生理学第二章-细胞生理.

特点：需蛋白质帮助，不耗能 顺浓度梯度或顺电位梯度
主动转运 出胞和入胞
Na+、K+、 Ca2+等离子 电压门控或 配体门控
葡萄糖 氨基酸
物质跨细胞膜的转运
扩散和渗透 易化扩散
特点：需耗能，需载体蛋白 逆浓度差和电位差
主动转运 出胞和入胞
原发性主动转运 Na+泵、Ca2+泵、 I-泵、H+泵等
继发性主动转运 肾上管和肠粘膜上皮 葡萄糖、氨基酸
电流，跳跃式传导。
• 神经-骨骼肌接头处的兴奋传递：终板电位。 • 骨骼肌细胞的兴奋-收缩偶联，Ca2+在兴奋-收缩偶联中的
作用
第二章
细胞的基本生理过程
神经生物学教研室 陈明
本章内容
• 细胞膜的生理 • 生物电现象和兴奋性 • 细胞间信号传递与转导 • 骨骼肌的收缩
第一节 细胞膜的生理
• 结构：液态镶嵌模型
物质跨细胞膜的转运
扩散和渗透 易化扩散 主动转运 出胞和入胞
O2、CO2 甾体类激素
水
物质跨细胞膜的转运
扩散和渗透 易化扩散
球蛋白、肌钙蛋白）
• 肌肉收缩过程
– 肌丝滑行理论 – 横桥周期
兴奋-收缩偶联
• 肌管系统是结构基础
– 横管（T管）
• 将肌细胞膜除极的电变化沿T管 膜传入细胞内部
– 纵管（L管，肌质网） – 三联体
• 横管+两侧纵管终末池 • 终末池通过对Ca2+的贮存、释
放和再积聚，触发肌节收缩和 舒张 • 通过钙诱导钙释放，将T管膜电 变化转变为终末池释放Ca2+
• 2类信号分子
– 亲脂性：甾体激素和甲状腺激素 – 亲水性：神经递质、细胞因子、
局部化学物质、大多数激素
• 受体
– 细胞内受体 – 细胞表面受体
• 离子通道偶联受体 • G蛋白偶联受体 • 酶偶联受体
细胞表面受体
电突触传递
• 心肌、肝、平滑肌分布较广泛 • 即：细胞间的缝隙连接 • 亲水性孔道 • 通透小分子
超射
除极 复极
阈值
动作电位的发生机制
• 升支（除极）：
– 细胞外高Na+，兴奋时 膜对Na+通透性增大， Na+内流
• 降支（复极）：
– K+通道开放，K+外流
• 钠钾泵使细胞膜内外 Na+和K+浓度恢复到静 息水平
阈电位
• 当静息电位减小到某 一临界值时，引起细 胞膜上大量钠通道的 开放，触发动作电位 的产生。这种能触发 动作电位的临界膜电 位的数值称为阈电位
• 极化
• 静息电位与极化是 一个现象的两种表 达方式，它们都是 细胞处于静息状态 的标志。
• 除极
• 超极化
• 复极化
(mV)
60
膜
电 位
0
-70 -90
除
复
极
极
化 静息电位 超
极
化
时间→
动作电位
(action potential, AP)
• 在静息电位的基础上，如果细胞受到一个 适当的刺激，膜电位会发生迅速的一过性 的波动，这种波动称为动作电位
• 特点
– 绝缘性；双向传导； 不衰减性；不融合性； 相对不疲劳性
无髓鞘纤维 有髓鞘纤维
第三节 细胞间信号传递与转导
• 意义：以“通讯”的方式协调细胞行为和 功能
• 三种传递方式：
– 分泌化学信号分子作用于相应受体 – 细胞间接触依赖性通讯 – 细胞间缝隙连接
• 区别
– 信号传递与信号转导
细胞的信号分子与受体
重点
• 单纯扩散；易化扩散；离子通道和载体的概念；离子泵的 概念；出胞和入胞的概念。
• 单一细胞的跨膜静息电位和动作电位；“全或无”现象。 • 生物电现象的产生机制：静息电位和K+平衡电位，锋电位
和Na+平衡电位，绝对不应期、相对不应期。 • • 动作电位的引起 ；兴奋在同一细胞上传导的机制：局部
物质跨细胞膜的转运
扩散和渗透 易化扩散
特点：转运大分子物质 通过膜结构和功能变化
细胞外液 胞浆
主动转运
胞吞，如异物、抗体、细菌毒素等
出胞和入胞
胞吐，如神经递质、激素
第二节 生物电现象和兴奋性
• 刺激和反应 • 兴奋、兴奋性、可兴奋细胞 • 生物电
源自文库
静息电位
（resting potential，RP）
• 阈刺激和阈上刺激引 起动作电位，阈下刺 激引起局部电位
兴奋性的规律性变化
• 绝对不应期
– Na+通道失活
• 相对不应期
– 部分Na+通道复活
• 超常期
– 膜轻度除极，距阈电位较近
• 低常期
– 膜后超极化，距阈电位较远
兴奋在神经纤维上的传导
• 局部电流的方式
– 无髓鞘纤维：近距离 局部电流
– 有髓鞘纤维：远距离 局部电流(跳跃式)
• 未受刺激时存在于细 胞膜两侧的外正内负 的电位差。
• 如果规定膜外电位为 0mV，则膜内电位都 在-10～-100mV之间。
静息电位的产生机制
• 细胞膜内外两侧离子分布不 均匀，细胞内高K+
• 细胞膜对K+有选择通透性， 对其它离子通透性低
静息电位接近于K+的平衡电位 细胞内 细胞外
极化
(polarization)
– 电解质 – 氨基酸 – 核苷酸
• 使相邻细胞同步活动
神经-肌肉接头的兴奋传递
• 结构
– 接头前膜 – 接头间隙 – 接头后膜（运动终板）
神经-肌肉接头的兴奋传递
• 要求能按①-⑦顺序描述
第四节 骨骼肌的收缩
• 骨骼肌结构
肌节
肌纤维收缩 的基本单位
• 肌丝
– 粗肌丝（肌球蛋白） – 细肌丝（肌动蛋白、原肌