生理学第二章-细胞的基本功能课件.ppt

1、主讲人主讲人 黄志华黄志华 细胞：构成机体的最基本的结构和功细胞：构成机体的最基本的结构和功能单位。能单位。一、细胞膜的基本结构一、细胞膜的基本结构 液态镶嵌模型液态镶嵌模型(图图)组成：脂质、蛋白质、糖类组成：脂质、蛋白质、糖类（图）（图）1脂质双分子层：细胞膜的基本骨架脂质双分子层：细胞膜的基本骨架 含：磷脂、胆固醇、鞘脂。含：磷脂、胆固醇、鞘脂。磷脂磷脂 磷脂酰胆碱磷脂酰胆碱 磷脂酰乙醇胺磷脂酰乙醇胺 磷脂酰丝氨酸磷脂酰丝氨酸 磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇 2蛋白质：多为球形蛋白质蛋白质：多为球形蛋白质 表面蛋白质（外周蛋白质）表面蛋白质（外周蛋白质）整合蛋白质（镶嵌蛋白质）整合蛋白质（镶嵌蛋白

2、质）功能：功能：物质转运功能物质转运功能 受体功能受体功能 （图）（图）识别功能识别功能 连接功能连接功能 催化功能催化功能 3糖类：糖蛋白或糖脂是细胞的特异性糖类：糖蛋白或糖脂是细胞的特异性“标志标志”二、二、细胞膜的跨膜物质转运功能细胞膜的跨膜物质转运功能（一）（一）单纯扩散单纯扩散 1定义定义 扩散：扩散：单纯扩散：单纯扩散：脂溶性小分子物质由高浓度脂溶性小分子物质由高浓度 向低浓度跨膜移动的过程。向低浓度跨膜移动的过程。2 扩散通量：扩散通量：Mmol/s.cm2 影响因素：膜内外物质浓度差、电压差影响因素：膜内外物质浓度差、电压差 膜的通透性膜的通透性 3 转运的物质：转运的物质：O

3、2，CO2 4 特点：特点：高浓度高浓度低浓度低浓度 不耗能不耗能（二）膜蛋白介导的跨膜转运（二）膜蛋白介导的跨膜转运 易化扩散易化扩散 1定义定义 非脂溶性小分子物质，在特殊膜蛋白质非脂溶性小分子物质，在特殊膜蛋白质帮助下，由高浓度向低浓度一侧转运的过程。帮助下，由高浓度向低浓度一侧转运的过程。2特点特点 高浓度高浓度低浓度低浓度 不需耗能不需耗能 具有选择性具有选择性 通透性可改变通透性可改变 3通道介导的易化扩散通道介导的易化扩散-离子通道离子通道 转运的物质：离子：转运的物质：离子：Na+、K+等等 特点：特点：a通道蛋白功能状态可以改变通道蛋白功能状态可以改变 图图 激活激活(开放开

4、放)失活（关闭）失活（关闭）备用（静息）备用（静息）b通过通过“闸门闸门”进行调控进行调控 c有选择性有选择性 转运结果：电化学势能平衡转运结果：电化学势能平衡 分类：分类：化学门控通道：化学门控通道：N-Ach受体受体 电压门控通道：电压门控通道：Na+通道通道 机械门控通道：内耳毛细胞机械门控通道：内耳毛细胞 4 经载体介导的易化扩散经载体介导的易化扩散（图）（图）转运的物质：转运的物质：GS、AA进入一般细胞进入一般细胞 共同特点：共同特点：结构特异性结构特异性 饱和现象饱和现象 竞争性抑制竞争性抑制 被动转运：被动转运：单纯扩散单纯扩散 易化扩散易化扩散主动转运主动转运:1定义：定义：

5、指细胞膜将物质分子（或离子）指细胞膜将物质分子（或离子）逆浓度差和电位差转运的过程逆浓度差和电位差转运的过程 2生物泵：实质就是生物泵：实质就是ATP酶酶 如如“钠钠-钾泵钾泵”、“质子泵质子泵”等等 钠泵钠泵:钠钠-钾泵或钾泵或Na+-K+-ATP酶酶（图）（图）激活：细胞内的激活：细胞内的Na+、细胞外的细胞外的K+作用：作用：3个个Na+移到膜外移到膜外 2个个K+移入细胞内移入细胞内 生理作用：生理作用：形成细胞外高形成细胞外高Na+、细胞内高细胞内高K+a离子势能贮备是生物电产生的基离子势能贮备是生物电产生的基础；促进某些物质的逆浓度差的跨膜转础；促进某些物质的逆浓度差的跨膜转运。如

6、运。如GS b细胞内高细胞内高K+是某些生化反应必需是某些生化反应必需 c.防止细胞水肿防止细胞水肿 3分类分类 原发性主动转运继发性主动转运：原发性主动转运继发性主动转运：（图）（图）各种跨膜转运机制的特征各种跨膜转运机制的特征（三）（三）出胞和入胞出胞和入胞 大分子物质进出细胞的方式大分子物质进出细胞的方式1出胞：各种分泌活动、神经递质的释放出胞：各种分泌活动、神经递质的释放2入胞：受体介导式入胞入胞：受体介导式入胞（图）（图）1.膜的化学组成和分子结构。膜的化学组成和分子结构。2.细胞膜的跨膜物质转运功能：细胞膜的跨膜物质转运功能：单纯扩散，易化扩散，单纯扩散，易化扩散，主动转运，继发性

7、主主动转运，继发性主动转运，动转运，出胞出胞,入胞入胞液体镶嵌模型（液体镶嵌模型（fluid mosaic model）单纯扩散（单纯扩散（simple diffusion）易化扩散（易化扩散（facilitated diffusion）化学门控通道（化学门控通道（chemiscally-gated channel）电压门控通道（电压门控通道（voltage-gated channel）载体（载体（carrier）主动转运（主动转运（active transport）被动转运（被动转运（passive transport）继发性主动转运（继发性主动转运（second active transp

8、ort）钠钠-钾泵（钾泵（Na+-K+pump）出胞（出胞（exocytosis）入胞（入胞（endocytosis）1.细胞膜的跨膜物质转运形式有几种，举例细胞膜的跨膜物质转运形式有几种，举例说明之。说明之。2比较单纯扩散和易化扩散的异同点比较单纯扩散和易化扩散的异同点?3Na+-K+泵活动有何生理意义泵活动有何生理意义?跨膜信号转导概念跨膜信号转导概念 指外界信号（化学分子、光、声音等）指外界信号（化学分子、光、声音等）作用于细胞膜表面的受体，引起膜结构中作用于细胞膜表面的受体，引起膜结构中一种或多种特殊蛋白质构型改变，将外界一种或多种特殊蛋白质构型改变，将外界环境变化的信息以环境变化的信

9、息以新的信号新的信号形式传递到膜形式传递到膜内，再引发靶细胞功能改变。内，再引发靶细胞功能改变。几种主要的跨膜信号转导方式几种主要的跨膜信号转导方式由离子通道完成的跨膜信号传递由离子通道完成的跨膜信号传递 刺激信号刺激信号膜通道蛋白开放膜通道蛋白开放离子离子移动移动膜电位变化膜电位变化膜内信息膜内信息细胞功细胞功能改变能改变 1化学门控通道（配体门控通道）化学门控通道（配体门控通道）举例：举例：N-型乙酰胆碱受体型乙酰胆碱受体 又称：又称：通道型受体通道型受体 促离子型受体促离子型受体2电压门控通道电压门控通道 在跨膜电位改变时，通道开放。在跨膜电位改变时，通道开放。如：、如：、K+、Ca+通

10、道通道3机械门控通道：内耳毛细胞中机械门控通道：内耳毛细胞中4细胞间通道：即缝隙连接细胞间通道：即缝隙连接（图）（图）举例：神经兴奋引起肌收缩举例：神经兴奋引起肌收缩 神经冲动神经冲动神经末梢神经末梢释放释放ACh终板终板膜化学门控通道开放膜化学门控通道开放终板电位终板电位电压电压门控门控Na+通道通道肌膜肌膜AP胞浆胞浆Ca2+升高升高肌收缩肌收缩由受体、由受体、G-蛋白、膜效应器酶完成的跨蛋白、膜效应器酶完成的跨膜信号传递膜信号传递1受体受体 概念概念：指能与配体特异性结合的蛋白质：指能与配体特异性结合的蛋白质 特性特性：（：（1）特异性）特异性 （2）饱和性）饱和性 （3）可逆性）可逆性

11、蛋白蛋白 结构结构：（图）：（图）分类：分类：Gs Gi 效应器酶：效应器酶：Ac、PLC、离子通道离子通道 利用胞浆或胞膜中的物质生成第二信使利用胞浆或胞膜中的物质生成第二信使 4第二信使：第二信使：cAMP cGMP IP3 DG Ca+信号传递过程信号传递过程（图（图）、（图（图）化学信号（激素、递质等）化学信号（激素、递质等）特异性受体特异性受体受体受体-配体复合物配体复合物蛋白中介蛋白中介激活效应器激活效应器酶系酶系第二信使第二信使激活蛋白激酶激活蛋白激酶蛋白质磷蛋白质磷酸化酸化生理效应生理效应 由激酶受体完成的跨膜信号转导由激酶受体完成的跨膜信号转导 受体结构与功能受体结构与功能（

12、图（图）膜外段：膜外段：能与配体相结合。能与配体相结合。跨膜：跨膜：螺旋。螺旋。膜内段：膜内段：自身酪氨酸残基磷酸化自身酪氨酸残基磷酸化受体激活受体激活 蛋白磷酸化蛋白磷酸化 底物酪氨酸残基磷酸化底物酪氨酸残基磷酸化跨膜信号转导和原癌基因跨膜信号转导和原癌基因 原癌基因原癌基因：与致癌病毒碱基排：与致癌病毒碱基排列顺序相一致，存在于正常细胞，其正常列顺序相一致，存在于正常细胞，其正常表达为生命必需。表达为生命必需。表达产物与跨膜信号转导有关表达产物与跨膜信号转导有关 即刻早期基因即刻早期基因：又称快速基因、即早基：又称快速基因、即早基因、第三信使因、第三信使 细胞的生物电现象细胞的生物电现象兴

13、奋性与兴奋的概念兴奋性与兴奋的概念 1.兴奋性兴奋性：指可兴奋细胞接受刺激后产生：指可兴奋细胞接受刺激后产生.反应的能力反应的能力 2.兴奋兴奋：指产生的反应：指产生的反应 兴奋的外部表现与实质：兴奋的外部表现与实质：3.刺激引起兴奋的条件刺激引起兴奋的条件：一定的强度一定的强度一定的作用持续时间一定的作用持续时间一定的时间一定的时间-强度变化率强度变化率一、细胞膜的被动电学特征一、细胞膜的被动电学特征 （一）膜电容和膜电阻（一）膜电容和膜电阻 （二）电紧张电位（二）电紧张电位 生物电记录方法生物电记录方法（图）（图）二、静息电位二、静息电位 RP 概念：指细胞在静息状态时，细胞膜两侧概念：指

14、细胞在静息状态时，细胞膜两侧的电位差。的电位差。（图）（图）极性：内负外正，大小用负值表示极性：内负外正，大小用负值表示 大小：神经元：大小：神经元：90mv几个概念：几个概念：极化：极化：静息时，膜两侧的内负外正状态静息时，膜两侧的内负外正状态 超极化：超极化：膜内电位向负值变大的方向变膜内电位向负值变大的方向变化化 去极化：去极化：膜内电位向负值减小的方向变膜内电位向负值减小的方向变化化 复极化：复极化：由去极化或超极化向由去极化或超极化向RP值恢复值恢复 反极化：反极化：膜内为正，膜外为负的状态膜内为正，膜外为负的状态 （二）静息电位产生的机制（二）静息电位产生的机制静息时，细胞内外各种

15、离子的浓度分布不静息时，细胞内外各种离子的浓度分布不均，细胞膜对均，细胞膜对K+通透，对通透，对Na+不通透，不通透，K+外流的形成外流的形成K+平衡电位。平衡电位。（表）（表）静息电位是静息电位是K+平衡电位平衡电位 影响因素：影响因素：（1）细胞外）细胞外K+浓度浓度（图）（图）胞外胞外K+浓度升高，浓度升高，静息电位减小静息电位减小 （2）钠）钠-钾泵的作用钾泵的作用 三、动作电位三、动作电位AP（一）细胞的动作电位一）细胞的动作电位 概念：概念：AP是膜两侧电位在是膜两侧电位在RP基础上发生基础上发生的一次可扩布的快速而可逆的倒转和复原的一次可扩布的快速而可逆的倒转和复原。图图去极相去

16、极相去极化去极化超射锋电位超射锋电位复极相复极相：复极化初期：复极化初期后电位后电位复极化后期（负后电位）复极化后期（负后电位）后超极化（正后电位）后超极化（正后电位）（二）（二）动作电位的产生机制动作电位的产生机制 1、电化学驱动力；、电化学驱动力；2、动作电位期间膜电导的变化；、动作电位期间膜电导的变化；3、膜电导与离子通道（膜片钳技术）、膜电导与离子通道（膜片钳技术）锋电位锋电位 上升支：去极相上升支：去极相由由Na+内流形成，是内流形成，是Na+的平衡电位的平衡电位有效刺激有效刺激部分部分Na+通道开放通道开放少量少量Na+膜去极膜去极化化阈电位阈电位大量大量Na+通道开放通道开放大量

17、大量Na+内流内流膜膜内负电位消失，出现正电位内负电位消失，出现正电位 下降支：复极相下降支：复极相Na+通道失活通道失活K+通透性升高通透性升高 Na+内流停止，内流停止，K+外流外流膜内电位由正向负值变化膜内电位由正向负值变化静息电位静息电位AP的产生实质上是受刺激后的产生实质上是受刺激后Na+、K+通道通道状态改变导致膜对状态改变导致膜对Na+、K+通透性（电导）通透性（电导）改变的结果改变的结果。（图）图）K+通道：通道：是电压依赖式离子通道，有开、关是电压依赖式离子通道，有开、关两种状态两种状态阻断剂：阻断剂：四乙基胺、四氨基吡啶四乙基胺、四氨基吡啶Na+通道通道:是电压及时间依赖式

18、离子通道，有是电压及时间依赖式离子通道，有开、关、失活三种状态开、关、失活三种状态（图）（图）阻断剂：阻断剂：河豚毒素、局麻药河豚毒素、局麻药 后电位后电位 后去极化：快速后去极化：快速K+外流堆积，复极化减慢外流堆积，复极化减慢 后超极化：钾通道开放时间长，过多钾外流后超极化：钾通道开放时间长，过多钾外流 动作电位的特点：动作电位的特点：a“全或无全或无”现象：动作电位一旦产生现象：动作电位一旦产生就达到最大值，其幅度不会因刺激强度的就达到最大值，其幅度不会因刺激强度的加强而增大。加强而增大。b不衰减传导不衰减传导 c脉冲式，不会重合脉冲式，不会重合 d不同细胞，不同细胞，AP的幅度和持续时

19、间不同的幅度和持续时间不同（图）（图）4、动作电位的引起和阈电位动作电位的引起和阈电位阈电位和锋电位的引起阈电位和锋电位的引起 刺激刺激阈电位阈电位AP1、阈电位阈电位 TP：是一种膜电位的临界值，能触发是一种膜电位的临界值，能触发AP，是引起钠通道大量开放的膜电位值，是引起钠通道大量开放的膜电位值，即钠内流形成正反馈的膜电位值。即钠内流形成正反馈的膜电位值。RP和和TP的差值大，细胞兴奋性低；的差值大，细胞兴奋性低；差值小，兴奋性高。差值小，兴奋性高。2、阈强度：阈强度：使细胞膜去极化到阈电位的最小使细胞膜去极化到阈电位的最小 刺激强度刺激强度局部兴奋局部兴奋（图）（图）特点特点（图）图）（

20、1）电位幅度小，呈衰减性传导）电位幅度小，呈衰减性传导（2）等级性，非）等级性，非“全或无全或无”式式（3）可以总和：）可以总和：时间总和时间总和 空间总和空间总和（三）动作电位的传导：（三）动作电位的传导：局部电流学说局部电流学说AP在同一细胞上是以局部电流的形式传导的在同一细胞上是以局部电流的形式传导的局部电流：局部电流：已兴奋膜与未兴奋膜之间存在已兴奋膜与未兴奋膜之间存在电位差，而发生的电荷移动。电位差，而发生的电荷移动。神经纤维神经纤维AP的传导：的传导：神经冲动神经冲动 （1）无髓神经纤维）无髓神经纤维AP的传导的传导（图）（图）（2）有髓神经纤维）有髓神经纤维AP的传导的传导在两个

21、相邻的郎飞结间呈跳跃式传导在两个相邻的郎飞结间呈跳跃式传导传导速度快，节能。传导速度快，节能。影响传导速度的因素：影响传导速度的因素：轴突直径轴突直径是否有髓鞘是否有髓鞘特点：特点：双向传导双向传导不衰减传导不衰减传导绝缘性绝缘性相对不疲劳性相对不疲劳性复合复合AP-神经干神经干AP细胞外记录法：双向或单向复合细胞外记录法：双向或单向复合AP（图）图）复合复合AP在一定范围之内可随刺激强度的增大在一定范围之内可随刺激强度的增大而增大而增大 （四）缝隙连接（电突触）（四）缝隙连接（电突触）电阻小（传导速度快）、双向传导电阻小（传导速度快）、双向传导四、组织的兴奋和兴奋性四、组织的兴奋和兴奋性 （

22、一）兴奋和可兴奋细胞（一）兴奋和可兴奋细胞 概念：概念：兴奋：细胞对兴奋发生反应的过程。兴奋：细胞对兴奋发生反应的过程。可兴奋细胞：凡在受刺激后能产生动作电可兴奋细胞：凡在受刺激后能产生动作电位的细胞。位的细胞。（二）组织的兴奋性和阈刺激（二）组织的兴奋性和阈刺激 刺激：细胞所处环境因素的变化。刺激：细胞所处环境因素的变化。4.反应及两种形式（兴奋和抑制）反应及两种形式（兴奋和抑制）5.阈强度：阈强度：固定刺激时间及强度时间变率，固定刺激时间及强度时间变率，刚能引起组织产生反应的刺激强度。简称阈值。刚能引起组织产生反应的刺激强度。简称阈值。阈值大则兴奋性低，反之亦然阈值大则兴奋性低，反之亦然阈

23、上刺激阈下刺激阈刺激阈上刺激阈下刺激阈刺激 （三）细胞兴奋后兴奋性的周期性变化（三）细胞兴奋后兴奋性的周期性变化绝对不应期绝对不应期相对不应期相对不应期超常期超常期低常低常期期正常正常（图）（图）一、横纹肌一、横纹肌（一）骨骼肌（一）骨骼肌神经神经-肌肉接头处的兴奋传递肌肉接头处的兴奋传递 1神经肌肉接头处的结构神经肌肉接头处的结构 （图）（图）接头前膜接头前膜 接头后膜接头后膜 即终板膜即终板膜 接头间隙接头间隙 2神经肌肉接头处兴奋的传递过程神经肌肉接头处兴奋的传递过程 AP接头前膜接头前膜Ca2+通道开放通道开放Ca2+内流内流囊囊泡移动、融合泡移动、融合出胞作用出胞作用Ach释放释放A

24、Ch与与后膜后膜N型型ACh受体结合，通道开放受体结合，通道开放Na+内流内流终板电位终板电位肌膜肌膜Na+通道开放通道开放AP终板电位及微终板电位终板电位及微终板电位Ach的的释放：量子式释放释放：量子式释放Ach的灭的灭活：胆碱脂酶（被新斯的明抑制）活：胆碱脂酶（被新斯的明抑制）N型型受体阻断剂：箭毒、受体阻断剂：箭毒、银环蛇毒银环蛇毒3、神经肌肉接头处兴奋传递的特征、神经肌肉接头处兴奋传递的特征a、单向传递单向传递b、时间延阁时间延阁c、易受、易受环境因素变化的影响环境因素变化的影响d、是是1对对1的传递的传递(二二)横纹肌细胞的微细结构横纹肌细胞的微细结构 1 肌原纤维和肌小节肌原纤维

25、和肌小节（图）（图）（1）肌原纤维）肌原纤维 明带：长度可变，其正中的暗线明带：长度可变，其正中的暗线为为Z线线暗带：长度固定，正中相对透明区为暗带：长度固定，正中相对透明区为H带带 H带中央的暗线称为带中央的暗线称为M线。线。（2）肌小节）肌小节 ：两：两条条Z线间的区域线间的区域长度长度=1/2明带明带+暗带暗带（1.5-3.5m）2肌管系统肌管系统（图（图）（1）横管：由胞膜向内凹入形成）横管：由胞膜向内凹入形成（2）纵管（肌浆网）：）纵管（肌浆网）：三联管：由每一横管和来自两侧肌小节的三联管：由每一横管和来自两侧肌小节的纵管终末池构成纵管终末池构成 作用：把横管传来的信息和终池作用：把

26、横管传来的信息和终池Ca2+释放释放联系起来联系起来 （三）（三）横纹肌的收缩机制横纹肌的收缩机制肌丝滑行学说肌丝滑行学说 肌丝滑行学说：肌丝滑行学说：肌细胞收缩时肌原纤维缩短，是细肌肌细胞收缩时肌原纤维缩短，是细肌丝向粗肌丝滑行的结果丝向粗肌丝滑行的结果 1肌丝的分子结构肌丝的分子结构 （1）粗肌丝：）粗肌丝：由肌凝蛋白构成由肌凝蛋白构成（图）（图）横桥的作用：横桥的作用：a.具有与细肌丝结合的位点具有与细肌丝结合的位点b.具有具有ATP酶的活性酶的活性 (2)细肌丝细肌丝 （图）（图）a.肌动蛋白肌动蛋白，又称肌纤蛋白，又称肌纤蛋白具有与横桥结合的位点具有与横桥结合的位点 b.原肌凝蛋白原

27、肌凝蛋白：覆盖结合位点：覆盖结合位点c.肌钙蛋白肌钙蛋白与与Ca2+结合结合原肌凝蛋白构象改变原肌凝蛋白构象改变暴露结合位点暴露结合位点收缩蛋白：肌凝蛋白与肌动蛋白收缩蛋白：肌凝蛋白与肌动蛋白调节蛋白：原肌凝蛋白和肌钙蛋白调节蛋白：原肌凝蛋白和肌钙蛋白2、肌丝滑行的基本过程、肌丝滑行的基本过程（图）（图）肌浆中肌浆中Ca2+升高升高 Ca2+与肌钙蛋白结合后与肌钙蛋白结合后构象改变构象改变原肌凝蛋白的双螺旋结构发生扭转原肌凝蛋白的双螺旋结构发生扭转肌纤蛋白的横桥结合位点暴露肌纤蛋白的横桥结合位点暴露横桥和肌纤横桥和肌纤蛋白结合，横桥扭动、脱离、再结合、再扭动蛋白结合，横桥扭动、脱离、再结合、再

28、扭动（横桥循环、横桥周期）（横桥循环、横桥周期）细肌丝向细肌丝向M线方线方移动。移动。ATP的作用：的作用：提供能量提供能量使横桥脱离使横桥脱离 （四）骨骼（四）骨骼肌细胞的兴奋肌细胞的兴奋-收缩耦联收缩耦联把肌细胞的兴奋和收缩连接起来的中介过程把肌细胞的兴奋和收缩连接起来的中介过程 三个步骤：三个步骤：（图）图）1肌膜动作电位经横管传向肌细胞的深处肌膜动作电位经横管传向肌细胞的深处甘油高渗任氏液可破坏横管系统甘油高渗任氏液可破坏横管系统 2三联体处的兴奋传递三联体处的兴奋传递横管膜兴奋横管膜兴奋终末池终末池Ca2+通道开放通道开放Ca2+进入肌浆进入肌浆Ca2+与肌钙蛋白结合与肌钙蛋白结合肌

29、丝滑行肌丝滑行肌收缩肌收缩 3肌浆网对肌浆网对Ca2+的释放和回收的释放和回收释放：释放：AP使终池膜使终池膜Ca2+通道开放通道开放回收：钙泵作用回收：钙泵作用骨骼肌收缩的外部表现和力学分析骨骼肌收缩的外部表现和力学分析 外部表现：肌肉缩短、产生张力、作功外部表现：肌肉缩短、产生张力、作功肌肉的收缩形式肌肉的收缩形式1、等长收缩与等张收缩等长收缩与等张收缩（图（图）等长收缩：指肌肉收缩时只有张力的增等长收缩：指肌肉收缩时只有张力的增加而无长度的缩短。加而无长度的缩短。等张收缩：指肌肉收缩时长度缩短而无等张收缩：指肌肉收缩时长度缩短而无肌张力的变化。肌张力的变化。2、单收缩与单收缩的复合、单收

30、缩与单收缩的复合图图（五）影响横纹肌收缩效能的因素（五）影响横纹肌收缩效能的因素1、前负荷对骨骼肌收缩的影响：前负荷对骨骼肌收缩的影响：长度长度-张力曲线张力曲线（图）（图）前负荷前负荷：肌肉在收缩前就作用于肌肉的负：肌肉在收缩前就作用于肌肉的负 荷，将肌肉拉长于某一状态。荷，将肌肉拉长于某一状态。最适初长度：最适初长度：使肌肉收缩时产生最大张力的使肌肉收缩时产生最大张力的 初长度。初长度。最适前负荷：最适前负荷：产生最适初长度的前负荷。产生最适初长度的前负荷。在最适初长度和前负荷时，肌张力最大，在最适初长度和前负荷时，肌张力最大，收缩速度最快，缩短的长度最大，横桥与细收缩速度最快，缩短的长度

31、最大，横桥与细肌丝结合最多，作功效率最高肌丝结合最多，作功效率最高。（图）（图）2、后负荷对骨骼肌收缩的影响：后负荷对骨骼肌收缩的影响：张力张力-速度曲线速度曲线（图）（图）后负荷：后负荷：肌肉开始收缩时遇到的负荷肌肉开始收缩时遇到的负荷后负荷愈大，产生张力愈大，肌肉缩后负荷愈大，产生张力愈大，肌肉缩短的速度及缩短的长度愈小短的速度及缩短的长度愈小适度的后负荷（百分之三十最大张力处）适度的后负荷（百分之三十最大张力处）才能获得肌肉作功的最佳效率。才能获得肌肉作功的最佳效率。3、肌肉收缩能力、肌肉收缩能力 指与前、后负荷无关的肌肉本身的收缩能指与前、后负荷无关的肌肉本身的收缩能力，即肌肉内部的功

32、能状态。力，即肌肉内部的功能状态。4、收缩的总和、收缩的总和 运动单位：一个脊髓运动神经元及其轴突分运动单位：一个脊髓运动神经元及其轴突分支所支配的全部肌纤维。支所支配的全部肌纤维。总和：运动单位的数量总和：运动单位的数量 频率效应频率效应肌肉的收缩形式肌肉的收缩形式1、等长收缩与等张收缩等长收缩与等张收缩（图）（图）等长收缩：指肌肉收缩时只有张力的增等长收缩：指肌肉收缩时只有张力的增加而无长度的缩短。加而无长度的缩短。等张收缩：指肌肉收缩时长度缩短而无等张收缩：指肌肉收缩时长度缩短而无肌张力的变化。肌张力的变化。2、单收缩与单收缩的复合、单收缩与单收缩的复合图图 单收缩：单收缩：当骨骼肌受到

33、一次短促刺激时，可当骨骼肌受到一次短促刺激时，可产生一次动作电位，随后出现一次收缩和舒张的产生一次动作电位，随后出现一次收缩和舒张的收缩形式。收缩形式。复合收缩（强直收缩）：复合收缩（强直收缩）：当骨骼肌受到频率当骨骼肌受到频率较高的连续刺激时，出现总和的收缩过程。较高的连续刺激时，出现总和的收缩过程。不完全强直收缩不完全强直收缩 完全强直收缩完全强直收缩 生理情况下支配骨骼肌的运动神经发出的是生理情况下支配骨骼肌的运动神经发出的是连续冲动，故产生的是强直收缩；静息时微弱而连续冲动，故产生的是强直收缩；静息时微弱而持续的收缩称为肌紧张。持续的收缩称为肌紧张。二、二、平平 滑滑 肌肌 （一）平滑

34、肌的微细结构（一）平滑肌的微细结构 平滑肌细胞的结构特点平滑肌细胞的结构特点（图）（图）致密体致密体 致密区致密区 中间丝中间丝 平滑肌细胞的功能特点：平滑肌细胞的功能特点：1、肌浆网不发达，收缩时需要外、肌浆网不发达，收缩时需要外Ca2+2、收缩缓慢而持久，不易疲劳收缩缓慢而持久，不易疲劳 3、对牵拉刺激敏感、对牵拉刺激敏感 4、具有自律性、具有自律性 5、受自主神经支配，对各种体液因素敏感、受自主神经支配，对各种体液因素敏感 （二）（二）平滑肌的收缩机制平滑肌的收缩机制AP外外Ca2+内流内流肌浆网的肌浆网的Ca2+释放释放胞浆中胞浆中Ca2+增加增加Ca2+与钙调蛋白结合与钙调蛋白结合激

35、活肌凝蛋白激酶激活肌凝蛋白激酶ATP分解分解横桥摆横桥摆动动细肌丝滑行细肌丝滑行肌细胞收缩。肌细胞收缩。与骨骼肌不同之处：与骨骼肌不同之处：需要外需要外Ca2+与钙调蛋白结合与钙调蛋白结合 1.细胞膜的跨膜物质转运形式有几种，举例说细胞膜的跨膜物质转运形式有几种，举例说明之。明之。2.比较单纯扩散和易化扩散的异同点比较单纯扩散和易化扩散的异同点?3.Na+-K+泵活动有何生理意义泵活动有何生理意义?4.简述生理学上兴奋性和兴奋的含义及其意义。简述生理学上兴奋性和兴奋的含义及其意义。5.衡量组织兴奋性的指标有哪些衡量组织兴奋性的指标有哪些?6.神经细胞一次兴奋后，其兴奋性有何变化神经细胞一次兴奋

36、后，其兴奋性有何变化?机机制何在制何在?7.局部兴奋有何特点和意义局部兴奋有何特点和意义?8.比较无髓神经纤维和有髓神经纤维动作电位比较无髓神经纤维和有髓神经纤维动作电位传导的异同点传导的异同点?9.简述骨骼肌接头处兴奋传递的过程及其机制。简述骨骼肌接头处兴奋传递的过程及其机制。10.简述骨骼肌的兴奋简述骨骼肌的兴奋收缩耦联过程。收缩耦联过程。11.比较电压门控通道和化学门控通道的异同点比较电压门控通道和化学门控通道的异同点?12.骨骼肌的收缩有哪些外部表现骨骼肌的收缩有哪些外部表现?13.以神经细胞为例，说明动作电位的概念、组成部分以神经细胞为例，说明动作电位的概念、组成部分及其产生机制及其

37、产生机制14.试述单根神经纤维动作电位和神经干复合动作电位试述单根神经纤维动作电位和神经干复合动作电位有何区别有何区别?并分析其原因。并分析其原因。15.试述神经试述神经骨骼肌接头处兴奋传递和突触处兴奋传骨骼肌接头处兴奋传递和突触处兴奋传递有何异同点递有何异同点?细胞膜的结构示意图细胞膜的结构示意图受体介导的入胞过程受体介导的入胞过程由由G蛋白介导的跨膜信号转导图蛋白介导的跨膜信号转导图胰岛素受体胰岛素受体示波器工作原理示波器工作原理RP与与AP的实验模式图的实验模式图AP的产生与钠、钾通透性的关系的产生与钠、钾通透性的关系局部兴奋局部兴奋动作电位的传导动作电位的传导神经肌肉接头神经肌肉接头肌

38、原肌原纤维、肌管系统、肌小节纤维、肌管系统、肌小节肌小节中粗、细肌丝的分布肌小节中粗、细肌丝的分布粗粗肌丝分子排列示意图肌丝分子排列示意图细肌丝的细肌丝的结构示意图结构示意图肌丝肌丝滑行原理滑行原理不同频率的刺激对骨不同频率的刺激对骨骼肌收缩型式的影响骼肌收缩型式的影响长度张力曲线长度张力曲线肌肌小节长度与产生张力的关系小节长度与产生张力的关系张力速度曲线张力速度曲线平滑肌细胞内部结构模式图平滑肌细胞内部结构模式图表表2-1 细胞外液与细胞内液主要成分细胞外液与细胞内液主要成分 成分成分 细胞外液浓度细胞外液浓度 细胞内液浓度细胞内液浓度 （mmol/L）（mmol/L）Na+150 15 K

39、+5.5 150 Ca2+1 1.5(游离游离0.0001)Mg2+1.5 12 Cl-125 9 AA 2 8 Gs 5.6 1 Pr 0.2 4 ATP 0 4表表22各种跨膜转运机制的特征各种跨膜转运机制的特征 单纯单纯 离子载体原发性主离子载体原发性主 继发性继发性 扩散扩散 通道介导通道介导 动转运主动转运动转运主动转运净移动方向净移动方向 高高 低低 高高 低低 高高 低低 低高低低高低 高高膜两侧浓度相等膜两侧浓度相等 相等相等 相等相等 不相等不相等 不相等不相等是否用膜是否用膜Pr不不 是是 是是 是是 是是饱和现象无饱和现象无 无无 有有 有有 有有结构特异性结构特异性 无

40、无 有有 有有 有有 有有能量供给能量供给 不需要不需要 不需要不需要 不需要不需要 ATP钠势能钠势能转运物质转运物质O2 CO2离子极性分离子极性分 离子离子Gs、aa子子:Gs 神经神经C的的AP 心房肌心房肌C的的AP窦房结窦房结C的的AP静息时膜静息时膜内外各离子的浓度内外各离子的浓度离子膜内浓度膜外浓度平衡电位离子膜内浓度膜外浓度平衡电位（mmol/L）（mmol/L）(mv)K+400 20 -75Na+50 440 +55Cl-52 560 -60A-385 -1.细胞膜的跨膜物质转运形式有几种，举例说细胞膜的跨膜物质转运形式有几种，举例说明之。明之。2.比较单纯扩散和易化扩散

41、的异同点比较单纯扩散和易化扩散的异同点?3.Na+-K+泵活动有何生理意义泵活动有何生理意义?4.简述生理学上兴奋性和兴奋的含义及其意义。简述生理学上兴奋性和兴奋的含义及其意义。5.衡量组织兴奋性的指标有哪些衡量组织兴奋性的指标有哪些?6.神经细胞一次兴奋后，其兴奋性有何变化神经细胞一次兴奋后，其兴奋性有何变化?机机制何在制何在?7.局部兴奋有何特点和意义局部兴奋有何特点和意义?8.比较无髓神经纤维和有髓神经纤维动作电位传比较无髓神经纤维和有髓神经纤维动作电位传导的异同点导的异同点?9.简述骨骼肌接头处兴奋传递的过程及其机制。简述骨骼肌接头处兴奋传递的过程及其机制。10.简述骨骼肌的兴奋简述骨骼肌的兴奋收缩耦联过程。收缩耦联过程。11.骨骼肌的收缩有哪些外部表现骨骼肌的收缩有哪些外部表现?12.影响骨骼肌收缩的主要因素有哪些影响骨骼肌收缩的主要因素有哪些?13.以神经细胞为例，说明动作电位的概念、组成以神经细胞为例，说明动作电位的概念、组成部分及其产生机制部分及其产生机制14.试述单根神经纤维动作电位和神经干复合动作试述单根神经纤维动作电位和神经干复合动作电位有何区别电位有何区别?并分析其原因。并分析其原因。