生理学第2章-细胞hk

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膜外暂时堆积,致使K+继续外 流速度减慢
正后电位: 钠泵活动增强
动力
浓度梯度使Na+ 向内易化扩散
Na+ ++
--
Na+
动力
电位梯度使Na+ 向内易化扩散
Na+ - -
动力
阻力
+
浓度梯度使Na+
Na+
向内易化扩散
电位梯度阻碍Na+
+
向内易化扩散
Na+电化学平衡电位
去极化: Na+内流形成的电-化学平衡电位 Na+ 通道失活
实验测定原理
枪乌贼神经轴突细胞内记录
一、静息电位
1.概念: 细胞处于相对安静状态时,细胞膜内外存 在的电位差。
2.数值:神经细胞,肌细胞-70 ~ -90mV; 红细胞-10mV。
3.特点: 膜内为负膜外为正;相对稳定。
4.静息电位产生的机制
前提: ①细胞内外各种离子的浓度不均衡分布。细
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1.肉毒杆菌毒素:可抑制接头前膜Ach的释放,肌肉麻痹
×
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2.有机磷农药:可抑制胆碱酯酶活性,Ach堆积,出现肌 细胞震颤等症状。
有机磷农药
×
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3.美洲箭毒:可以同Ach竞争接头后膜上N2 型Ach受体,肌松剂
箭wenku.baidu.com蛙(毒标 枪蛙)
正后电位
较低 70ms
钠通道大部分恢复, 与阈电位差值小
钠泵活动, 与阈电位差值大
(四)动作电位的传导
概念:动作电位在同一细胞膜上的扩布 方式:兴奋部位和未兴奋部位的膜存在电位差
形成局部电流,刺激未兴奋部位去极化到阈电 位,钠离子通道开放,产生动作电位。
无髓神经纤维动作电位的传导
有髓神经纤维动作电位的传导
能引起Na通道大量开放而爆 发AP的临界膜电位。
有效刺激本身可以引起膜部分 去极,当去极水平达到阈电位时 ,便通过再生性循环机制而正反 馈地使Na+通道大量开放。
阈电位和阈值区别
钠离子通道的再生性循环开放
钠离子通道的三种状态
2.局部兴奋和总和
概念:细胞膜受到阈下刺激时,细胞膜 产生的低于阈电位的轻度去极化。
特点: ①等级性:去极化随刺激强度增加而增强 ②电紧张性扩布:不能远传 ③可总和
3.组织的兴奋性及其周期性变化
分期
与AP对应关系 兴奋性 持续时间
产生机制
绝对不应期 锋电位

0.5-2ms 钠通道完全失活
相对不应期 负后电位前期 较低 3ms
钠通道少部分恢复
超常期 低常期
负后电位后期 较高 12ms
复极化(repolarization):由去极化后恢复到原 来的极化状态的过程
二、动作电位
(一)概念: 可兴奋细胞受到 阈或阈上刺激时,细胞膜产 生的快速可扩布的电位变 化过程。
(二)动作电位的产生机制
前提:膜两侧离子分布不均衡 细胞受刺激时对Na+的通透 性增加
机制: 去极化: Na+内流形成的 电-化学平衡电位 Na+ 通道失活 复极化: K+外流 负后电位: K+快速外流造成
3.细胞是如何进行收缩的? 骨骼肌的收缩机制
骨骼肌兴奋收缩的总过程
• 神经-肌接头处兴奋传递 • 兴奋收缩耦联 • 肌肉收缩
第一四、节神肌经细肌胞肉的接收头缩的功微能细结构
(终板膜)
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二、神经肌肉接头处兴奋的传递过程
动作电位传导至接头前膜并 使之去极化
电压门控Ca2+通道开放
肉的收缩。 后负荷与 肌肉收缩速度成反比
肌肉收缩的长度成反比 肌肉收缩变短开始的时间延后
后负荷增大:先等长收缩后等张收缩
固定前负荷不变, 让肌肉在不同的后 负荷条件下进行等 张收缩。把肌肉所 产生的张力和缩短 初速度绘成坐标曲 线。
(三)肌肉收缩能力 肌肉收缩力是指肌肉本身固有的收缩能力钙
离子浓度、ATP酶活性, 减弱:缺氧,酸中毒 增强:钙离子,肾上腺素
特点: ①双向性 ②不衰减 ③ “全或无”现象 ④有髓神经纤维比无髓神经 纤维传导速度快,节能
课堂小结
课堂测试
以静息电位为参照,细胞内电位负值(绝对值)增大,称 为( )
A.极化 B.去极化 C.复极化 D.超极化
多数可兴奋组织产生兴奋的共同标志是( ) A.肌肉收缩 B.腺体分泌 C.动作电位 D.神经冲动
胞外Na+浓度高;细胞内K+浓度高 ②细胞膜对各种离子有选择的通透性。安静
时对K+通透性大,对其它离子通透性很小 机制:
K+外流形成的电-化学平衡电位
极化 (polarization):外正内负,膜两侧电位差 等于RP
去极化(depolarization):膜两侧电位差向负值 减小的方向变化
超极化(hyperpolarization):膜两侧电位差向负 值增大的方向变化
Ca2+进入神经末梢
囊泡往接头前膜移动并接 触、融合、破裂、释放Ach
Ach结合并激活Ach受体门 控通道
终板膜对Na+、K+,尤其是 Na+通透性增加
终板膜去极化(终板电位)
Ach被胆 碱酯酶
分解
动作电位(肌细胞兴奋)
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电信号 (AP) 化学信号 (Ach)
电信号 (AP)
一、单纯扩散
概念:脂溶性小分子物质从高浓度一侧
向低浓度一侧扩散的过程
特点:顺浓度差;不消耗能量

不需要特殊膜蛋白的帮助
物质: O2, CO2, NH3 ,N2,乙醇,尿素,甘油,水
影响因素
动力:浓度差 阻力:通透性( permeability ) 通透性 :物质通过膜的难易程度 浓度差增大、通透性增高,扩散增大
×
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4.接头后膜上Ach受体功能异常,重症肌无力
眼睑下垂
×
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课堂总结
推荐app:思维导图
1.神经肌肉接头传递兴奋的递质是 A.多巴胺 B.肾上腺素 C.Ca2+ D.乙酰胆碱 2.有机磷农药中毒时,可使有 A.骨骼肌终板处的乙酰胆碱受体 功能障碍 B.乙酰胆碱释放增加 C.乙酰胆碱释放减少 D.胆碱酯酶活性降低
动力
K+
--
动力
浓度梯度使K+
K+
向外易化扩散
+
电位梯度使K+
+
向外易化扩散
动力
浓度梯度使K+ 向外易化扩散
K+
+
K+ -+-
阻力
电位梯度阻碍K+
向外易化扩散
K+电化学平衡电位
复极化: K+外流
动作电位的特点
①“全或无”现象。 ②不衰减性传导。 ③脉冲式:不能总和。
(三)动作电位的产生条件
1. 阈电位
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三、神经肌肉接头处兴奋传递的特点
单向传递 时间延搁 1:1传递
足量释放、及时清除 (胆碱酯酶)
易受药物和内环境变化的影响
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四、影响神经肌肉接头处兴奋传递的因素
1.肉毒杆菌毒素 2.有机磷农药 3.美洲箭毒 4.接头后膜上Ach受体功能异常
二、易化扩散
概念:水溶性或脂溶性很小的物质,在特 殊膜蛋白质的帮助下,由高浓度一侧通过细 胞膜向低浓度一侧扩散的现象 特点:①顺浓度差;不消耗能量
②需要特殊膜蛋白的帮助 分类: 载体转运
通道转运
1.载体转运 特点:结构特异性;饱和性;竞争抑制性 物质:葡萄糖,氨基酸
2.通道转运
特点:转运速度快、选择性、门控性 受化学因素调控 化学门控通道 受电压因素调控 电压门控通道 受机械因素调控 机械门控通道
第2章
细胞的基本功能
生理教研室 韩坤
细胞的跨膜物质转运功能
第一节
细胞膜的基本结构
1.细胞膜的分子组成 主要由脂质、蛋白质和少量糖类组成。 膜中脂质的分子数超过蛋白质分子数100倍以上。
2. 液态相嵌模型 以液态的脂质双分子层为基架,其中镶嵌着具有不同分子 结构和不同生理功能的球形蛋白质
3.膜蛋白的作用 载体 通道 离子泵 受体 酶 收缩作用
不完全和完全强直收缩
影响骨骼肌收缩因素
(一)前负荷 肌肉收缩前已存在的负荷。 前负荷与肌肉初长度(收缩之前长度)正比
肌肉的初长度在一定范围内与肌收缩张力 成正比;但超过最适初长度,则是反比关系
产生最大张力的肌肉初长度称最适初长度 引起最适初长度的前负荷是最适前负荷
前负荷对肌肉收缩的影响
(二)后负荷 后负荷是指肌肉开始收缩时承受的负荷阻碍肌
思考练习
1. 试述静息电位、动作电位的概念 和产生机制。 2. 比较动作电位、局部兴奋传导特 点。
肌细胞的收缩功能
神经-肌接头处的兴奋传递 骨骼肌的兴奋收缩耦联 骨骼肌的收缩机制 骨骼肌的收缩效能及其影响因素
肌细胞分类
心肌 平滑肌 骨骼肌
第四节 肌细胞的收缩功能 1. 兴奋如何从神经传向肌肉? 神经—肌接头的兴奋传递 2.肌肉的兴奋(电变化)如何引发收缩 (机械变化)?
ATP ADP+Pi
四、骨骼肌的收缩效能及影响因素
(一)等长收缩与等张收缩 等长收缩:是指肌肉收缩时只有张力的增加而
无长度的缩短。 等张收缩:是指肌肉收缩时,有长度的缩短而
肌张力保持不变。
(二)单收缩与强直收缩 单收缩:一次刺激,引起肌肉一次收缩 复合收缩:多个有效刺激,引起肌肉收缩重叠的形式,包括
2.继发性主动转运
同向转运:Na+-葡萄糖 逆向转运:3Na+-Ca2+(心室肌4期)
四、入胞和出胞
概念:一些大分子物质或团块通过细胞膜变
形活动进出细胞的过程.需消耗能量
吞噬(衰老红细胞、细菌)
入胞
分类
吞饮(大分子蛋白)
出胞 (递质释放,激素分泌)
入胞
出胞
细胞的生物电现象
一切活的细胞无论处于静息状态还是活动状态都存在电现象---生物电。
强直收缩
物质:无机离子
三、主动转运
概念:由细胞膜内生物泵的作用,将物质由低浓 度一侧转运到高浓度一侧
特点:耗能,借助泵蛋白;逆浓度梯度进行 意义:细胞可以根据生理需要主动选择物质的吸
收或排出;保持细胞内外离子分布 的不均衡性(细胞内高K+,细胞外高Na+)
1.原发性主动转运
钠-钾泵活动生理意义 *胞内高K+,酶活性----新陈代谢正常进行 *胞内低Na+,维持细胞正常形态和功能(防止细胞水肿) * 势能储备(生物电、继发性主动转运) * 影响膜电位(生电性:缺氧可使细胞膜去极化)
三、骨骼肌的收缩机制
(一) 肌原纤维和肌小节
1.肌丝的分子结构
粗肌丝-----肌球蛋白 头部:横桥 与肌动蛋白结合 ATP酶活性(需与肌动蛋白结合 ) 杆部 : 粗肌丝主杆
细肌丝
原肌球蛋白 阻止肌动蛋白与横挢结合
肌动蛋白 组成细肌丝主杆与横挢结合,激活其ATP酶
肌钙蛋白
TnT:与原肌球蛋白结合 TnI: 肌动蛋白结合 TnC:与Ca2+结合
课堂测试
肌肉兴奋-收缩耦联的关键因素是() A. 横桥运动 B. ATP酶的活性 C. 动作电位 D. 胞浆内Ca2+的浓度
神经-骨骼肌接头后膜受体所接受的化学递质是() A.去甲肾上腺素 B.肾上腺素 C.乙酰胆碱 D.5-羟色胺
思考练习
1.兴奋是如何通过神经-骨骼肌接头的? 2.名词解释:终板电位、兴奋-收缩耦联
二、骨骼肌兴奋收缩耦联 肌管系统
a. AP 传到T管深部,激活LCa2+通道;
b. 终池Ca2+通道开放, Ca2+的释放入胞浆;
c. 肌浆中Ca2+浓度升高,促使TnC与Ca2+ 结合,肌肉收缩;
d. 激活钙泵,胞浆中Ca2+回收到肌浆网, 胞浆Ca2+浓度降 低,TnC与Ca2+解离,肌肉舒张。
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