生理学 细胞的基本功能

第三节 细胞的生物电现象,一、静息电位,(一）概念： 细胞安静时存在于细胞膜两侧的电位差，在大多数细胞呈内负外正的极化状态。,生物电产生机制,两个条件：1.细胞内外离子浓度差 2.细胞膜对离子的选择性通透 两个力量：动力浓度差、电位差 阻力电位差 一个平衡：离子的平衡电位,（二）静息电位产生的机制,膜内K+浓度高于膜外，安静时膜对K+通透性大， K+顺浓度差外流，而细胞内的有机负离子不能透出细胞，便产生了内负外正的电位差。当促进K+向外移动的化学力与阻止K+向外移动的电场力达到平衡时，则K+的净通透量等于零，此时的电位差称为K+的平衡电位，等于静息电位。,二、动作电位,（一）概念 动作电位：可兴奋细胞受刺激而兴奋时，细胞膜在静息电位的基础上产生的一次可扩布的电位变化，是细胞兴奋的标志 。 峰电位：神经纤维和骨骼肌细胞的动作电位去极相和复极相历时短暂，形成尖峰状图形 。 后电位：峰电位在其完全恢复到静息电位之前，还要经历一些微小而缓慢的电位波动 。,（二）动作电位的演变过程,极化：安静时，内负外正 超极化：膜内负值较RP时加大 去极化：膜内负值较RP时减小 反极化：膜内电位由零变正的过程 超射值：膜内电位由零变正的数值 复极化：去极化后，又向极化状态 恢复的过程,动作电位与兴奋性变化的关系,动作电位的特点,1.“全或无” 现象 2.不衰减性传导 3.脉冲式,（三）动作电位产生的机制,去极相：膜外Na+浓度高于膜内，安静时膜内电位低于膜外。刺激Na+ 通道少量开放，少量Na+内流阈电位 Na+通道大量开放， Na+迅速内流，膜内电位升高，达Na+的平衡电位。 复极相： Na+通道关闭，k+通道开放， k+外流，膜内电位下降，恢复至静息电位。 后电位： Na+ - k+泵将Na+ 、 k+分布复原，保持细胞的兴奋性。,静息电位与动作电位的比较,（四）动作电位的产生条件,阈刺激、阈上刺激较少Na+通道开放， 少量Na+内流轻度去极化阈电位爆发动作电位 阈下刺激少量Na+通道开放，少量Na+内流微弱去极化局部反应总和阈电位爆发动作电位 局部反应：阈下刺激引起的达不到阈电位的局部去极化。,动作电位和局部反应的特点,动作电位 1.“全或无” 现象 2.不衰减性传导 3.脉冲式,局部反应 1.没有“全或无”现象 2.呈衰减性传导 3.有总和效应,动作电位和局部反应的比较,（五）动作电位的传导,本质：AP在细胞膜上依次发生的过程 特点：不衰减地双向传导 机制：局部电流学说,动作电位传导机制,兴奋部位与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达阈电位，Na+通道开放，产生AP。,第四节 肌细胞的收缩功能,本节内容,神经纤维兴奋 骨骼肌收缩,一、神经肌肉接头处兴奋传递,（一）神经肌肉接头处的结构,（二）神经肌肉接头处兴奋传递过程,AP传至神经末梢Ca2+内流ACH释放 Ach与ACH受体通道蛋白质结合 通道开放 Na+内流大于外流 终板电位总和 邻近肌膜去极化达阈电位 肌细胞产生动作电位。 Ach被胆碱酯酶灭活。,（三）神经肌肉接头处兴奋传递的特点,1.单向传递 2.时间延搁 3.易受环境变化的影响 递质释放： Ca2+ 递质与受体结合：箭毒 递质灭活：有机磷农药,二、肌细胞的兴奋收缩耦连,概念：把肌细胞的兴奋和肌细胞的收缩连 接起来的中介过程。 （细胞膜AP肌丝滑行） 步骤 肌膜动作电位经横管到达三联体 三联体的信号传递 终池对Ca2+的释放和回收 耦联物（中介因子）： Ca2+ 关键部位：三联体,三、肌细胞收缩,（一）肌丝的结构和功能,（二）肌细胞收缩肌丝滑行,肌浆Ca2+ 浓度升高 肌钙蛋白与Ca2+ 结合 原肌凝蛋白变构、移位 暴露肌动蛋白结合位点 横桥与肌动蛋白结合 ATP酶活性增加 ATP分解释能 横桥扭动 细肌丝向M线滑行 肌小节缩短肌肉收缩,（三）骨骼肌的收缩形式,等长收缩 按肌肉是否缩短 等张收缩 单收缩 按刺激频率 完全强直收缩 强直收缩 不完全强直收缩,等长收缩与等张收缩,单收缩和强直收缩,单收缩：刺激落在舒张期之后 不完全强直收缩：刺激落在舒张期内 完全强直收缩：刺激落在收缩期内,（四）影响骨骼肌收缩的因素,1.前负荷 2.后负荷 3.肌肉收缩能力,1.前负荷： 在一定范围内 ，前负荷初长度肌张力 在最适前负荷时，达到最适初长度最大肌张力； 超过最适前负荷，肌张力,2.后负荷： 后负荷 肌张力 缩短越晚 缩短的初速度 缩短程度,3.肌肉收缩能力 肌肉收缩能力 肌张力、缩短速度、缩短程度 H+、缺氧收缩能力； Ca2+、Adr 收缩能力,