《人体解剖生理学》第三章 细胞基本功能上海海洋大学吴文惠教授
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人体解剖生理学课后习题答案打印版(word文档良心出品)
第一章人体基本结构概述名词解释：单位膜：电镜下所观察到的细胞膜的三层结构，即内、外两层亲水极与中间层疏水极，称之为单位膜。
质膜、内质网、高尔基复合体膜、线粒体膜和核膜窦为单位膜。
单位膜是生物膜的基本结构。
主动转运：是物质逆浓度梯度或电位梯度跨膜转运的过程，它需要消耗细胞代谢所产生的能量。
这种运输依靠细胞膜上的嵌入蛋白，如Na+—K+泵。
被动转运：是指物质或离子顺着浓度梯度或电位梯度通过细胞膜的扩散过程，不需要细胞供给能量。
闰盘：心肌细胞相连处细胞模特化，凸凹相连，形状呈梯状，呈闰盘。
神经原纤维：位于神经元胞体内，呈现状较之分布，在神经元内起支持和运输的作用。
尼氏体：为碱性颗粒或小块，由粗面内质网和游离核糖体组成，主要功能是合成蛋白质供神经活动需要。
朗飞氏结：神经纤维鞘两节段之间细窄部分，称为朗飞氏节。
问答题：1. 细胞中存在那些细胞器，各有何功能？膜状细胞器由有内质网、高尔基复合体、线粒体、溶酶体，非膜状细胞器有中心体和核糖体。
内质网功能：粗面内质网参与细胞内蛋白质的合成，也是细胞内物质运输的通道。
光面内质网除作为细胞内物质运输的通道外，还参与糖类、脂肪、等的合成与分解。
高尔基复合体功能：参与分泌颗粒的形成。
小泡接受粗面内质网转运来的蛋白质，在扁平囊中进行加工、浓缩，最后进入大泡形成分泌颗粒，移至细胞的顶部，然后移出胞外。
中心体功能：参与细胞的游戏分裂，与细胞分裂过程中纺锤体的形成和染色质的移动有关。
核糖体功能：合成蛋白质。
2. 物质进入细胞内可通过那些方式，各有和特点？被动转运：物质或离子顺着浓度梯度或电位梯度通过细胞膜的扩散过程，不需要细胞供给能量包括单纯扩散，如脂溶性物质；协助扩散（需要载体和通道），如非脂溶性物质。
主动转运：物质逆浓度梯度或电位梯度跨膜转运的过程，它需要消耗细胞代谢所产生的能量。
这种运输依靠细胞膜上的嵌入蛋白，如Na+—K+泵。
胞饮和胞吐作用：大分子物质或颗粒状物质通过细胞膜运动将物质吞入细胞内。
生理学-第3章 细胞的基本功能 第3,4节 2015.4
• P loop: ion selectivity
• S4: voltage dependenceNCNFra bibliotekC N
C
N
C
Crystallographic structure of the bacterial KcsA potassium channel (PDB 1K4C)
离子通道功能-电压依赖性钾电流(Ikr)
离子通道的主要功能:
1. 形成细胞生物电现象的基础； 2. 介导兴奋-收缩和兴奋-分泌耦联； 3. 参与细胞跨膜信号转导过程； 4. 维持细胞正常形态和功能完整性。
三、几种重要离子通道的特征和功能
（一）钠通道 (sodium channel)
电压门控钠通道（voltage gated sodium channel，VGSCs ） 配体门控钠通道（ligand-gated sodium channels）
A
K+
K+
-
+ +
-
抗心律失常药-钾通道阻滞药 （延长动作电位时程药物）：
K+
K+
主要抑制Ikr钾电流，延长心肌细胞动
作电位时程，降低自律性，延长有效不应
期。
K+ K+
B
内向整流钾通道
(Inwardly rectifying potassium channel, Kir, 或Ik1)
维持细胞的静息电位； 心肌也参入动作电位3期复极； 调节细胞外高K+作用。
Cerebellar atrophy（小脑萎缩）, ataxia,and mental retardation（共济失调和神经发育迟缓）
Erythromelalgia红斑性肢痛病, PEPD (paroxysmal Extreme pain disorder) and Congenital Indifference to pain (先天痛觉缺乏）
(人体解剖生理学课件)第三章细胞的基本功能
carrier ）; 3）门控（gating）——
电压门控（voltage-gated channel） 配体门控（ligand-gated channel） 机械门控（mechanically- gated channel）
少量的非门控通道，如： K+ channel (神经细胞膜)， 水通道
二. 主动转运（active transport）
2. 经通道的易化扩散（facilitated diffusion via channel）
• 跨膜通道蛋白构成的水相孔道 • 转运物：带电离子
• 特点： 1）离子选择性（ionic selectivity）: 由孔道大小及内
壁所带电荷决定； 2）转运速度快（compared with the diffusion via
2 . 动作电位（action potential, AP）——
在RP基础上，细胞受到一个适当(不小于阈值)刺激 时，其膜电位所发生的一次可扩布、迅速的、短暂 的波动。
• AP 特点：
1）全或无（all or none）; 2）可传播性：不衰减，保持原有的波形和波幅
。
极化(polarization): RP状态，外正内负 超极化(hyperpolarization):|RP|值增大 去极化(depolarization): |RP|值减小 反极化(reverse polarization):去极到正值 复极化(repolarization):去极后向RP恢复 超射(overshoot):膜电位高于0电位部分 峰电位（spike potential）:快速去极、复极形成的尖
N端（与配体结合端）(跨膜螺旋也可结合配体)，胞 内-COOH 端（与G蛋白结合端）。
/sites/0072507470/student_view0/chapter17/animation__membranebound_receptors_that_activate_g_p动力 = 即时膜电位值（Em）-离子的平衡电位（Ex）
电压门控（voltage-gated channel） 配体门控（ligand-gated channel） 机械门控（mechanically- gated channel）
少量的非门控通道，如： K+ channel (神经细胞膜)， 水通道
二. 主动转运（active transport）
2. 经通道的易化扩散（facilitated diffusion via channel）
• 跨膜通道蛋白构成的水相孔道 • 转运物：带电离子
• 特点： 1）离子选择性（ionic selectivity）: 由孔道大小及内
壁所带电荷决定； 2）转运速度快（compared with the diffusion via
2 . 动作电位（action potential, AP）——
在RP基础上，细胞受到一个适当(不小于阈值)刺激 时，其膜电位所发生的一次可扩布、迅速的、短暂 的波动。
• AP 特点：
1）全或无（all or none）; 2）可传播性：不衰减，保持原有的波形和波幅
。
极化(polarization): RP状态，外正内负 超极化(hyperpolarization):|RP|值增大 去极化(depolarization): |RP|值减小 反极化(reverse polarization):去极到正值 复极化(repolarization):去极后向RP恢复 超射(overshoot):膜电位高于0电位部分 峰电位（spike potential）:快速去极、复极形成的尖
N端（与配体结合端）(跨膜螺旋也可结合配体)，胞 内-COOH 端（与G蛋白结合端）。
/sites/0072507470/student_view0/chapter17/animation__membranebound_receptors_that_activate_g_p动力 = 即时膜电位值（Em）-离子的平衡电位（Ex）
细胞的基本功能ppt医学课件
肌钙蛋白(troponin)： 与Ca2+结合变构后,使原 肌球蛋白位移，暴露出结 合位点。
兴奋-收缩耦联及肌细胞的收缩过程
收缩后：暗带长度不变，明带长度变短，H带变窄，肌小节变短
肌丝滑行
终池膜上的钙通道开放 终池内的Ca2+进入肌浆
No Ca2+与肌钙蛋白结合
原肌球蛋白位移，暴露肌动蛋白上与横桥的结合位点
平衡电位。
3.动作电位与Na+平衡电位
（1）去 极 化：膜内外Na+ 不均匀分布（外高内低），膜 对Na+通透突然增大（ Na+通道 开放）Na+内流达Na+平衡电位。
No Ima
（2）复 极 化：Na+通道关闭， K+通道继续开放，K+外流。
（3）负后电位：复极时迅速 外流的K+蓄积在膜外附近， 暂时阻碍了K+外流
(3)转运的物质： O2、CO2、NH3 、N2 、尿素、乙醚、 乙醇、类固醇类激素等少数几种。
2.易化扩散(facilitated diffusion)
(1)概念: 一些非脂溶性或脂溶解度甚小的小分子物
质,需要在特殊膜蛋白质的“帮助”下,由膜的高浓度 一侧向低浓度一侧移动的过程。
(2)分类: ①经通道的易化扩散：离子
粗肌丝(myosin ): 由肌球或称肌凝蛋白组成，其头部有 一膨大部（横桥）:①能与细肌丝上的结合位点发生可 逆性结合; ②具有ATP酶的作用,与细肌丝结合后,•分解ATP提供横 桥扭动和作功的能量。
细肌丝
肌动蛋白(actin)：表面有与 横桥结合的位点，静息时 被原肌球蛋白掩盖；
原肌球蛋白(tropomyosin)： 静息时掩盖横桥结合位点；
兴奋-收缩耦联及肌细胞的收缩过程
收缩后：暗带长度不变，明带长度变短，H带变窄，肌小节变短
肌丝滑行
终池膜上的钙通道开放 终池内的Ca2+进入肌浆
No Ca2+与肌钙蛋白结合
原肌球蛋白位移，暴露肌动蛋白上与横桥的结合位点
平衡电位。
3.动作电位与Na+平衡电位
（1）去 极 化：膜内外Na+ 不均匀分布（外高内低），膜 对Na+通透突然增大（ Na+通道 开放）Na+内流达Na+平衡电位。
No Ima
（2）复 极 化：Na+通道关闭， K+通道继续开放，K+外流。
（3）负后电位：复极时迅速 外流的K+蓄积在膜外附近， 暂时阻碍了K+外流
(3)转运的物质： O2、CO2、NH3 、N2 、尿素、乙醚、 乙醇、类固醇类激素等少数几种。
2.易化扩散(facilitated diffusion)
(1)概念: 一些非脂溶性或脂溶解度甚小的小分子物
质,需要在特殊膜蛋白质的“帮助”下,由膜的高浓度 一侧向低浓度一侧移动的过程。
(2)分类: ①经通道的易化扩散：离子
粗肌丝(myosin ): 由肌球或称肌凝蛋白组成，其头部有 一膨大部（横桥）:①能与细肌丝上的结合位点发生可 逆性结合; ②具有ATP酶的作用,与细肌丝结合后,•分解ATP提供横 桥扭动和作功的能量。
细肌丝
肌动蛋白(actin)：表面有与 横桥结合的位点，静息时 被原肌球蛋白掩盖；
原肌球蛋白(tropomyosin)： 静息时掩盖横桥结合位点；
生理学课件第02章细胞的基本功能2017版 护理本科 人卫第3版
• 细胞处于静息状态时，膜两侧存在的外正内负的电位差 • 以神经细胞为例：-70 mV
21
静息电位
• 极化（polarization） • 超极化（hyperpolarization） • 去极化（depolarization） • 超射（overshoot） • 复极化（repolarization）
– 阈刺激；阈上刺激；阈下刺激
• 持续时间
• 强度-时间变化率
– 反应
• 兴奋；抑制
34
兴奋性
• 兴奋性（excitability）
– 对刺激产生兴奋的能力或特性
• 可兴奋组织（共同反应：动作电位）
– 神经组织
神经冲动
– 肌组织
收缩
– 腺组织
分泌
• 衡量指标：阈强度（与兴奋性成负相关）
35
兴奋性的周期性变化
4
案例问题
• 红细胞为什么会破裂（溶血）？ – 水的跨膜转运
• 钠和钾是如何通过细胞膜的？ – 离子的跨膜转运
• 为什么加入糖和ATP能够抑制溶血？ – 钠-钾泵的生理作用、意义
5
学习目标
• 熟悉单纯扩散转运的物质、动力 • 掌握易化扩散的概念、方式、转运物质、动力；熟悉载
体介导的易化扩散和通道介导的易化扩散的特点 • 掌握主动转运的概念、方式、转运物质、动力 • 掌握钠-钾泵作用、生理意义 • 了解出胞和入胞
18
病例——原发性高血钾周期性麻痹
• 患者男性，10岁。患有肌肉麻痹症，肌肉周期性挛缩并伴 有疼痛，随后反应迟缓，肌肉发生瘫痪。体格检查：血钾 6.8 mmol/L（正常4.5 mmol/L），细胞内钾离子明显降低， 症状发生时，骨骼肌细胞膜静息电位幅度降低。同时使用 胰岛素和沙丁胺醇（β2受体激动剂），症状得到明显缓解。
21
静息电位
• 极化（polarization） • 超极化（hyperpolarization） • 去极化（depolarization） • 超射（overshoot） • 复极化（repolarization）
– 阈刺激；阈上刺激；阈下刺激
• 持续时间
• 强度-时间变化率
– 反应
• 兴奋；抑制
34
兴奋性
• 兴奋性（excitability）
– 对刺激产生兴奋的能力或特性
• 可兴奋组织（共同反应：动作电位）
– 神经组织
神经冲动
– 肌组织
收缩
– 腺组织
分泌
• 衡量指标：阈强度（与兴奋性成负相关）
35
兴奋性的周期性变化
4
案例问题
• 红细胞为什么会破裂（溶血）？ – 水的跨膜转运
• 钠和钾是如何通过细胞膜的？ – 离子的跨膜转运
• 为什么加入糖和ATP能够抑制溶血？ – 钠-钾泵的生理作用、意义
5
学习目标
• 熟悉单纯扩散转运的物质、动力 • 掌握易化扩散的概念、方式、转运物质、动力；熟悉载
体介导的易化扩散和通道介导的易化扩散的特点 • 掌握主动转运的概念、方式、转运物质、动力 • 掌握钠-钾泵作用、生理意义 • 了解出胞和入胞
18
病例——原发性高血钾周期性麻痹
• 患者男性，10岁。患有肌肉麻痹症，肌肉周期性挛缩并伴 有疼痛，随后反应迟缓，肌肉发生瘫痪。体格检查：血钾 6.8 mmol/L（正常4.5 mmol/L），细胞内钾离子明显降低， 症状发生时，骨骼肌细胞膜静息电位幅度降低。同时使用 胰岛素和沙丁胺醇（β2受体激动剂），症状得到明显缓解。
完整版生理学2018版02细胞的基本功能护理本科人卫第四版
C 自身调节
D 旁分泌调节
E 自分泌调节
? （1998，2004，2008，2009）人体功能保持相对稳定依 靠的调控系统是：
A 非自动控制系统 C 正反馈控制系统
B 负反馈控制系统 D 前馈控制系统
3
细胞的基本功能
? 细胞膜 –物质转运功能 –信号转导功能（自学） –生物电现象（神经细胞） ? 静息电位 ? 动作电位
原发性主动转运
? 膜蛋白：离子泵 – 钠钾泵（Na+-K+依赖式ATP酶）
? 每分解一分子ATP ，将3个Na+移出胞外，将2个K+移入胞内
22
钠-钾泵（ Na+-K+依赖式ATP 酶）
? 维持钠和钾的跨膜梯度 – 细胞内高钾是许多代谢过程的必需条件 – 维持细胞的正常体积、渗透压和离子平衡 – 建立起一种势能储备
? 内环境与稳态：体液的分布，内环境、稳态的概念 ? 人体生理功能的调节：神经调节、体液调节、自身调节
（途径、特点、举例），神经-体液调节举例 ? 体内的控制系统：负反馈、正反馈（概念、意义、举例）
2
考研真题
? （2002）破坏反射弧中的任何一个环节，下列哪一种调 节将不能进行：
A 神经调节
B 体液调节
? 肌细胞：收缩功能（骨骼肌）
4
第一节 细胞膜的物质转运功 能
5
学习目标
? 了解单纯扩散转运的物质、动力 ? 掌握易化扩散的概念、方式、转运物质、动力；熟悉载
体介导的易化扩散和通道介导的易化扩散的特点 ? 掌握主动转运的概念、方式、转运物质、动力 ? 熟悉钠-钾泵作用、生理意义 ? 了解出胞和入胞
17
易化扩散
见贤思齐焉，见不贤而内自省也。——《论语·里仁》 君子坦荡荡，小人长戚戚。——《论语·述而》 恭而无礼则劳，慎而无礼则葸，勇而无礼则乱，直而无礼则绞。 ——《论语·泰伯》
细胞的基本功能(人体解剖生理学课件)
2.研究方法：把前负荷固定在最适前负荷，逐次改变后 负荷，研究肌肉产生张力的大小与速度的关系。
图A:不同后负荷对肌肉单收缩 所产生的张力和缩短程度的影响
9 5 3
图B:张力－速度曲线
既产生张力， 又出现缩短， 且每一收缩开 始后，张力不 再增加，故为 等张收缩
等长收缩
P0—— 产生最大张力而 不出现缩短 W=0
-70mV 0mV ——————————————
超射:膜电位高于0电位部分
-70mV
二、产生机制
（一）产生前提
1.钠泵活动造成膜内外离子不均衡分布:胞外[Na+]>胞内[Na+],胞内 [K+]>胞外[K+]
[Na+]i∶[Na+]o≈1∶12 [K+]i∶[K+]o≈30∶1 [Cl-]i∶[Cl-]o≈1∶14 [A-]i∶[A-]o≈ 4∶1
2.静息状态下细胞膜对离子的通透性具有选择性： 通透性：K+ ＞ Cl- ＞ Na+ ＞ A-
2.离子扩散与离子平衡电位： ①扩散驱动力：浓度差和电位差 ②扩散平衡：电位差=浓度差,驱动力=0 ③根据Nernst公式可计算出离子平衡电位
离子平衡电位计算公式
Nernst方程：
(环境温度为27℃时，教材为29.2℃)
速度(Vmax)。
肌肉在有后负荷下收缩时:
（1）总是张力产生在前，缩短产生在 后；
（2）后负荷愈大→产生的张力愈大,但缩短开始的 时间愈晚，缩短的初速度和缩短的总长度也愈小。
负荷对横桥周期的影响
肌肉收缩的缩短速度:取决于横桥周期的长短；
肌肉收缩的收缩张力：取决于每一瞬间与肌动蛋白 结合的横桥的数目。
图A:不同后负荷对肌肉单收缩 所产生的张力和缩短程度的影响
9 5 3
图B:张力－速度曲线
既产生张力， 又出现缩短， 且每一收缩开 始后，张力不 再增加，故为 等张收缩
等长收缩
P0—— 产生最大张力而 不出现缩短 W=0
-70mV 0mV ——————————————
超射:膜电位高于0电位部分
-70mV
二、产生机制
（一）产生前提
1.钠泵活动造成膜内外离子不均衡分布:胞外[Na+]>胞内[Na+],胞内 [K+]>胞外[K+]
[Na+]i∶[Na+]o≈1∶12 [K+]i∶[K+]o≈30∶1 [Cl-]i∶[Cl-]o≈1∶14 [A-]i∶[A-]o≈ 4∶1
2.静息状态下细胞膜对离子的通透性具有选择性： 通透性：K+ ＞ Cl- ＞ Na+ ＞ A-
2.离子扩散与离子平衡电位： ①扩散驱动力：浓度差和电位差 ②扩散平衡：电位差=浓度差,驱动力=0 ③根据Nernst公式可计算出离子平衡电位
离子平衡电位计算公式
Nernst方程：
(环境温度为27℃时，教材为29.2℃)
速度(Vmax)。
肌肉在有后负荷下收缩时:
（1）总是张力产生在前，缩短产生在 后；
（2）后负荷愈大→产生的张力愈大,但缩短开始的 时间愈晚，缩短的初速度和缩短的总长度也愈小。
负荷对横桥周期的影响
肌肉收缩的缩短速度:取决于横桥周期的长短；
肌肉收缩的收缩张力：取决于每一瞬间与肌动蛋白 结合的横桥的数目。
高教版中职生理学基础(第4版)《细胞的基本功能》PPT课件
非脂溶性或脂溶性很小的物质,需膜蛋白 的帮助,顺浓度差的跨膜转运。
分类:
①通道转运 ②载体转运
1、通道转运
体液中的离子在膜通道蛋白介导下，顺浓度差或电 位差的扩散。
能转运的物质: 各种带电离子
2、载体转运
水溶性的小分子物质在载体蛋白介导下，顺浓度差 进行的扩散。
能转运的物质：
葡萄糖(GL)、氨基酸(AA)等小分子物质。
（2）局部兴奋
阈下刺激引起受刺激膜局部出现的一个较小的去 极化反应称为局部兴奋。
2、动作电位的传导
熟悉!
（1）传导的原理——局部电流形成
+_+_ +_ +_ _+ _+_++_ +_ _+ _+_++_+_+_+_ +_ _+ _+_+_+_+_+_
（2）传导的特点
不衰减性 全或无 双向性传导
泵转运——Na+-K+泵 Na+-K+泵又称Na+-K+-ATP酶，简称钠泵。
通道转运与钠-钾泵转运模式图
钠-钾泵: 当[Na+]i↑/[K+]o↑激活
分解ATP产生能 量
掌握!
2K+泵至细胞内;3Na+泵至细胞 外
总结:
维持[Na+]o高、[K+]i高 的不均匀分布状态
钠-钾泵作用:
分解ATP,释放能量 逆浓度差转运钠、钾离子
2、动作电位的产生机制
（1）AP产生的基本条件:
①膜内外存在[Na+]差； ②膜在受到有效刺激而兴奋时，Na+通道开放； K+ 通 道关闭。
分类:
①通道转运 ②载体转运
1、通道转运
体液中的离子在膜通道蛋白介导下，顺浓度差或电 位差的扩散。
能转运的物质: 各种带电离子
2、载体转运
水溶性的小分子物质在载体蛋白介导下，顺浓度差 进行的扩散。
能转运的物质：
葡萄糖(GL)、氨基酸(AA)等小分子物质。
（2）局部兴奋
阈下刺激引起受刺激膜局部出现的一个较小的去 极化反应称为局部兴奋。
2、动作电位的传导
熟悉!
（1）传导的原理——局部电流形成
+_+_ +_ +_ _+ _+_++_ +_ _+ _+_++_+_+_+_ +_ _+ _+_+_+_+_+_
（2）传导的特点
不衰减性 全或无 双向性传导
泵转运——Na+-K+泵 Na+-K+泵又称Na+-K+-ATP酶，简称钠泵。
通道转运与钠-钾泵转运模式图
钠-钾泵: 当[Na+]i↑/[K+]o↑激活
分解ATP产生能 量
掌握!
2K+泵至细胞内;3Na+泵至细胞 外
总结:
维持[Na+]o高、[K+]i高 的不均匀分布状态
钠-钾泵作用:
分解ATP,释放能量 逆浓度差转运钠、钾离子
2、动作电位的产生机制
（1）AP产生的基本条件:
①膜内外存在[Na+]差； ②膜在受到有效刺激而兴奋时，Na+通道开放； K+ 通 道关闭。
生理学细胞的基本功能_护理本科_人卫第PPT教案
41
案例问题
患者为什么会出现肌无力的表现？ 神经-肌接头的兴奋传递 兴奋-收缩耦联 骨骼肌收缩机制
患者的症状为什么休息后缓解，而反复刺激运动神经骨 骼肌的反应性下降？
胆碱能受体抗体与患者症状有什么关系？ 如何进行治疗？新斯的明为什么有效？
神经-肌接头的兴奋传递
42
学习目标
掌握神经-肌接头兴奋传递的过程 熟悉兴奋-收缩耦联的过程、结构基础、关键离子 熟悉骨骼肌收缩的机制、肌丝的分子组成及其作用 了解肌肉收缩的形式、影响因素
26
动作电位产生机制
27
动作电位的产生机制
离子跨膜流动 电化学驱动力
离子通道
去极相
Na+内流（ Na+平衡电位） 钠通道
河豚毒
复极相
K+外流
钾通道
四乙胺
28
动作电位的产生条件与阈电位
阈电位（threshold potential） 能触发动作电位（钠通道大量开放）的膜电位临界值 能触发膜去极化与钠通道开放形成正反馈的膜电位水 平
43
骨骼肌神经-肌接头处兴奋的传递
骨骼肌神经-肌接头处的结构
44
骨骼肌神经-肌接头处的结构
接头前膜 突触小泡（乙酰胆碱）
接头间隙 接头后膜（终板膜）
N2型乙酰胆碱受体 乙酰胆碱酯酶
45
骨骼肌神经-肌接头处兴奋的传递过程
电-化学-电 神经末梢动作电位（电）→乙酰胆碱释放（化学）
神经-肌接头的兴奋传递
51
细肌丝
肌丝的分子组成
肌动蛋白（actin）
构成细肌丝主干
横桥结合位点
原肌球蛋白（tropomyosin）
掩盖横桥结合位点
肌钙蛋白（troponin）
案例问题
患者为什么会出现肌无力的表现？ 神经-肌接头的兴奋传递 兴奋-收缩耦联 骨骼肌收缩机制
患者的症状为什么休息后缓解，而反复刺激运动神经骨 骼肌的反应性下降？
胆碱能受体抗体与患者症状有什么关系？ 如何进行治疗？新斯的明为什么有效？
神经-肌接头的兴奋传递
42
学习目标
掌握神经-肌接头兴奋传递的过程 熟悉兴奋-收缩耦联的过程、结构基础、关键离子 熟悉骨骼肌收缩的机制、肌丝的分子组成及其作用 了解肌肉收缩的形式、影响因素
26
动作电位产生机制
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动作电位的产生机制
离子跨膜流动 电化学驱动力
离子通道
去极相
Na+内流（ Na+平衡电位） 钠通道
河豚毒
复极相
K+外流
钾通道
四乙胺
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动作电位的产生条件与阈电位
阈电位（threshold potential） 能触发动作电位（钠通道大量开放）的膜电位临界值 能触发膜去极化与钠通道开放形成正反馈的膜电位水 平
43
骨骼肌神经-肌接头处兴奋的传递
骨骼肌神经-肌接头处的结构
44
骨骼肌神经-肌接头处的结构
接头前膜 突触小泡（乙酰胆碱）
接头间隙 接头后膜（终板膜）
N2型乙酰胆碱受体 乙酰胆碱酯酶
45
骨骼肌神经-肌接头处兴奋的传递过程
电-化学-电 神经末梢动作电位（电）→乙酰胆碱释放（化学）
神经-肌接头的兴奋传递
51
细肌丝
肌丝的分子组成
肌动蛋白（actin）
构成细肌丝主干
横桥结合位点
原肌球蛋白（tropomyosin）
掩盖横桥结合位点
肌钙蛋白（troponin）
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inositol triphosphate
5. Protein kinase
❖ 分类： 丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶 酪氨酸蛋白激酶
❖ 另一分类： cAMP-dependent protein kinase, PKA Calcium-dependent protein kinase, PKC
6.cAMP-PKA pathway
（6）小G蛋白：近年来研究发现小G蛋白，特别是一些原癌基因表达产物 具有广泛的调节功能。Ras蛋白主要参与细胞增殖和信号转导；Rho蛋白对 细胞骨架网络的构成发挥调节作用；Rab蛋白则参与调控细胞内膜交通 （membrane traffic）。此外，Rho和Rab亚家庭可能分别参与淋巴细胞极 化（polarization）和抗原的提呈。某些信号蛋白通过SH-3功能区将酪氨酸 激酶途径同一些由小G蛋白所控制的途径连接起来，如Rho（与Ras有30% 同源性）调节胞浆中微丝上肌动蛋白的聚合或解离，从而影响细胞形态。 这一事实解释了某些含有SH-3的蛋白同细胞骨架某些成份相关联或调节它 们的功能。
✓ G蛋白耦联受体介导信号转导 ✓ 酶耦联受体介导的信号转导 ✓ 离子通道介导的信号转导
三、G蛋白耦联受体介导的 信号转导
（signal transduction mediated by G protein-linked receptor)
G蛋白是鸟苷酸结 合蛋白的简称
1. G protein- linked receptor
细胞外信号分子称first messenger, 细胞内 的信号分子则称为second messenger。
环磷酸腺苷(cAMP) 环磷酸鸟苷(cGMP) 三磷酸肌醇 （IP3） 二酰甘油 ( DG) Ca2+
3'-5'-cyclic adenosine monophosphate
3'-5'-cyclic guanosine monophosphate
G蛋白的种类已多达40余种，大多数存在于细胞膜上，由α、β、γ三个不 同亚单位构成，总分子量为100kDa左右。
目前研究发现，趋化因子受体家族（chemokine receptor family）以及一 些神经递质受体都属于G蛋白偶联的7次跨膜受体的超家族。
种类 （1）Gs：细胞表面受体与Gs（stimulating adenylate cyclase g protein,Gs）偶联激活腺苷酸环化酶，产生cAMP第二信使，继而激活 cAMP依赖的蛋白激酶。
4，5-二磷酸磷脂酰肌醇（PIP2）水解成1，4，5-三 磷酸肌醇（IP3）和二酰基甘油（DG）两个第二信使， 胞外信号转换为胞内信号，这一信号系统又称为“双 信使系统”（double messenger system）
❖ 磷脂酶A Phospholipase A, PLA ❖ 鸟苷酸环化酶 Guanylate cyclase, GC ❖ 磷酸二酯酶 phosphodiesterase, PDE
（2）Gi：细胞表面受体同Gi（inhibitory adenylate cyclase g protein,Gi） 偶联则产生与Gs相反的生物学效应。
（3）Gt：可以激活cGMP磷酸二酯酶，同视觉有关。
（4）Go：可以产生百日咳杆菌毒不导致的一系列效应。
（5）Gq：同PLC偶联，在磷脂酰肌醇代谢途径信号传递过程中发挥重要 作用。
效应器分子的作用 1 作用于特定特定的底物产生特殊的分子（二次信使） 2 产生的特殊分子将细胞膜上的信号传递到胞内 3 影响各种胞内蛋白激酶的活性 4 促进或抑制功能蛋白质的磷酸化，实现对细胞功能的调节。
4.二次信使second messenger
是细胞外信号分子作用于细胞膜后产生的细 胞内信号分子。
位于细胞膜、 具有特异地 识别和结合 外来化学信 号物质的功 能蛋白质
2.G protein (GTP binding protein)
位于受体与 效应器之间
配体与 受体结合
Hale Waihona Puke 受体构象改变与 G蛋白α亚单位结合
α亚单位与效应器分子分离 与βγ亚单位结合
等待新信号 G蛋白的工作原理
α亚单位与βγ亚单位分离 与GTP结合成为激发状态 效应器分子被激活 α亚单位水解GTP成GDP
Ligand
receptor Gs AC
PDE
ATP
cAM P
PKA
5’-AMP 蛋白激酶A
7. IP3-Ca2+ /DG-PKC pathway
Ligan d
recepto r
Gq PLC
PIP2
IP3
DG
PK
C
IP3与内质网上的IP3配体门钙通道结合，开启钙通道， 使胞内Ca2+浓度升高。激活各类依赖钙离子的蛋白。用 Ca2+载体离子霉素（ionomycin）处理细胞会产生类似 的结果。
DG结合于质膜上，可活化与质膜结合的蛋白激酶C， PKC可以使蛋白质的丝氨酸/苏氨酸残基磷酸化使不同 的细胞产生不同的反应，如细胞分泌、肌肉收缩、细胞 增殖和分化等。DG的作用可用佛波醇酯（phorbol ester）模拟。
关键点：
α亚单位具有ATP酶的活性，并有与GTP/GDT结合 的位点，是发挥功能的重要部分。
α亚单位与GDP or GTP结合而具有失活或激活两种 形式，这取决于G蛋白是否与受体结合。
α亚单位在信号转导过程中发挥重要的分子开关作 用。
3.G protein 效应器分子: ❖ 腺苷酸环化酶Adenylate cyclase, AC ❖ 磷脂酶C Phospholipase C, PLC
息内容的化学物质, 或机械的、电的、电 磁波等刺激
信号的类型
❖ 化学信号 激素, 递质, 细胞因子
❖ 机械信号 声音
❖ 电磁信号 光
❖ 电信号
电流
跨膜信号转导 (transmembrane tranduction)
外界信号 细胞膜表面
一种或几
种膜蛋白分子构象改变 胞内信号分子
变化
引起相应的效应
二、细胞跨膜信号转导的方式
第三章 细胞的生物电现象
第一节 细胞的跨膜信号转导 第二节 细胞的生物电现象与兴奋性 第三节 骨骼肌的收缩
第一节 细胞表面受体介导的信号跨膜转导 ❖ 离子通道偶联的受体 ❖ G-蛋白偶联的受体 ❖ 与酶偶联的受体
一、细胞跨膜信号转导的概念
❖ 信号: 含有信息内容的一种物质或刺激 ❖ 人体内的信号: 存在于细胞外液中含有信
5. Protein kinase
❖ 分类： 丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶 酪氨酸蛋白激酶
❖ 另一分类： cAMP-dependent protein kinase, PKA Calcium-dependent protein kinase, PKC
6.cAMP-PKA pathway
（6）小G蛋白：近年来研究发现小G蛋白，特别是一些原癌基因表达产物 具有广泛的调节功能。Ras蛋白主要参与细胞增殖和信号转导；Rho蛋白对 细胞骨架网络的构成发挥调节作用；Rab蛋白则参与调控细胞内膜交通 （membrane traffic）。此外，Rho和Rab亚家庭可能分别参与淋巴细胞极 化（polarization）和抗原的提呈。某些信号蛋白通过SH-3功能区将酪氨酸 激酶途径同一些由小G蛋白所控制的途径连接起来，如Rho（与Ras有30% 同源性）调节胞浆中微丝上肌动蛋白的聚合或解离，从而影响细胞形态。 这一事实解释了某些含有SH-3的蛋白同细胞骨架某些成份相关联或调节它 们的功能。
✓ G蛋白耦联受体介导信号转导 ✓ 酶耦联受体介导的信号转导 ✓ 离子通道介导的信号转导
三、G蛋白耦联受体介导的 信号转导
（signal transduction mediated by G protein-linked receptor)
G蛋白是鸟苷酸结 合蛋白的简称
1. G protein- linked receptor
细胞外信号分子称first messenger, 细胞内 的信号分子则称为second messenger。
环磷酸腺苷(cAMP) 环磷酸鸟苷(cGMP) 三磷酸肌醇 （IP3） 二酰甘油 ( DG) Ca2+
3'-5'-cyclic adenosine monophosphate
3'-5'-cyclic guanosine monophosphate
G蛋白的种类已多达40余种，大多数存在于细胞膜上，由α、β、γ三个不 同亚单位构成，总分子量为100kDa左右。
目前研究发现，趋化因子受体家族（chemokine receptor family）以及一 些神经递质受体都属于G蛋白偶联的7次跨膜受体的超家族。
种类 （1）Gs：细胞表面受体与Gs（stimulating adenylate cyclase g protein,Gs）偶联激活腺苷酸环化酶，产生cAMP第二信使，继而激活 cAMP依赖的蛋白激酶。
4，5-二磷酸磷脂酰肌醇（PIP2）水解成1，4，5-三 磷酸肌醇（IP3）和二酰基甘油（DG）两个第二信使， 胞外信号转换为胞内信号，这一信号系统又称为“双 信使系统”（double messenger system）
❖ 磷脂酶A Phospholipase A, PLA ❖ 鸟苷酸环化酶 Guanylate cyclase, GC ❖ 磷酸二酯酶 phosphodiesterase, PDE
（2）Gi：细胞表面受体同Gi（inhibitory adenylate cyclase g protein,Gi） 偶联则产生与Gs相反的生物学效应。
（3）Gt：可以激活cGMP磷酸二酯酶，同视觉有关。
（4）Go：可以产生百日咳杆菌毒不导致的一系列效应。
（5）Gq：同PLC偶联，在磷脂酰肌醇代谢途径信号传递过程中发挥重要 作用。
效应器分子的作用 1 作用于特定特定的底物产生特殊的分子（二次信使） 2 产生的特殊分子将细胞膜上的信号传递到胞内 3 影响各种胞内蛋白激酶的活性 4 促进或抑制功能蛋白质的磷酸化，实现对细胞功能的调节。
4.二次信使second messenger
是细胞外信号分子作用于细胞膜后产生的细 胞内信号分子。
位于细胞膜、 具有特异地 识别和结合 外来化学信 号物质的功 能蛋白质
2.G protein (GTP binding protein)
位于受体与 效应器之间
配体与 受体结合
Hale Waihona Puke 受体构象改变与 G蛋白α亚单位结合
α亚单位与效应器分子分离 与βγ亚单位结合
等待新信号 G蛋白的工作原理
α亚单位与βγ亚单位分离 与GTP结合成为激发状态 效应器分子被激活 α亚单位水解GTP成GDP
Ligand
receptor Gs AC
PDE
ATP
cAM P
PKA
5’-AMP 蛋白激酶A
7. IP3-Ca2+ /DG-PKC pathway
Ligan d
recepto r
Gq PLC
PIP2
IP3
DG
PK
C
IP3与内质网上的IP3配体门钙通道结合，开启钙通道， 使胞内Ca2+浓度升高。激活各类依赖钙离子的蛋白。用 Ca2+载体离子霉素（ionomycin）处理细胞会产生类似 的结果。
DG结合于质膜上，可活化与质膜结合的蛋白激酶C， PKC可以使蛋白质的丝氨酸/苏氨酸残基磷酸化使不同 的细胞产生不同的反应，如细胞分泌、肌肉收缩、细胞 增殖和分化等。DG的作用可用佛波醇酯（phorbol ester）模拟。
关键点：
α亚单位具有ATP酶的活性，并有与GTP/GDT结合 的位点，是发挥功能的重要部分。
α亚单位与GDP or GTP结合而具有失活或激活两种 形式，这取决于G蛋白是否与受体结合。
α亚单位在信号转导过程中发挥重要的分子开关作 用。
3.G protein 效应器分子: ❖ 腺苷酸环化酶Adenylate cyclase, AC ❖ 磷脂酶C Phospholipase C, PLC
息内容的化学物质, 或机械的、电的、电 磁波等刺激
信号的类型
❖ 化学信号 激素, 递质, 细胞因子
❖ 机械信号 声音
❖ 电磁信号 光
❖ 电信号
电流
跨膜信号转导 (transmembrane tranduction)
外界信号 细胞膜表面
一种或几
种膜蛋白分子构象改变 胞内信号分子
变化
引起相应的效应
二、细胞跨膜信号转导的方式
第三章 细胞的生物电现象
第一节 细胞的跨膜信号转导 第二节 细胞的生物电现象与兴奋性 第三节 骨骼肌的收缩
第一节 细胞表面受体介导的信号跨膜转导 ❖ 离子通道偶联的受体 ❖ G-蛋白偶联的受体 ❖ 与酶偶联的受体
一、细胞跨膜信号转导的概念
❖ 信号: 含有信息内容的一种物质或刺激 ❖ 人体内的信号: 存在于细胞外液中含有信