01第一章g 动物生理学

Ca2+和肌钙蛋白结合，触发肌丝滑行,肌肉 肌浆网膜上Ca2+ 胞浆[Ca2+]
收缩
泵,将Ca2+重新摄回
，Ca2+和肌钙蛋白解离，肌肉舒张
3）影响肌肉收缩的因素
a. 负荷对肌肉收缩的影响 前负荷对肌肉收缩的影响 后负荷对肌肉收缩的影响
b. 肌肉收缩能力的改变对肌肉收 缩能力的影响
魅力前沿
Clini Transl Sci： 可可或可增强骨骼肌功能
【讲授重点】 1.细胞膜的物质转运形式和影响因素 2.静息电位和动作电位的概念和形成的离子机 制 3.局部兴奋、动作电位的引起和兴奋在同一细 胞上的传导机制 4.兴奋性与细胞生物电现象的关系 5. 经典的突出传递和神经-骨骼肌接头传递 6. 骨骼肌的收缩和兴奋-收缩耦连
A. 入胞（exocytosis）
a. 吞噬作用 (phgocytosis) b. 胞饮 (pinocytosis) c. 受体介导式入胞 Receptormediated endocytosis
B. 出胞
魅力前沿
进餐：细胞如何吃东西
1.2 细胞膜的跨膜信号转导
1.2.1 跨膜信息传递的概念
1）跨膜信息转导或跨膜信号传递 （transmembrane signal transmission） （transmembrane signaling ）
1.2.2 跨膜信息传递的主要方式 跨膜信息转导
由离子通道介导的跨膜信号转导 由G蛋白耦联受体介导的跨膜信号转导 由酶耦联受体介导的跨膜信息传递
（1）单纯扩散（simple diffusion）
(2)易化扩散（facilitated diffusion）
•
• • •
（1）单纯扩散（simple diffusion）
电化学梯度 影响因素 膜对该物质的通透性
(2)易化扩散（facilitated diffusion） A. 以蛋白质载体为中介 （Carrier mediated）的易化扩散 B.以离子通道（ion channel） 为中介的易化扩散
1.3.1 细胞的兴奋性和刺激引起兴奋的条件
3）组织兴奋性的变化
(1)绝对不应期（absolute refractory period） (2)相对不应期（relative refractory period）
(3)超常期（supranormal period）
(4)低常期（subnormal period）
1）阈电位及动作电位的引起
2）动作电位的“全或无”特性：
从兴奋性角度来看： ①阈刺激是引起去极化达到阈电位水平的刺激； ②只要是阈上刺激，不论刺激强度多么强均能引起Na+内流 与去极化的正反馈关系，膜去极化都会接近或达到ENa； ③动作电位的幅度只与ENa和静息电位之差有关，而与原来的 刺激强度无关； ④阈下刺激使膜去极化达不到阈电位水平，不能形成去极化与 Na+内流的正反馈，不能形成动作电位。 ⑤对于一段膜来说，达到阈电位的去极化会引起(Na+的)再生 性去极化而触发动作电位的产生。 ⑥动作电位在神经纤维上的传导,不会因距离衰竭,也是由于 动作电位具有“全”和“无”特性。
动 物 生 理 学
Animal Physiology
第一章
细胞的基本功能
第一章
细胞的基本功能
1.1 细胞膜的物质转运功能 1.2 细胞膜的跨膜信号转导
1.3 细胞的兴奋性和生物电现象
1.4 兴奋在细胞间的传递 1.5 肌肉的收缩 1.6 动物的放电和发光（自学）
1.1 细胞膜的物质转运功能
1.1.1细胞膜的化学组成和分子结构(复习)
囊泡迁移
囊泡膜与轴突膜融合
Ach倾囊释放(量子式释放)
Ach进入接头间隙
B
终板电位和动作电位的形成 Ach分子与终板膜Ach门控性通道结合 终板膜离子通道开放
Na+内流为主，少量K+外流
终板膜去极化，产生终板电位
终板电位以电紧张性扩布 肌细胞膜去极化达到阈电位 肌细胞膜产生动作电位
(3)神经肌接头处兴奋传递的特点 化学传递 单方向性 有时间延迟 易受药物影响 易疲劳性
超极化（hyperpolarization）：
复极化（repolarization）：
2）生物电现象产生的机制
（1）静息电位和K+平衡电位
+ + - +
RT ZF [K+]0 [K+]i
Nernst 公式： Ek=
·ln
2）生物电现象产生的机制
（2）动作电位和电压门控离子通道
1.3.3 动作电位的引起及其在同一细胞上的传导
可兴奋组织或可兴奋细胞
1.3.1 细胞的兴奋性和刺激引起兴奋的条件
2）刺激引起兴奋的条件
(1) 刺激的强度 阈强度（threshold intensity）：引起组织 细胞产生兴奋的最小刺激强度。阈刺激 阈下 刺激 阈上刺激 (2) 刺激的持续时间
时间阈值：引起组织产生兴奋的最短刺激 作用时间
(3) 强度-时间变化率
1.3 细胞的兴奋性和生物电现象
1.3.1 细胞的兴奋性和刺激引起兴奋的条件 1.3.2 细胞的生物电现象及其产生机制 1.3.3 动作电位的引起及其在同一细胞上的传导
1.3.1 细胞的兴奋性和刺激引起兴奋的条件
1）兴奋性和兴奋的含义 反应： 刺激（stimulus） 兴奋性（excitability）： 兴奋（excitation）：
特点
特点：
2）主动转运 (active transport) A. 原发性主动转运(primary active tranport) （Na+、K+的主动转运） B. 继发性主动转运(secondary active transport) （葡萄糖的主动转运）
3)出胞（exocytosis） 和入胞（endocytosis）
【学习难点】 1.静息电位和动作电位形成的离子机制 2.理解跨膜信息传递的机理
a. 概念：兴奋-收缩耦联（excitationcontraction coupling)）——
b.兴奋-收缩耦联过程
动作电位 沿横管系统传至肌细胞的深部——到达终末池 激活T管和肌膜上的L型Ca2+通道 L型Ca2+通道变构——激活
终末池（肌浆网）中的Ca2+ 胞浆[Ca2+]
释放入胞浆
2）由G蛋白耦联受体介导的跨膜信号转导
(3) G蛋白效应器 (G protein effector) (4)第二信使： (second messenger)
3）由酶耦联受体介导的跨膜信息传递 (1) 具有酪氨酸激酶的受体 (2) 具有鸟苷酸环化酶的受体
魅力前沿
Wnt的信号通路控制再生能力 焦仁杰课题组：Notch信号通路的表观遗传调控
1.4 .2 接头传递
2） 神经-平滑肌和神经-心肌 接头处兴奋的传递 （1 ）结构基础： 曲张体——非突触性化学传递
2） 神经-平滑肌和神经-心肌 接头处兴奋的传递
（2）特点
① 不存在突触前、后膜的特化结构； ② 不存在一对一的支配关系，一个曲张体可支配多个 效应细胞； ③ 曲张体与效应细胞间距离一般大于20nm,远者可达几 十μm； ④ 递质扩散距离远，耗时长，一般传递时间大于1s； ⑤ 递质能否产生效应，取决于效应器细胞有无相应受 体。
1）由离子通道介导的跨膜信号转导 （1） 门控通道（ion channel）：
化学门控通道 (chemically gated channel)
（2）门控通道分类
电压门控通道 (voltage gated channel) 机械门控通道 (mechanically gated channel)
2）由G蛋白耦联受体介导的跨膜信号转导 （1） G蛋白耦联受体 (G protein-linked receptor) （2）G蛋白——鸟苷酸结合蛋白 (guanine nucleotide-binding protein)
1.4 .1 经典的突触传递 2） 经典的突出传递过程
1.4 .2 接头传递
1） 神经-骨骼肌接头处兴奋的传递
（1） 神经-骨骼肌接头
1） 神经-骨骼肌接头处兴奋的传递 （2） 神经-骨骼肌接头处的兴奋传递 A. 神经未梢乙酰胆碱的释放
动作电位 神经未梢质膜去极化 Ca2 +内流 囊泡破裂
电压门控Ca2 +通道开放
1.3.2 细胞的生物电现象及其产生机制
1）概念：生物电现象—— 2）静息电位和动作动作电位
(1) 静息电位（resting potential RP）： (2) 动作电位（action potential AP）
锋电位（spike potential）： 后电位（after potential）： 极化状态（polarization）： 去极化（depolarization）：
1.4 .3 电突触
1.5 肌肉的收缩 1.5.1 与收缩有关的骨骼肌的细微结构
1）骨骼肌细胞与肌原纤维 2）肌小节 3）粗肌丝与细肌丝 4）肌管系统
1.5.2 骨胳肌的收缩机制和兴奋收缩耦联
1）肌丝滑行理论：
（1）肌丝滑行的分子基础：
（2）肌丝滑行的过程：
1.5.2 骨胳肌的收缩机制和兴奋收缩耦联 2）骨骼肌细胞的兴奋-收缩耦联
3）局部兴奋与局部电位
（1）局部兴奋与局部电位 （2）局部点位的特点：
不能远距离传播
不具有“全或无”的特 性 可以总和
4）兴奋在同一细胞上的传导
魅力前沿
Diabetes：线粒体膜电位调控研究
1.4 兴奋在细胞间的传递
1.4 .1 经典的突触传递
1.4 .2 接头传递 1.4 .3 电突触