生理学(第9版)第二章 细胞的基本功能 第二节
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生理学第二章_细胞的基本功能
特点：主动、耗能、蛋白质参与、膜面积改变 形式：出胞（exocytosis）、入胞（endocytosis）
出胞(exocytosis)
胞质内的大分子物质以分泌囊泡的形式排出细胞的过程。 例如
外分泌腺细胞排放酶原颗粒和粘液 内分泌腺细胞分泌激素 神经纤维末梢神经递质的释放。 形式 持续性出胞：安静自发 Байду номын сангаас调节性出胞：诱导释放
效应器酶：催化生成第二信使 腺苷酸环化酶 (AC)、磷脂酶C (PLC)、 磷脂酶A2 (PLA2)、鸟苷酸环化酶 (GC)
离子通道 转运蛋白
第二信使 （second messenger）
环磷酸腺苷(cAMP)、三磷酸肌醇(IP3)、二酰甘油(DG)、环磷 酸鸟苷(cGMP)、Ca2+
作用：使靶蛋白（蛋白激酶、离子通道）磷酸化、构象变化
Ca2+信号系统 Ca2+
总结：G蛋白偶联受体介导的信号转导过程
第一信使
G蛋白耦联 受体
G蛋白 α α
G蛋白 GT
GDβγ
PP
细胞 功能 改变
…
…
效应器酶 第二信使
蛋白激酶 或通道
三、酶联型受体介导的信号转导
酶联型受体： 自身具有酶的活性或能与酶结合的膜受体 结构特征：
仅一个跨膜区段 胞外结构域含有可结合配体的部位 胞内结构域则具有酶的活性或含能与酶结合的位点
本质：载体或转运体（transporter）:贯穿脂质双层整合蛋白 对象：水溶性小分子（如葡萄糖、氨基酸、核苷酸等） 特点：
（1）结构特异性 （2）饱和现象 （3）竞争性抑制 （4）顺浓差或电位差 机制： 载体蛋白分子内部的变构
（三）主动转运 (active transport)
出胞(exocytosis)
胞质内的大分子物质以分泌囊泡的形式排出细胞的过程。 例如
外分泌腺细胞排放酶原颗粒和粘液 内分泌腺细胞分泌激素 神经纤维末梢神经递质的释放。 形式 持续性出胞：安静自发 Байду номын сангаас调节性出胞：诱导释放
效应器酶：催化生成第二信使 腺苷酸环化酶 (AC)、磷脂酶C (PLC)、 磷脂酶A2 (PLA2)、鸟苷酸环化酶 (GC)
离子通道 转运蛋白
第二信使 （second messenger）
环磷酸腺苷(cAMP)、三磷酸肌醇(IP3)、二酰甘油(DG)、环磷 酸鸟苷(cGMP)、Ca2+
作用：使靶蛋白（蛋白激酶、离子通道）磷酸化、构象变化
Ca2+信号系统 Ca2+
总结：G蛋白偶联受体介导的信号转导过程
第一信使
G蛋白耦联 受体
G蛋白 α α
G蛋白 GT
GDβγ
PP
细胞 功能 改变
…
…
效应器酶 第二信使
蛋白激酶 或通道
三、酶联型受体介导的信号转导
酶联型受体： 自身具有酶的活性或能与酶结合的膜受体 结构特征：
仅一个跨膜区段 胞外结构域含有可结合配体的部位 胞内结构域则具有酶的活性或含能与酶结合的位点
本质：载体或转运体（transporter）:贯穿脂质双层整合蛋白 对象：水溶性小分子（如葡萄糖、氨基酸、核苷酸等） 特点：
（1）结构特异性 （2）饱和现象 （3）竞争性抑制 （4）顺浓差或电位差 机制： 载体蛋白分子内部的变构
（三）主动转运 (active transport)
第二章 细胞的基本功能--生理学PPT
32
证明
(1)用Nernst公式计算 AP达到的超射值（正电位值）相当于计
算所得的ENa值。 (2)改变膜外Na＋离子浓度,观察AP的变化。 (3)用河豚毒阻断Na＋通道, AP消失 。 (4)用膜片钳技术测量,证实是Na＋电流。
16
4、细胞膜的脂质双分子层是( A) A.细胞内容物和细胞环境间的屏障 B.细胞接受外界和其他细胞影响的门户 C.离子进出细胞的通道 D.受体的主要成分 E.抗原物质
5、葡萄糖进入红细胞膜是属于( C) A.单纯扩散 B.主动转运 C.易化扩散 D.入胞作用 E.吞饮
17
第三节 细胞的电活动
概述
①出胞
主要见于细胞的分泌活动。
②入胞
分 为： 吞噬 吞饮
14
入胞
出胞
15
复习思考题
1.简述细胞膜物质转运有哪些方式？
2.Na+-K+泵的作用意义？
3.在一般生理情况下,每分解一分子ATP,钠泵运转可 使( ) A.2个钠离子移出膜外 B.2个钾离子移入膜内 C.2个钠离子移出膜外,同时有2个钾离子移入膜内 D.3个钠离子移出膜外,同时有2个钾离子移入膜内 E.2个钠离子移出膜外,同时有3个钾离子移入膜内
易化扩散
通道扩散：无机盐 载体扩散：葡萄糖和氨基酸
6
载体转运
特点：特异性； 饱和性； 竞争抑制
通道扩散 通道的状态： 通道的分类：
7
（二）主动转运
概念:指小分子物质逆浓度梯度或电位梯度的转运过程。
特点: ①需要消耗能量,能量由分解ATP来提供； ②依靠特殊膜蛋白质(泵)的“帮助”；
8
③是逆电-化学梯度进行的
恩格斯指出：“地球上几乎没有一种变化发生而 不同时显示出电的变化”。
证明
(1)用Nernst公式计算 AP达到的超射值（正电位值）相当于计
算所得的ENa值。 (2)改变膜外Na＋离子浓度,观察AP的变化。 (3)用河豚毒阻断Na＋通道, AP消失 。 (4)用膜片钳技术测量,证实是Na＋电流。
16
4、细胞膜的脂质双分子层是( A) A.细胞内容物和细胞环境间的屏障 B.细胞接受外界和其他细胞影响的门户 C.离子进出细胞的通道 D.受体的主要成分 E.抗原物质
5、葡萄糖进入红细胞膜是属于( C) A.单纯扩散 B.主动转运 C.易化扩散 D.入胞作用 E.吞饮
17
第三节 细胞的电活动
概述
①出胞
主要见于细胞的分泌活动。
②入胞
分 为： 吞噬 吞饮
14
入胞
出胞
15
复习思考题
1.简述细胞膜物质转运有哪些方式？
2.Na+-K+泵的作用意义？
3.在一般生理情况下,每分解一分子ATP,钠泵运转可 使( ) A.2个钠离子移出膜外 B.2个钾离子移入膜内 C.2个钠离子移出膜外,同时有2个钾离子移入膜内 D.3个钠离子移出膜外,同时有2个钾离子移入膜内 E.2个钠离子移出膜外,同时有3个钾离子移入膜内
易化扩散
通道扩散：无机盐 载体扩散：葡萄糖和氨基酸
6
载体转运
特点：特异性； 饱和性； 竞争抑制
通道扩散 通道的状态： 通道的分类：
7
（二）主动转运
概念:指小分子物质逆浓度梯度或电位梯度的转运过程。
特点: ①需要消耗能量,能量由分解ATP来提供； ②依靠特殊膜蛋白质(泵)的“帮助”；
8
③是逆电-化学梯度进行的
恩格斯指出：“地球上几乎没有一种变化发生而 不同时显示出电的变化”。
生理学基础细胞的基本功能
3.动作电位的产生机制
（1）动作电位产生的条件 ①膜内外存在[Na+]的浓度差:
[Na+]i＜[Na+]O ≈ 1∶10； 即细胞膜外Na+浓度比细胞膜内高10倍左右。 ②膜受到刺激时，对Na+的通透性突然增加：
即细胞膜上的电压门控性Na+通道激活开放。
细胞膜电压门控性Na+通道激活开放，Na+内流
生理学基础
第二章 细胞的基本功能
人民卫生出版社
章目录
1 细胞膜的物质转运功能 2 细胞的生物电现象 3 肌细胞的收缩功能
重点与难点
细胞膜转运物质的主要方式及特点； 静息电位和动作电位的概念和产生的离子基础。
细胞生物电产生原理 ； 骨骼肌收缩机制。
细胞是构成人体最基本的结构和功 能单位。人体各器官和系统的功能活动 都与构成该器官和系统的细胞群体密不 可分。人体内共有10^14个，按其功能 可分为两百余种。每一种细胞主要执行 一种特定的功能，也有的细胞可执行多 种功能，但对所有细胞或某些细胞群体 而言，许多基本的功能活动具有普遍性。
动作电位 兴奋状态 —— 动作电位(AP)
1.细胞的跨膜静息电位：(RP) 静息电位:细胞处于安静状态时，膜内外 存在的电位差。 静息电位的范围： -10 ～ -100mV之间 极 化:以膜为界，外正内负的状态。
一、静息电位(RP)
（一）静息电位的概念 v 安静时细胞膜两侧的电位差 v 神经细胞、骨骼肌细胞 -70mV～-90mV v 平滑肌细胞：-55mV v 红细胞：-10mV
膜两侧该物质的浓度差（高→低）
转运速率取决于 膜对该物质的通透性
脂溶性 小分子
2.转运的物质 O2、CO2
生理学-第二章-细胞的基本功能-PPT
分子由低浓度处移向高浓度处需另行功能， 正如滑雪者可由高坡自动下滑，而上坡却需要 由人体费力一样。
主动转运是人体内最重要的物质转运方式
最常见的主动转运方式——Na+-K+
泵
Na+-K+泵又称Na+-K+ 依赖式ATP酶， 简称钠泵。当[Na+]i↑/[K+]o↑激活
分解ATP产生能量
2K+泵至细胞内;3Na+泵至细胞外
如：常见细胞膜的Na+ 通道、K+ 通道
(2)化学门控通道：受膜两侧某种化学物质控制开闭的通 道。
如：骨骼肌细胞终板膜上的N2-乙酰胆碱受体阳离子 通道。 (3)机械门控通道：受某种机械刺激控制开闭的通道。如 骨骼肌细胞。
以载体为中介的易化扩散
转运的物质：葡萄糖(GL)、氨基酸(AA)等小分子亲水物质
维持[Na+]o高、[K+]i高 原先的不均匀分布状态
通道转运与钠-钾泵转运模式图
钠泵的生理意义：
1、钠泵活动造成的细胞内高K+是许多代谢过程 的必须条件；
2、钠泵将Na+排出细胞将减少水分子进入细胞 内，对维持细胞的正常体积有一定意义；
3、钠泵活动最重要的在于它能逆浓度差和电 位差进行转运，因而建立起一种势能贮备。
(1)概念: 一些非脂溶性或脂溶解度甚小的物质,由
膜的高浓度一侧向低浓度一侧转运的过程。
(2)分类:
①以通道为中介的易化扩散
②一载体为中介的易化扩散
以通道为中介的易化扩散
[Na+]o ＞ [Na+]i
[K+]i ＞[K+]o 转运的物质:各种带电离子
门控通道的类型：一般根据控制闸门开闭的因素，可分为： (1)电压门控通道：受膜两侧的电位差控制开闭的通道。
主动转运是人体内最重要的物质转运方式
最常见的主动转运方式——Na+-K+
泵
Na+-K+泵又称Na+-K+ 依赖式ATP酶， 简称钠泵。当[Na+]i↑/[K+]o↑激活
分解ATP产生能量
2K+泵至细胞内;3Na+泵至细胞外
如：常见细胞膜的Na+ 通道、K+ 通道
(2)化学门控通道：受膜两侧某种化学物质控制开闭的通 道。
如：骨骼肌细胞终板膜上的N2-乙酰胆碱受体阳离子 通道。 (3)机械门控通道：受某种机械刺激控制开闭的通道。如 骨骼肌细胞。
以载体为中介的易化扩散
转运的物质：葡萄糖(GL)、氨基酸(AA)等小分子亲水物质
维持[Na+]o高、[K+]i高 原先的不均匀分布状态
通道转运与钠-钾泵转运模式图
钠泵的生理意义：
1、钠泵活动造成的细胞内高K+是许多代谢过程 的必须条件；
2、钠泵将Na+排出细胞将减少水分子进入细胞 内，对维持细胞的正常体积有一定意义；
3、钠泵活动最重要的在于它能逆浓度差和电 位差进行转运，因而建立起一种势能贮备。
(1)概念: 一些非脂溶性或脂溶解度甚小的物质,由
膜的高浓度一侧向低浓度一侧转运的过程。
(2)分类:
①以通道为中介的易化扩散
②一载体为中介的易化扩散
以通道为中介的易化扩散
[Na+]o ＞ [Na+]i
[K+]i ＞[K+]o 转运的物质:各种带电离子
门控通道的类型：一般根据控制闸门开闭的因素，可分为： (1)电压门控通道：受膜两侧的电位差控制开闭的通道。
人卫_生理学__细胞的基本功能PPT教案
肌动蛋白（actin） ——收缩蛋白质
原肌球蛋白（tropomyosin） 肌钙蛋白（troponin）
调节蛋白质
肌动蛋白
肌钙蛋白
原肌球蛋白
第四节 肌细胞的收缩功能
（三）肌肉收缩过程
肌浆［Ca2+］↑
肌钙蛋白与Ca2+结合，构象改变 原肌球蛋白移位，暴露位点
横桥与肌动蛋白结合 横桥向Ｍ线摆动，耗能
细胞受有效刺激→部分Na+通道开放→少量Na+通道开放→膜 去极化→阈电位→大量Na+通道开放→大量Na+内流→去极化 、反极化
下降支：复极相: K+外流形成（Na+通道关闭）
Na+通道失活→K+通透性升高→ Na+内流停止，K+外流→膜内 电位由正向负值变化→静息电位
静息期（复极后）:钠泵活动↑,Na+、K+交换
泵出Na+ 泵入 K+
第三节 细胞的生物电现象
动作电位的特征
① “全或无”特性：同一细胞上的AP的大小不 随刺激强度改变的现象
②不衰减式传导: 同一细胞上AP的大小与传导距 离无关.
③脉冲式
动作电位的意义 AP的产生是细胞兴奋的标志。
第三节 细胞的生物电现象
（三）AP的产生条件 1.阈电位(threshold potential）
第二节 细胞的信号转导功能
1.化学门控通道
当神经末梢释放的乙 酰胆碱(Ach)与骨骼肌 细胞终板膜上的胆碱能 受体(AChR)结合后，受 体构型发生改变，通道 开放，Na+、K+等离子 跨膜移动，由此引起终 板电位的产生。
第二节 细胞的信号转导功能
生理细胞的基本功能ppt课件
-
0+
A-K+ A-K+ -
0+
A-K+
A-K+
A-
A- K+ A- K+
K+
A-
K+
A-K+
A-K+ A-K+
-
0+
A-
K+
A-K+
A-
K+
A-K+
A-K+ A-K+
Ek0
+
A-
K+
A-
K+
A-K+
A-
K+
平近静 衡于息 电钾膜 位离电
子位 的接
;
34
钾离子的平衡电位可以用Nernst公式计算：
封锁 复活
激活 失活
激活 失活
;
49
〔一〕绝对不应期
absolute refractory period
组织细胞在接受刺激而兴奋后的一个 较短时期内，它无论再遭到一个多么强大 的刺激，都不能再次产生兴奋，即兴奋性 为零。
钠通道失活
;
50
〔二〕相对不应期
relative refractory period 在绝对不应期后的一段时间内，组织 可接受大于阈值的刺激而发生兴奋，即兴 奋性低于正常。
;
29
细胞内记录
刺激器
- 0+
插入细胞
0 mV
-90 mV
给予刺激
;
去极相 超射overshoot 复极相 锋电位
spike potential 后电位
afterpotential 负后电位 〔去极化后电 位〕 正后电位 30
生理学课件 第二 细胞的基本功能2
第二章 细胞的基本功能
第一节 细胞膜的基本结构和 跨膜物质转运功能
主讲：刘先国 教授
一、膜的化学组成和分子结构 膜结构—流体镶嵌模型
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
（一）脂质双分子层
构成：由双嗜性脂质分子两两相对 排列成双分子层
亲水性极性基团 （磷酸和碱基）
疏水性非极性基团 （长烃链）
脂质双分子层特点：
① 液态（同层横向移动的流动性） ② 稳定性
俴熥惼焧佗須覐琢糞畝瞃钠烐 僾谑耟飤缘庪垩姟髵櫛滀櫻淞 傇筪納飊夀独砫玢荜藯蜦矺騦 跎鐩髍嵹茸糿募擉旸寐鵦蟲諁 的 发 55 45 5 45 规銜如頲攰勢徑詂隬弛圥挴骤璠 8 55 66 56 呆 范 55 55 55 66 66 的 化樁譜嫴鶼繠鵱鈠岟窒薍挫矦鴁 55 55 55 55 66 的 55 55 55 55 66 渕燋撆偨潏兮資隈卵羯虐砊搗 叮 55 55 56 55 66 叮 齳贂賵戆喠蔞評箋诗塩晖洪傟 55 55 55 55 66 当 55 55 88 55 66 枭鯦伃繴硻飝膮猜侃烼棲飹彘 当 55 55 88 55 66 的 槚歏跃倞鬶菞踙穭刍胖桕韈曩 噵涨煭蹃虗跀凒鄔徰篈閵匴祑
① 通道开闭取决于膜电位或化学信号
② 结构特异性
3 易化扩散的影响因素
①膜两侧物质浓度差和电位差
②膜上载体的数量或通道开放的数量
4 易化扩散的特点
①顺电-化学差扩散
②不直接耗能
（三）主动转运
概念： 物质分子或离子 在泵作用下耗能 而逆电-化学差通 过细胞膜的过程。 特点： 耗能并逆电化学差进行
主动转运 需由细胞提供能量
逆电-化学势差 使膜两侧浓度差更大
被动转运
不需外部能量 顺电-化学势差 使膜两侧浓度差更小
（四）出胞和入胞
第一节 细胞膜的基本结构和 跨膜物质转运功能
主讲：刘先国 教授
一、膜的化学组成和分子结构 膜结构—流体镶嵌模型
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
（一）脂质双分子层
构成：由双嗜性脂质分子两两相对 排列成双分子层
亲水性极性基团 （磷酸和碱基）
疏水性非极性基团 （长烃链）
脂质双分子层特点：
① 液态（同层横向移动的流动性） ② 稳定性
俴熥惼焧佗須覐琢糞畝瞃钠烐 僾谑耟飤缘庪垩姟髵櫛滀櫻淞 傇筪納飊夀独砫玢荜藯蜦矺騦 跎鐩髍嵹茸糿募擉旸寐鵦蟲諁 的 发 55 45 5 45 规銜如頲攰勢徑詂隬弛圥挴骤璠 8 55 66 56 呆 范 55 55 55 66 66 的 化樁譜嫴鶼繠鵱鈠岟窒薍挫矦鴁 55 55 55 55 66 的 55 55 55 55 66 渕燋撆偨潏兮資隈卵羯虐砊搗 叮 55 55 56 55 66 叮 齳贂賵戆喠蔞評箋诗塩晖洪傟 55 55 55 55 66 当 55 55 88 55 66 枭鯦伃繴硻飝膮猜侃烼棲飹彘 当 55 55 88 55 66 的 槚歏跃倞鬶菞踙穭刍胖桕韈曩 噵涨煭蹃虗跀凒鄔徰篈閵匴祑
① 通道开闭取决于膜电位或化学信号
② 结构特异性
3 易化扩散的影响因素
①膜两侧物质浓度差和电位差
②膜上载体的数量或通道开放的数量
4 易化扩散的特点
①顺电-化学差扩散
②不直接耗能
（三）主动转运
概念： 物质分子或离子 在泵作用下耗能 而逆电-化学差通 过细胞膜的过程。 特点： 耗能并逆电化学差进行
主动转运 需由细胞提供能量
逆电-化学势差 使膜两侧浓度差更大
被动转运
不需外部能量 顺电-化学势差 使膜两侧浓度差更小
（四）出胞和入胞
生理学 第二章 细胞的基本功能PPT课件
分类：
①同向转运 ②逆向转运
18
⦁ 2.继发性主动 转运-----某 物质的主动转 运所需要的能 量不是直接来 自ATP的分解， 而是来自膜外 Na+的高势能 （间接来自 ATP的分解） 人们把这种转
~ 运形式称 ，
又叫联合转运。
GS继发性主动转运模式图 19
3.入胞和出胞式转运
一些大分子物质或团块进出细胞,是通过细胞本身 的吞吐活动进行的,亦可属于主动转运过程。
15
通道转运与钠-钾泵转运模式图
16
钠-钾泵: 当[Na+]i↑/[K+]o↑激活
分解ATP产生能 量
2K+泵至细胞内;3Na+泵至细胞外
维持[Na+]o高、[K+]i高 原先的不均匀分布状态
排Na+吸K+的生理意义:
1、维持[Na]o高、
[K+]i高正常的离子分布.
2、贮备离子势能。
3、钠-钾泵的这种活动还为其它一些物质转运的提供了动力
(一)膜的化学组成: 脂质(62%)---主要由磷脂
(。70%)和胆固醇(25%);还有
少量的鞘脂(5%)。磷脂中最 多的是磷脂酰胆碱，最少的 是磷脂酰甘油和磷脂酰肌醇。
蛋白质(35%)---从分子数
看，脂>蛋100倍,从重量看,蛋 >脂1--4倍。
糖类(3%)
3
(二) 膜的分子结构
流体镶嵌模型：以液态
4
二、细胞膜的跨膜物质转运功能
●被动转运
指物质顺 电位或化学梯 度的转运过程。
●主动转运
指物质逆浓度 梯度或电位梯度 的转运过程。
5
（一）被动转运(passive transport) 概念：物质顺电位或化学梯度的转运过程。 特点： ①不耗能(ATP).（转运动力依赖物质的电-化
①同向转运 ②逆向转运
18
⦁ 2.继发性主动 转运-----某 物质的主动转 运所需要的能 量不是直接来 自ATP的分解， 而是来自膜外 Na+的高势能 （间接来自 ATP的分解） 人们把这种转
~ 运形式称 ，
又叫联合转运。
GS继发性主动转运模式图 19
3.入胞和出胞式转运
一些大分子物质或团块进出细胞,是通过细胞本身 的吞吐活动进行的,亦可属于主动转运过程。
15
通道转运与钠-钾泵转运模式图
16
钠-钾泵: 当[Na+]i↑/[K+]o↑激活
分解ATP产生能 量
2K+泵至细胞内;3Na+泵至细胞外
维持[Na+]o高、[K+]i高 原先的不均匀分布状态
排Na+吸K+的生理意义:
1、维持[Na]o高、
[K+]i高正常的离子分布.
2、贮备离子势能。
3、钠-钾泵的这种活动还为其它一些物质转运的提供了动力
(一)膜的化学组成: 脂质(62%)---主要由磷脂
(。70%)和胆固醇(25%);还有
少量的鞘脂(5%)。磷脂中最 多的是磷脂酰胆碱，最少的 是磷脂酰甘油和磷脂酰肌醇。
蛋白质(35%)---从分子数
看，脂>蛋100倍,从重量看,蛋 >脂1--4倍。
糖类(3%)
3
(二) 膜的分子结构
流体镶嵌模型：以液态
4
二、细胞膜的跨膜物质转运功能
●被动转运
指物质顺 电位或化学梯 度的转运过程。
●主动转运
指物质逆浓度 梯度或电位梯度 的转运过程。
5
（一）被动转运(passive transport) 概念：物质顺电位或化学梯度的转运过程。 特点： ①不耗能(ATP).（转运动力依赖物质的电-化
生理学教学课件：第二章 细胞的基本功能
•河豚毒(TTX):阻断Na+通道 TTX存在时 •四乙基氨(TEA):阻断K+通道
FBA V
膜电位 固定指令
膜电位 监视
IK+ INa+
FBA:feedback amplifier
GNa、GK: 电压依赖性
时间依赖性
AP GNa
GK
AP 与 GNa 、GK的关系
2）AP的形成过程 超射值接近于Na+的平衡电位
内侧 细胞膜 外侧
A- K+
A- K+
AAA-
K+ K+ K+
-
0+
A- K+ A- K+
A- K+
AA-
K+ K+
-
A-
A- K+
A- K+ A- K+ -
0+
A- K+
A- K+
A- K+
A-
K+
0+
K+
A- K+
AA-
K+ K+
Ek0
+
A-
K+
A-
K+
A- K+ A-
K+
A- K+
A-
K+
为什么RP的实测值小于EK？ • 安静时，漏通道对Na+也有一定的通透性 • Na+泵的生电作用 4. 影响RP的因素 • 细胞膜两侧离子浓度差 • 细胞膜对离子的通透性 • Na+泵的活动
受体-G-蛋白-效应器 酶-第二信使-蛋白激酶 通道
FBA V
膜电位 固定指令
膜电位 监视
IK+ INa+
FBA:feedback amplifier
GNa、GK: 电压依赖性
时间依赖性
AP GNa
GK
AP 与 GNa 、GK的关系
2）AP的形成过程 超射值接近于Na+的平衡电位
内侧 细胞膜 外侧
A- K+
A- K+
AAA-
K+ K+ K+
-
0+
A- K+ A- K+
A- K+
AA-
K+ K+
-
A-
A- K+
A- K+ A- K+ -
0+
A- K+
A- K+
A- K+
A-
K+
0+
K+
A- K+
AA-
K+ K+
Ek0
+
A-
K+
A-
K+
A- K+ A-
K+
A- K+
A-
K+
为什么RP的实测值小于EK？ • 安静时，漏通道对Na+也有一定的通透性 • Na+泵的生电作用 4. 影响RP的因素 • 细胞膜两侧离子浓度差 • 细胞膜对离子的通透性 • Na+泵的活动
受体-G-蛋白-效应器 酶-第二信使-蛋白激酶 通道
生理学课件 第二章 细胞的基本功能
边的终池
(二)兴奋收缩耦联的过程
①电兴奋信息传至横管区；②三联管的信息传递；③
终池对的释放和回收。
是兴奋收缩耦联的
关键物质
.肌管系统
.肌小节 是肌细胞收缩的基
本结构和功能单位。
三、骨骼肌收缩机制 （一）骨骼肌的微细结构
肌原纤维 粗肌丝 由肌球或称肌凝蛋白
组成，头部一膨大部横桥 （）能 与细肌丝上结合位点可逆性结合; （）具有酶作用。
.神经肌接头处的兴奋传递过程
传到轴突末稍 前膜＋通道开放，＋向膜内流动 接头前膜内囊泡移动、融合、破裂，
囊泡中的释放 与终板膜上的受体结合
终板膜对＋、＋ (尤其是＋)通透性↑ 终板膜去极化→终板电位去来自化达到阈电位爆发肌细胞膜
二、兴奋收缩耦联 （一）肌管系统
横管系统 纵管系统 ：末梢形
成终池 三联管：横管和两
与肌钙蛋白结合 肌钙蛋白的构型改变
原肌球蛋白位移， 暴露细肌丝上的结合位点 横桥与结合位点结合，分解 释放能量
横桥摆动 牵拉细肌丝向粗肌丝滑行 肌小节缩短，肌细胞收缩
按任意键 飞入横桥摆动动画
肌丝滑行过程（）
兴奋收缩耦联后
肌膜电位复极化 终池膜对通透性↓ 肌浆网膜泵激活
肌质[]↓ 原肌球蛋白复盖的
、动作电位产生机制： 阈电位：使膜对Ｎ通透性突然增大的 临 界膜电位值 上升支： 通道激活开放，内流 形 成 下降支： 通道激活开放，外流形成 后电位：与钠泵的活动有关
、的传导 （）传导特点：
①“全或无” 式 ②不减衰传导 ③双向性传导
()传导机制 局部电流
三、局部反应
细胞受到阈下刺激时，产生于细胞膜的局
横桥结合位点
与肌钙蛋白解离
骨骼肌舒张
(二)兴奋收缩耦联的过程
①电兴奋信息传至横管区；②三联管的信息传递；③
终池对的释放和回收。
是兴奋收缩耦联的
关键物质
.肌管系统
.肌小节 是肌细胞收缩的基
本结构和功能单位。
三、骨骼肌收缩机制 （一）骨骼肌的微细结构
肌原纤维 粗肌丝 由肌球或称肌凝蛋白
组成，头部一膨大部横桥 （）能 与细肌丝上结合位点可逆性结合; （）具有酶作用。
.神经肌接头处的兴奋传递过程
传到轴突末稍 前膜＋通道开放，＋向膜内流动 接头前膜内囊泡移动、融合、破裂，
囊泡中的释放 与终板膜上的受体结合
终板膜对＋、＋ (尤其是＋)通透性↑ 终板膜去极化→终板电位去来自化达到阈电位爆发肌细胞膜
二、兴奋收缩耦联 （一）肌管系统
横管系统 纵管系统 ：末梢形
成终池 三联管：横管和两
与肌钙蛋白结合 肌钙蛋白的构型改变
原肌球蛋白位移， 暴露细肌丝上的结合位点 横桥与结合位点结合，分解 释放能量
横桥摆动 牵拉细肌丝向粗肌丝滑行 肌小节缩短，肌细胞收缩
按任意键 飞入横桥摆动动画
肌丝滑行过程（）
兴奋收缩耦联后
肌膜电位复极化 终池膜对通透性↓ 肌浆网膜泵激活
肌质[]↓ 原肌球蛋白复盖的
、动作电位产生机制： 阈电位：使膜对Ｎ通透性突然增大的 临 界膜电位值 上升支： 通道激活开放，内流 形 成 下降支： 通道激活开放，外流形成 后电位：与钠泵的活动有关
、的传导 （）传导特点：
①“全或无” 式 ②不减衰传导 ③双向性传导
()传导机制 局部电流
三、局部反应
细胞受到阈下刺激时，产生于细胞膜的局
横桥结合位点
与肌钙蛋白解离
骨骼肌舒张
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（二）信号转导的生理意义 （三）主要的信号转导通路
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生理学（第9版）
几种主要信号转导通路的模式图 配套题库请下载 医学猫 APP，执业、三基、规培、主治、卫生资格、正副高等题库都已入库。
生理学（第9版）
（四）信号网络系统
生理学（第9版）
一、信号转导概述
（一）信号转导的概念
1.信号转导（signal transduction） 2.跨膜信号转导（transmembrane signal transduction） 3.信号分子（signal molecule） 4.信使分子（messenger molecule） 5.信号转导通路（signal transduction pathway 或 signaling pathway）
目录
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第二章
细胞的基本功能
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第二节
细胞的信号转导
作者 : 汪萌芽
单位 : 皖南医学院
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（二）鸟苷酸环化酶受体
➢ 鸟苷酸环化酶受体-GC-cGMP-PKG通路
（三）丝氨酸/苏氨酸激酶受体
五、招募型受体介导的信号转导
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生理学（第9版）
六、核受体介导的信号转导
核受体介导的信号转导通路模式图
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三、G蛋白耦联受体介导的信号转导
➢ G蛋白耦联受体（G protein-linked receptor）或促代谢型受体（metabotropic receptor） ➢ 多级信号分子的中继：缓慢、作用范围大、放大作用明显
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• 各种信号转导通路间存在更为复杂的联系，构成信号间的交互对话（cross-talk）甚至是 信号网络（signaling network）系统
（五）信号转导与人类疾病
• 信号转导通路及信号网络中各信号分子、信号分子间以及信号通路间的相互作用的改变， 是许多人类疾病的分子基础
• 已在癌症、动脉硬化、心肌肥大、炎症性疾病以及神经退行性疾病等发生发展的病理机制 研究中取得了显著进展
生理学（第9版）
G蛋白耦联受体介导的跨膜信号转导通路 配套题库请下载 医学猫 APP，执业、三基、规培、主治、卫生资格、正副高等题库都已入库。
生理学（第9版）
三、G蛋白耦联受体介导的信号转导
（一）主要的信号蛋白和第二信使
1. G蛋白耦联受体（G protein-linked receptor） 2. G蛋白（G protein）或鸟苷酸结合蛋白
（guanine nucleotide-binding protein） 3. G蛋白效应器（G protein effector） 4. 第二信使（second messenger） 5. 蛋白激酶（protein kinase）
G蛋白的激活和失活循环示意图 配套题库请下载 医学猫 APP，执业、三基、规培、主治、卫生资格、正副高等题库都已入库。
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生理学（第9版）
二、离子通道型受体介导的信号转导
➢ 离子通道型受体（ion channel receptor）或促离子型受体（ionotropic receptor） ➢ 电压门控通道和机械门控通道，归入离子通道型受体介导的信号转导中 ➢ 跨膜离子电流：路径简单和速度快，适于完成神经电信号的快速传递
生理学（第9版）
三、G蛋白耦联受体介导的信号转导
（二）常见的信号转导通路
1.受体-G蛋白-AC-cAMP-PKA通路 2.受体-G蛋白-PLC-IP3-Ca2+和DG-PKC通路 3. Ca2+信号系统
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生理学（第9版）
重点难点
掌握 信号转导的概念，G蛋白耦联受体介导的信号转导（主要的 信号蛋白、第二信使、转导通路）
熟悉 离子通道型受体介导的信号转导、酶联型受体介导的信号转 导、核受体介导的信号转导
了解 细胞信号转导的生理意义，招募型受体介导的信号转导
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钙通道
IP3
胞外Ca2+内流
胞内Ca2+释放
雷诺丁受体
胞质Ca2+浓度升高
肌钙蛋白
PKC
Ca位 肌肉收缩 蛋白质磷酸化
CaMK、AC、PDE、 钙调磷酸酶等
Ca2+信号系统
广泛的生物效应
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本节小结
1.信号转导（signal transduction）是指生物学信息（兴奋或抑制）在细胞间或细胞内 转换和传递，并产生生物效应的过程 2.细胞的信号转导本质上就是细胞和分子水平的功能调节 3.主要的信号转导通路有离子通道型受体、G蛋白耦联受体、酶联型受体和招募型受体以 及核受体介导的信号转导 4.G蛋白耦联受体介导的信号转导通路：受体-G蛋白-G蛋白效应器-第二信使-蛋白激酶 5.第二信使包括cAMP、IP3、DG、cGMP、Ca2+、AA及其代谢产物等
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四、酶联型受体介导的信号转导
（一）酪氨酸激酶受体和酪氨酸激酶结合型受体
➢ 酪氨酸激酶受体（tyrosine kinase receptor，TKR）或受体酪氨酸激酶（receptor tyrosine kinase）
➢ 酪氨酸激酶结合型受体（tyrosine kinase associated receptor，TKAR）
（二）信号转导的生理意义 （三）主要的信号转导通路
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一、信号转导概述
（一）信号转导的概念
1.信号转导（signal transduction） 2.跨膜信号转导（transmembrane signal transduction） 3.信号分子（signal molecule） 4.信使分子（messenger molecule） 5.信号转导通路（signal transduction pathway 或 signaling pathway）
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➢ 鸟苷酸环化酶受体-GC-cGMP-PKG通路
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六、核受体介导的信号转导
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三、G蛋白耦联受体介导的信号转导
➢ G蛋白耦联受体（G protein-linked receptor）或促代谢型受体（metabotropic receptor） ➢ 多级信号分子的中继：缓慢、作用范围大、放大作用明显
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• 各种信号转导通路间存在更为复杂的联系，构成信号间的交互对话（cross-talk）甚至是 信号网络（signaling network）系统
（五）信号转导与人类疾病
• 信号转导通路及信号网络中各信号分子、信号分子间以及信号通路间的相互作用的改变， 是许多人类疾病的分子基础
• 已在癌症、动脉硬化、心肌肥大、炎症性疾病以及神经退行性疾病等发生发展的病理机制 研究中取得了显著进展
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G蛋白耦联受体介导的跨膜信号转导通路 配套题库请下载 医学猫 APP，执业、三基、规培、主治、卫生资格、正副高等题库都已入库。
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三、G蛋白耦联受体介导的信号转导
（一）主要的信号蛋白和第二信使
1. G蛋白耦联受体（G protein-linked receptor） 2. G蛋白（G protein）或鸟苷酸结合蛋白
（guanine nucleotide-binding protein） 3. G蛋白效应器（G protein effector） 4. 第二信使（second messenger） 5. 蛋白激酶（protein kinase）
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二、离子通道型受体介导的信号转导
➢ 离子通道型受体（ion channel receptor）或促离子型受体（ionotropic receptor） ➢ 电压门控通道和机械门控通道，归入离子通道型受体介导的信号转导中 ➢ 跨膜离子电流：路径简单和速度快，适于完成神经电信号的快速传递
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（二）常见的信号转导通路
1.受体-G蛋白-AC-cAMP-PKA通路 2.受体-G蛋白-PLC-IP3-Ca2+和DG-PKC通路 3. Ca2+信号系统
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钙通道
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胞内Ca2+释放
雷诺丁受体
胞质Ca2+浓度升高
肌钙蛋白
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Ca位 肌肉收缩 蛋白质磷酸化
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Ca2+信号系统
广泛的生物效应
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本节小结
1.信号转导（signal transduction）是指生物学信息（兴奋或抑制）在细胞间或细胞内 转换和传递，并产生生物效应的过程 2.细胞的信号转导本质上就是细胞和分子水平的功能调节 3.主要的信号转导通路有离子通道型受体、G蛋白耦联受体、酶联型受体和招募型受体以 及核受体介导的信号转导 4.G蛋白耦联受体介导的信号转导通路：受体-G蛋白-G蛋白效应器-第二信使-蛋白激酶 5.第二信使包括cAMP、IP3、DG、cGMP、Ca2+、AA及其代谢产物等
生理学（第9版）
四、酶联型受体介导的信号转导
（一）酪氨酸激酶受体和酪氨酸激酶结合型受体
➢ 酪氨酸激酶受体（tyrosine kinase receptor，TKR）或受体酪氨酸激酶（receptor tyrosine kinase）
➢ 酪氨酸激酶结合型受体（tyrosine kinase associated receptor，TKAR）