02 第二章细胞的基本功能资料PPT课件
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动作电位变化曲线
正常 水平
兴奋性变化曲线
时间（ms）
动作电位与兴奋性变化关系
23
（三）阈电位与再生性循环 1.局部反应：阈下刺激引起，超极化和去极化 2.阈电位：膜去极化达到可引发动作电位的膜电位临界值 3.再生性循环：正反馈过程 去极化→钠通道开放→Na+内流→进一步去极化 4.阈电位与阈强度的区别
第一节 细胞膜的物质转运和信号转导功能
一、物质的跨膜转运
（一）单纯扩散 1.定义：脂溶性，跨膜，顺浓度差扩散 2.转运物质 O2、CO2、N2、NO、乙醇、尿素和类固醇激素等 3.决定因素：浓度差、通透性
1
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前言
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胞
后电位
阈电位
动
作
刺激器
电
记录仪器
位
19
（二）动作电位产生机制 1.去极相：Na+内流→Na+平衡电位 2.复极相：K+外流→静息电位 3.复极后：钠泵活动↑→离子分布恢复
20
三、刺激引起动作电位的基本原理
（一）刺激及其阈强度 1.刺激定义：生物体或组织细胞所处环境的变化 2.刺激条件：强度、持续时间、强度-时间变化率 3.阈强度：刚引起细胞产生动作电位的最小刺激强度 4.阈刺激 、阈下刺激 、阈上刺激
30
囊泡
动作电位 运动神经末梢
骨骼肌细胞膜
运动终板
电压门控 Ca2+通道
乙酰胆碱酯酶
N型胆碱能受体
神经-肌接头结构及其传递
31
（二）兴奋传递过程 1.运动神经元兴奋接头前膜去极化Ca2+内流 2.前膜释放递质ACh（量子式释放）终板膜N2型 ACh受体离子通道结合 3.Na+内流终板电位（局部兴奋） 4.相邻肌膜去极化达阈电位而爆发动作电位
2.转导路径
G蛋白耦联受体介导
离子通道介导
酶联型受体介导
12
信使物质 受体
细胞外液 腺苷酸环化酶
胞液
蛋白激酶A
G 蛋 白 耦 联 受 体 介 导
13
离子通道型受体
经通道离子流
离子通道介导
14
酪氨酸激酶受体
酶联型受体介导
改变细胞代谢、 蛋白质合成
15
第二节 细胞的生物电现象及其产生机制
一、静息电位及其产生机制
32
（三）影响兴奋传递的因素 1.细胞外液理化性质 Ca2+↑或Mg2+↓，ACh释放增加；反之释放减少 2.药物 阻碍ACh释放：肉毒梭菌、破伤风毒素 促进ACh释放：黑寡妇蜘蛛毒素 与ACh竞争受体：加拉碘铵、美洲箭毒、-银环蛇毒 胆碱酯酶抑制剂：有机磷农药、新斯的明
8
钠 泵 主 动 转 运
9
（四）入胞与出胞 1.入胞：大分子溶质或团块物质进入细胞 吞噬：固态物质，如细菌、组织碎片等 吞饮：液态物质 2.出胞：大分子物质以分泌囊泡形式排出细胞 举例：分泌激素、酶原，神经递质释放
10
入胞
吞噬
吞饮
出胞
11
二、跨膜信号转导
1.跨膜信号转导定义
体内化学信号（神经递质、激素和细胞因子等）、电 信号和机械刺激信号等，通过细胞膜的信号转导对细 胞的增殖、分化和代谢等进行调节
17
二、动作电位及其产生机制
（一）动作电位概念和特点 1.概念：静息电位基础上，可兴奋细胞受刺激后产生的可 传播的电位变化 2.过程 上升支-去极相（去极化和反极化或超射） 下降支-复极相（复极化） 3.特点：“全或无”现象 、不衰减性传导 、脉冲式 18
膜内电位（mV）
超射
神
去极相
复极相
经
细
静息电位
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2
（二）易化扩散 1.定义：非脂溶性或脂溶性很小，跨膜，顺浓度差扩散， 特殊蛋白质帮助 2.经载体易化扩散 特点：结构特异性、饱和性、竞争性抑制 转运物质：葡萄糖、氨基酸、核苷酸等
3
细胞外液 细胞内液
葡 萄 糖 经 载 体 转 运
4
3.经通道易化扩散 转运物质：Na+、K+、Ca2+、Cl等 离子通道特征 选择性 门控特性 激活-开放；备用或失活-关闭 电压门控、化学门控、机械门控通道
5
备用-通道关闭
激活-通道开放
失活-通道关闭
钠通道门控状况
6
（三）主动转运 1.定义：跨膜，逆浓度差和（或）逆电位差扩散，消 耗能量 2.原发性主动转运 直接利用分解ATP释放的能量 离子泵介导：钠-钾泵、钙泵 、质子泵 3.继发性主动转运 间接利用分解ATP释放的能量
7
钠-钾泵（简称钠泵） 1.化学本质：Na+-K+-ATP酶 2.作用：分解ATP释放能量，泵出3个Na+，泵入2个K+ 3.意义：细胞内外离子分布的不均衡具有重要意义 建立势能储备 细胞代谢活动的必须条件 维持细胞一定的形态和功能
（一)静息电位概念和特点 1.概念：细胞未受刺激时膜内外两侧的电位差 2.特点：跨膜电位 、外正内负、直流电位 3.重要术语 极化—外正内负状态 去极化—使静息电位绝对值减小 超极化—使静息电位绝对值增大 复极化—细胞膜去极化后再向静息电位方向恢复
16
（二）静息电位产生机制 1.膜离子流学说 细胞膜内外离子呈不均衡分布（见教材表2-1） 不同状态下细胞膜对各种离子通透性不同 2.基本原因：K+外流→K+平衡电位 3.静息电位实测值略小于K+平衡电位 4.静息电位受膜内外K+浓度的影响
21
（二）组织细胞的兴奋性及其周期性变化 1.兴奋性定义：细胞受刺激后发生兴奋的能力 动作电位和兴奋被看作是同义语 兴奋与兴奋性的区别 兴奋性衡量指标-阈值：两者呈反变关系 2.兴奋性的周期性变化 绝对不应期、相对不应期、超常期、低常期
22
膜内电位（mV）
ab-绝对不应期 bc-相对不应期 cd-超常期 de-低常期
阈下刺激
空间总和
27
四、动作电位在同一细胞上的传导
1.传导机制：局部电流 2.有髓鞘神经纤维
跳跃式传导
兴奋
去极化部位
兴奋传导
28
朗飞结
跳
跃
式
传
导
传导方向
29
第三节 骨骼肌细胞的收缩功能
一、骨骼肌神经-肌接头处的兴奋传递
（一）神经-肌接头处的结构 1.接头前膜：运动神经末梢，囊泡，含乙酰胆碱（ACh） 2.接头间隙：细胞外液 3.接头后膜（终板膜 ）：分布N2型ACh受体离子通道 ， 胆碱酯酶
24
（四）局部兴奋及其总和 1.局部兴奋：阈下刺激引起，局部细胞膜微小去极化 2.特点 等级性电位 衰减性传导（电紧张传播） 总和效应 （时间总和、空间总和）
25
产生动作电位的必要条件 膜去极化达到阈电位 阈电位的引起 一次阈刺激或阈上刺激 两次以上阈下刺激
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动作电位 阈电位
阈下刺激
时间总和
正常 水平
兴奋性变化曲线
时间（ms）
动作电位与兴奋性变化关系
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（三）阈电位与再生性循环 1.局部反应：阈下刺激引起，超极化和去极化 2.阈电位：膜去极化达到可引发动作电位的膜电位临界值 3.再生性循环：正反馈过程 去极化→钠通道开放→Na+内流→进一步去极化 4.阈电位与阈强度的区别
第一节 细胞膜的物质转运和信号转导功能
一、物质的跨膜转运
（一）单纯扩散 1.定义：脂溶性，跨膜，顺浓度差扩散 2.转运物质 O2、CO2、N2、NO、乙醇、尿素和类固醇激素等 3.决定因素：浓度差、通透性
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胞
后电位
阈电位
动
作
刺激器
电
记录仪器
位
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（二）动作电位产生机制 1.去极相：Na+内流→Na+平衡电位 2.复极相：K+外流→静息电位 3.复极后：钠泵活动↑→离子分布恢复
20
三、刺激引起动作电位的基本原理
（一）刺激及其阈强度 1.刺激定义：生物体或组织细胞所处环境的变化 2.刺激条件：强度、持续时间、强度-时间变化率 3.阈强度：刚引起细胞产生动作电位的最小刺激强度 4.阈刺激 、阈下刺激 、阈上刺激
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囊泡
动作电位 运动神经末梢
骨骼肌细胞膜
运动终板
电压门控 Ca2+通道
乙酰胆碱酯酶
N型胆碱能受体
神经-肌接头结构及其传递
31
（二）兴奋传递过程 1.运动神经元兴奋接头前膜去极化Ca2+内流 2.前膜释放递质ACh（量子式释放）终板膜N2型 ACh受体离子通道结合 3.Na+内流终板电位（局部兴奋） 4.相邻肌膜去极化达阈电位而爆发动作电位
2.转导路径
G蛋白耦联受体介导
离子通道介导
酶联型受体介导
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信使物质 受体
细胞外液 腺苷酸环化酶
胞液
蛋白激酶A
G 蛋 白 耦 联 受 体 介 导
13
离子通道型受体
经通道离子流
离子通道介导
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酪氨酸激酶受体
酶联型受体介导
改变细胞代谢、 蛋白质合成
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第二节 细胞的生物电现象及其产生机制
一、静息电位及其产生机制
32
（三）影响兴奋传递的因素 1.细胞外液理化性质 Ca2+↑或Mg2+↓，ACh释放增加；反之释放减少 2.药物 阻碍ACh释放：肉毒梭菌、破伤风毒素 促进ACh释放：黑寡妇蜘蛛毒素 与ACh竞争受体：加拉碘铵、美洲箭毒、-银环蛇毒 胆碱酯酶抑制剂：有机磷农药、新斯的明
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钠 泵 主 动 转 运
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（四）入胞与出胞 1.入胞：大分子溶质或团块物质进入细胞 吞噬：固态物质，如细菌、组织碎片等 吞饮：液态物质 2.出胞：大分子物质以分泌囊泡形式排出细胞 举例：分泌激素、酶原，神经递质释放
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入胞
吞噬
吞饮
出胞
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二、跨膜信号转导
1.跨膜信号转导定义
体内化学信号（神经递质、激素和细胞因子等）、电 信号和机械刺激信号等，通过细胞膜的信号转导对细 胞的增殖、分化和代谢等进行调节
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二、动作电位及其产生机制
（一）动作电位概念和特点 1.概念：静息电位基础上，可兴奋细胞受刺激后产生的可 传播的电位变化 2.过程 上升支-去极相（去极化和反极化或超射） 下降支-复极相（复极化） 3.特点：“全或无”现象 、不衰减性传导 、脉冲式 18
膜内电位（mV）
超射
神
去极相
复极相
经
细
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（二）易化扩散 1.定义：非脂溶性或脂溶性很小，跨膜，顺浓度差扩散， 特殊蛋白质帮助 2.经载体易化扩散 特点：结构特异性、饱和性、竞争性抑制 转运物质：葡萄糖、氨基酸、核苷酸等
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细胞外液 细胞内液
葡 萄 糖 经 载 体 转 运
4
3.经通道易化扩散 转运物质：Na+、K+、Ca2+、Cl等 离子通道特征 选择性 门控特性 激活-开放；备用或失活-关闭 电压门控、化学门控、机械门控通道
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备用-通道关闭
激活-通道开放
失活-通道关闭
钠通道门控状况
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（三）主动转运 1.定义：跨膜，逆浓度差和（或）逆电位差扩散，消 耗能量 2.原发性主动转运 直接利用分解ATP释放的能量 离子泵介导：钠-钾泵、钙泵 、质子泵 3.继发性主动转运 间接利用分解ATP释放的能量
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钠-钾泵（简称钠泵） 1.化学本质：Na+-K+-ATP酶 2.作用：分解ATP释放能量，泵出3个Na+，泵入2个K+ 3.意义：细胞内外离子分布的不均衡具有重要意义 建立势能储备 细胞代谢活动的必须条件 维持细胞一定的形态和功能
（一)静息电位概念和特点 1.概念：细胞未受刺激时膜内外两侧的电位差 2.特点：跨膜电位 、外正内负、直流电位 3.重要术语 极化—外正内负状态 去极化—使静息电位绝对值减小 超极化—使静息电位绝对值增大 复极化—细胞膜去极化后再向静息电位方向恢复
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（二）静息电位产生机制 1.膜离子流学说 细胞膜内外离子呈不均衡分布（见教材表2-1） 不同状态下细胞膜对各种离子通透性不同 2.基本原因：K+外流→K+平衡电位 3.静息电位实测值略小于K+平衡电位 4.静息电位受膜内外K+浓度的影响
21
（二）组织细胞的兴奋性及其周期性变化 1.兴奋性定义：细胞受刺激后发生兴奋的能力 动作电位和兴奋被看作是同义语 兴奋与兴奋性的区别 兴奋性衡量指标-阈值：两者呈反变关系 2.兴奋性的周期性变化 绝对不应期、相对不应期、超常期、低常期
22
膜内电位（mV）
ab-绝对不应期 bc-相对不应期 cd-超常期 de-低常期
阈下刺激
空间总和
27
四、动作电位在同一细胞上的传导
1.传导机制：局部电流 2.有髓鞘神经纤维
跳跃式传导
兴奋
去极化部位
兴奋传导
28
朗飞结
跳
跃
式
传
导
传导方向
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第三节 骨骼肌细胞的收缩功能
一、骨骼肌神经-肌接头处的兴奋传递
（一）神经-肌接头处的结构 1.接头前膜：运动神经末梢，囊泡，含乙酰胆碱（ACh） 2.接头间隙：细胞外液 3.接头后膜（终板膜 ）：分布N2型ACh受体离子通道 ， 胆碱酯酶
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（四）局部兴奋及其总和 1.局部兴奋：阈下刺激引起，局部细胞膜微小去极化 2.特点 等级性电位 衰减性传导（电紧张传播） 总和效应 （时间总和、空间总和）
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产生动作电位的必要条件 膜去极化达到阈电位 阈电位的引起 一次阈刺激或阈上刺激 两次以上阈下刺激
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动作电位 阈电位
阈下刺激
时间总和