動作電位的圖形去極化（除極）：

膜內(nèi)、外電位差向小于RP值的方向變化的過程。(例如由-70→-50mV)反極化（超射）:

細胞膜由外正內(nèi)負的極化狀態(tài)變?yōu)閮?nèi)正外負的極性反轉(zhuǎn)過程。復極化:去極化后再向極化狀態(tài)恢復的過程。超極化:RP的絕對值增大(例如由-70→-90mV)（1）動作電位產(chǎn)生的條件

①膜內(nèi)外存在[Na+]的濃度差:[Na+]i＜[Na+]O≈1∶10；即細胞膜外Na+濃度比細胞膜內(nèi)高10倍左右。

②膜受到刺激時，對Na+的通透性突然增加：

即細胞膜上的電壓門控性Na+通道激活開放。

（二）動作電位的產(chǎn)生機制細胞膜電壓門控性Na+通道激活開放，Na+內(nèi)流促使Na+內(nèi)流的動力：Na+濃度差、電場引力阻止Na+內(nèi)流的阻力：電位差

當動力和阻力達到動態(tài)平衡時，Na+的凈擴散通量為零，此時的電位差值稱為Na+的平衡電位。Na+通道失活，K+繼續(xù)外流，使膜電位恢復到RP水平。[Na+]i↑、[K+]O↑→激活Na+－K+泵(三)動作電位的觸發(fā)

1.閾電位

（1)概念：使膜產(chǎn)生動作電位的臨界膜電位值稱為閾電位。

（2)產(chǎn)生動作電位的必要條件：靜息電位去極化達到閾電位。

（3)靜息電位和閾電位的差值可影響細胞興奮性的高低。2.局部電位

（1)概念：由少量Na+通道開放引起的去極膜電位波動。

（2)產(chǎn)生條件：閾下刺激引起。

（3)特點：沒有“全或無”的現(xiàn)象、衰減性傳導、可以總和。一、神經(jīng)-肌肉接頭處興奮的傳遞

(一)神經(jīng)-肌接頭處的結(jié)構(gòu)

由神經(jīng)末梢和相接觸的骨骼肌細胞膜組成，是神經(jīng)沖動由神胞傳遞至骨骼肌的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，由接頭前膜、接頭間隙和接頭后膜構(gòu)成。(二)神經(jīng)-肌接頭處興奮傳遞過程電----化學----電圖示神經(jīng)-肌接頭超微示意圖第三節(jié)肌細胞的收縮功能二、骨骼肌的收縮原理㈠骨骼肌的微細結(jié)構(gòu)1.肌原纖維和肌節(jié)肌節(jié)是肌肉收縮和舒張的最基本單位。圖示肌節(jié)示意圖肌小節(jié)是肌細胞收縮的基本結(jié)構(gòu)和功能單位。2.肌絲分子組成(1)粗肌絲—由肌凝蛋白組成桿部—粗肌絲的主干頭部—橫橋:1)是具有ATP酶的活性；2)橫橋與細肌絲相應的位點進行可逆性結(jié)合，發(fā)生周期性擺動，

牽引細肌絲向暗帶的M線方向滑行。圖示粗肌絲超微結(jié)構(gòu)示意圖

(2)細肌絲肌纖蛋白--細肌絲的主干,具有橫橋結(jié)合的位點原肌球蛋白--靜息時掩蓋橫橋結(jié)合位點肌鈣蛋白--Ca2+的受體;圖示細肌絲超微結(jié)構(gòu)示意圖3.肌管系統(tǒng)橫管系統(tǒng)：T管將肌細胞膜上電的變化沿橫管傳入細胞內(nèi)?？v管系統(tǒng)：L管通過對鈣的儲備、釋放和再積聚，觸發(fā)和終止肌小節(jié)的收縮。三聯(lián)管把肌細胞膜上電的變化和細胞內(nèi)的收縮過程銜接或耦聯(lián)起來的關(guān)鍵部位。（二）骨骼肌的興奮-收縮耦聯(lián)三個主要步驟：

①電興奮通過橫管傳至三聯(lián)管②三聯(lián)管處的信息傳遞③肌漿網(wǎng)（縱管系統(tǒng)）中Ca2+的釋放、再聚積興奮-收縮耦聯(lián)：

肌細胞的興奮

肌細胞的收縮Ca2+Ca2+是興奮-收縮耦聯(lián)的耦聯(lián)物（電變化）（機械變化）骨骼肌舒張:

1.等張收縮與等長收縮等張收縮:肌肉承受負荷＜肌肉本身收縮力時，

只有長度縮短而張力不變的收縮,稱為等張收縮。等長收縮:肌肉承受負荷≥肌肉本身收縮力時，

只有張力增加而長度不變的收縮,稱為等長收縮。四、骨骼肌收縮收縮形式及影響因素

肌肉收縮收縮形式

根據(jù)肌肉的張力與長度的改變，肌肉收縮時可分為等張收縮和等長收縮兩種形式：2.單收縮與強直收縮

根據(jù)所給肌肉的刺激頻率不同，肌肉興奮收縮時可呈單收縮和強直收縮兩種形式：

單收縮：肌肉受一次刺激引發(fā)一次動作電位