生理学细胞.ppt

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1、19:06:231第第2 2章章 细胞细胞第第1 1节节 细胞的基本结构和功能细胞的基本结构和功能19:06:242一、 细胞的基本结构细胞膜细胞核细胞质基质 核蛋白体 内质网 高尔基复合体 线粒体 溶酶体 中心体 微丝和微管 19:06:243二、细胞膜的物质转动功能二、细胞膜的物质转动功能基本骨架基本骨架镶嵌蛋白质镶嵌蛋白质糖类伸出于外表面糖类伸出于外表面19:06:2441.单纯扩散单纯扩散概念概念：脂溶性脂溶性小分子物质由膜的高浓度一侧到低浓度一侧小分子物质由膜的高浓度一侧到低浓度一侧转运的物质：转运的物质：氧气、二氧化碳、脂类等氧气、二氧化碳、脂类等决定扩散速度的因素：浓度差；膜的通

2、透性决定扩散速度的因素：浓度差；膜的通透性（一）（一） 、被动转运19:06:2452.易化扩散易化扩散概念概念：非脂溶性或脂溶性小的小分子、离子：非脂溶性或脂溶性小的小分子、离子 物质在物质在膜蛋白的帮助膜蛋白的帮助下，由高浓度一下，由高浓度一 侧向低浓度一侧移动通过细胞膜的方式侧向低浓度一侧移动通过细胞膜的方式转运的物质：转运的物质：葡萄糖；氨基酸；无机盐葡萄糖；氨基酸；无机盐易化扩散易化扩散通道扩散：无机盐通道扩散：无机盐载体扩散：葡萄糖和氨基酸载体扩散：葡萄糖和氨基酸19:06:246载体转运载体转运通道扩散通道扩散通道的状态：通道的状态：通道的分类：通道的分类：特点特点：特异性；：特

3、异性； 饱和性；饱和性； 竞争抑制竞争抑制19:06:247（二）、主动转运特点特点 需要消耗能量需要消耗能量,能量由分解能量由分解ATP来提供；来提供； 依靠特殊膜蛋白质依靠特殊膜蛋白质(泵泵)的的“帮助帮助”； 是逆电是逆电-化学梯度进行的化学梯度进行的概念概念 指小分子物质逆浓度梯度或电位梯度的转运过程。指小分子物质逆浓度梯度或电位梯度的转运过程。19:06:2481. 1.泵转运泵转运NaNa+ +-K-K+ +泵泵 NaNa+ +-K-K+ +泵泵又称又称NaNa+ +-K-K+ +-ATP-ATP酶，简称钠泵。酶，简称钠泵。 当膜内钠离子当膜内钠离子浓度浓度 或膜外或膜外钾离子浓度

4、钾离子浓度时，都被激活，时，都被激活，分解分解ATPATP产生产生能量，将胞内能量，将胞内3 3个个NaNa+ +移至胞移至胞外和将胞外外和将胞外2 2个个K K+ +移入胞内移入胞内。19:06:2492.继发性主动转运继发性主动转运例如：小肠粘膜对葡萄糖的吸收过程例如：小肠粘膜对葡萄糖的吸收过程19:06:2410入胞出胞（三）、出入胞作用出入胞作用19:06:241119:06:2512三、细胞膜的受体功能三、细胞膜的受体功能19:06:261319:06:2614一、一、G G蛋白偶联受体介导的信号转导蛋白偶联受体介导的信号转导( (一一) cAMP) cAMP信号通路信号通路神经递质

5、、激素等神经递质、激素等兴奋性兴奋性G G蛋白蛋白(GS)(GS)激活腺苷酸环化酶激活腺苷酸环化酶(AC)(AC)ATPATPcAMPcAMP细胞内生物效应细胞内生物效应激活蛋白激酶激活蛋白激酶A A结合结合G G蛋白偶联受体蛋白偶联受体激活激活G G蛋白蛋白第三节 细胞的跨膜信号传递功能19:06:2715( (二二) ) 磷脂酰肌醇信号通路磷脂酰肌醇信号通路激素（第一信使）激素（第一信使）兴奋性兴奋性G G蛋白蛋白激活磷脂酶激活磷脂酶C C磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇( (第第 二二 信信 使）使）IPIP3 3 和和 DGDG激激 活活蛋白激酶蛋白激酶C C内质网内质网释放释放CaCa2+2+激

6、活激活G G蛋白蛋白生物效应生物效应结合结合G G蛋白偶联受体蛋白偶联受体19:06:2716二、酶偶联受体介导的信号转导二、酶偶联受体介导的信号转导 受体酪氨酸激酶受体酪氨酸激酶生长因子生长因子与受体酪氨酸与受体酪氨酸 激酶结合激酶结合细胞内生物效应细胞内生物效应特点特点 信号转导与信号转导与G G蛋白无关；蛋白无关； 无第二信使的产生；无第二信使的产生； 无细胞质中蛋白激酶的激活。无细胞质中蛋白激酶的激活。受体受体酪氨酸激酶介导的信号转导图示酪氨酸激酶介导的信号转导图示19:06:2717三、离子通道介导的信号转导三、离子通道介导的信号转导 离子通道大体有：化学、电压、机械性门控通道离子通

7、道大体有：化学、电压、机械性门控通道化学性胞外信号化学性胞外信号(ACh)(ACh)ACh + ACh + 受体受体=复合体复合体终板膜变构终板膜变构=离子通道开放离子通道开放NaNa+ +内流内流终板膜电位终板膜电位骨骼肌收缩骨骼肌收缩19:06:2718第四节细胞的生物电现象第四节细胞的生物电现象概念：概念：细胞在活动时伴有电现象的产生细胞在活动时伴有电现象的产生生物电（跨膜电位）静息电位静息电位动作电位动作电位19:06:2719一、静息电位一、静息电位（一）概念（一）概念：细胞处于安静状态下，细胞膜两侧的电位差：细胞处于安静状态下，细胞膜两侧的电位差大小：-70-90mv19:06:2

8、720证明证明RPRP的实验的实验 （甲）当（甲）当A A、B B电极都位于细电极都位于细胞膜外，无电位改变，胞膜外，无电位改变，证明膜证明膜外无电位差外无电位差。（乙）当（乙）当A A电极位于细胞膜外，电极位于细胞膜外， B B电极插入膜内时，有电位改电极插入膜内时，有电位改变，变，证明膜内、外间有电位差证明膜内、外间有电位差。（丙）当（丙）当A A、B B电极都位于细电极都位于细胞膜内，无电位改变，胞膜内，无电位改变，证明膜证明膜内无电位差内无电位差。19:06:2721(1)(1)静息状态下细胞膜内、外离子分布不匀静息状态下细胞膜内、外离子分布不匀 NaNa+ + i i NaNa+ +

9、 o o110110； KK+ + i iKK+ + o o301301 Cl Cl- - i i ClCl- - o o114114； AA- - i iAA- - o o 41 41（二）静息电位的产生机制（二）静息电位的产生机制1.RP1.RP的产生条件的产生条件主要离子分布：主要离子分布：膜内：膜内：膜外：膜外：19:06:2822(2)(2)静息状态下膜对离子有选择性通透性静息状态下膜对离子有选择性通透性 通透性：通透性：K K+ + ClCl- - NaNa+ + A A- -结论结论: :RPRP的产生主要是的产生主要是K K外流所形成的电化学平衡电位外流所形成的电化学平衡电位1

10、9:06:2823二、动作电位二、动作电位 （一）（一）概概 念念 可兴奋细胞受到刺激，膜在可兴奋细胞受到刺激，膜在RPRP基础上发生基础上发生 一次短暂的、可逆的一次短暂的、可逆的, ,可扩布的电位波动。可扩布的电位波动。19:06:2824 动作电位的变化过程动作电位的变化过程去去 极极 化化上上 升升 支支下降支下降支刺激刺激局部电位局部电位阈电位阈电位去极化去极化零电位零电位反极化（超射）反极化（超射）复极化复极化（负、正）后电位（负、正）后电位超射阈电位19:06:2825（二）动作电位的产生机制（二）动作电位的产生机制上升支上升支下降支下降支膜 外膜 内结论结论 1. 1. 上升支

11、由上升支由NaNa 内流形成；内流形成； 下降支是下降支是K K 外流形成，外流形成， 2. AP=K2. AP=K+ + Na+ Na 的平衡电位。的平衡电位。动作电位的特点：动作电位的特点： “全或无全或无”现象；现象； 脉冲式；脉冲式； 不衰减传导。不衰减传导。19:06:2826（三）动作电位的传导机理传导机制：局部电流无髓鞘无髓鞘NN纤维的兴奋传导：近距离局部电流纤维的兴奋传导：近距离局部电流有髓鞘有髓鞘NN纤维的兴奋传导：远距离局部电流纤维的兴奋传导：远距离局部电流( (跳跃式跳跃式) )19:06:2827第五节第五节 肌细胞的收缩功能肌细胞的收缩功能一、一、NNMM接头处的兴奋

12、传递接头处的兴奋传递 （一）（一）N-MN-M接头的结构接头的结构 接头前膜：囊泡内含接头前膜：囊泡内含 AChACh, , 接头间隙：约接头间隙：约50-6050-60nmnm 接头后膜：又称接头后膜：又称终板膜终板膜， 存在存在AChACh受体受体 （NN2 2受体），受体）， 能与能与AChACh发生发生 特异性结合。特异性结合。接头间隙接头间隙19:06:2828（二）（二）N-MN-M接头处的兴奋传递过程接头处的兴奋传递过程APAP传到轴突末稍传到轴突末稍膜膜CaCa2 2通道开放，通道开放，CaCa2 2向膜内流动向膜内流动接头前膜内囊泡移动、融合、破裂，接头前膜内囊泡移动、融合、

13、破裂，囊泡中的囊泡中的AChACh释放释放AChACh与终板膜上的与终板膜上的AChACh受体结合受体结合膜对膜对NaNa、K K ( (尤其是尤其是NaNa) )通透性通透性终板膜去极化终板膜去极化终板电位终板电位去极化达到阈电位去极化达到阈电位爆发肌细胞膜爆发肌细胞膜APAP19:06:2829 （三）（三）N-MN-M接头处的兴奋传递特征接头处的兴奋传递特征 1. 1.单向传递单向传递 2.2.时间延搁时间延搁 3.3.具具1 1对对1 1的关系的关系 4.4.易受内环境变化的影响易受内环境变化的影响19:06:2930二、骨骼肌细胞的微细结构二、骨骼肌细胞的微细结构19:06:2931

14、（一）肌原纤维和肌小节（一）肌原纤维和肌小节肌小节肌小节是肌细胞收缩的结构和功能单位是肌细胞收缩的结构和功能单位（二）肌管系统 横管系统：横管系统：T T管管 纵管系统：纵管系统：L L管管 三联管：三联管：T T管管+ +终池终池2 219:06:2932基本大意基本大意：骨骼肌细胞在收缩时并不是肌丝本身长：骨骼肌细胞在收缩时并不是肌丝本身长 度的卷曲或缩短，而是细肌丝沿粗肌度的卷曲或缩短，而是细肌丝沿粗肌 丝向线中央的相对滑行，明带和丝向线中央的相对滑行，明带和 带长度缩短或消失，暗带长度不变。带长度缩短或消失，暗带长度不变。 肌小节长度缩短，肌肉收缩。肌小节长度缩短，肌肉收缩。那么，肌丝

15、为什么可以滑行呢？那么，肌丝为什么可以滑行呢？（三）骨骼肌细胞的收缩机制（三）骨骼肌细胞的收缩机制19:06:2933肌丝的分子组成：肌丝的分子组成： 1. 1.粗肌丝粗肌丝 由肌球或称肌凝蛋白由肌球或称肌凝蛋白 组成，头部一膨大部横桥组成，头部一膨大部横桥 横桥的作用：横桥的作用：（1 1）能与细肌丝上结合位点可）能与细肌丝上结合位点可 逆性结合逆性结合; ; （2 2）具有）具有ATPATP酶作用酶作用 2.2.细肌丝细肌丝 肌动蛋白：有与横桥肌动蛋白：有与横桥结合位点，静息时被原肌球蛋白结合位点，静息时被原肌球蛋白掩盖；原肌球蛋白：静息时掩盖掩盖；原肌球蛋白：静息时掩盖横桥结合位点；肌钙

16、蛋白：与横桥结合位点；肌钙蛋白：与CaCa2+2+结合变构后结合变构后, ,使原肌球蛋白位使原肌球蛋白位移，暴露出结合位点。移，暴露出结合位点。19:06:29343.收缩过程收缩过程19:06:2935 1. 1.等长收缩与等张收缩等长收缩与等张收缩 等长收缩等长收缩 收缩时收缩时, ,只有张力增加而长度不变的收缩只有张力增加而长度不变的收缩, , 称为等长收缩。称为等长收缩。 等张收缩等张收缩 收缩时收缩时, ,只有长度缩短而张力不变的收缩只有长度缩短而张力不变的收缩, , 称为等张收缩。称为等张收缩。 说明：说明：等长收缩和等张收缩与肌肉收缩时所遇等长收缩和等张收缩与肌肉收缩时所遇 的负荷大小有关的负荷大小有关 负荷小于肌张力时负荷小于肌张力时, ,出现等张收缩；出现等张收缩； 负荷等于或大于肌张力时负荷等于或大于肌张力时, ,出现等长收缩；出现等长收缩； 正常人体骨骼肌收缩大多是混合式正常人体骨骼肌收缩大多是混合式, ,且总是等长且总是等长 收缩在前收缩在前, ,肌张力增加到超后负荷时肌张力增加到超后负荷时, ,才出现等张才出现等张 收缩。收缩。（四）骨骼肌收缩的外部表现（四）