导图社区 细胞的基本功能
生理学的细胞的基本功能:细胞受到有效刺激时,细胞膜的钠电导将首先增大→Na+在较大的电-化学驱动力下流入细胞内,使膜发生去极化→膜去极化达到一定程度(即阈电位)后,去极化与钠电导之间出现正反馈,膜电位急剧上升,形成动作电位升支,直至接近Na+平衡电位→去极化达到峰值后钠电导迅速减小、钾电导逐渐增大→K+在强大的外向驱动力作用下快速外流,使膜迅速复极化,形成动作电位的降支。
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细胞膜的物质转运功能
细胞膜的分子结构
液态镶嵌模型:流动性
影响流动性的因素:胆固醇含量↑,脂肪酸烃链长度↑,饱和脂肪酸↑,镶嵌的蛋白质↑→流动性↓
表面蛋白(骨架蛋白,受体)
整合蛋白(载体,通道,离子泵,转运体)
糖类
糖蛋白,糖脂
跨细胞膜的物质转运
被动转运
单纯扩散
脂溶性小分子,不耗能
影响扩散速率:浓度差,通透性
物质:O2,CO2,N2,乙醇,尿素,水(慢:经膜渗透;快:水通道)
易化扩散
经通道
带电离子顺浓度梯度或电位梯度,不耗能
特征
离子选择性:钾通道,纳通道
门控性
分类
门控通道
化学门控通道
电压门控通道
机械门控通道
非门控通道:钾漏通道
特点
转运速率比经载体快
无饱和现象,无竞争性抑制
有不同的功能状态:静息,激活,失活(有两种门控特性:关闭和开放)
经载体
水溶性小分子物质或离子,不耗能
物质:葡萄糖(GS),氨基酸(aa),核苷酸
结构特异性
饱和现象
竞争性抑制
主动转运
原发性主动转运
纳-钾泵/钠泵,钙泵,质子泵
继发性主动转运
小肠粘膜上皮细胞和肾小管上皮细胞吸收GS和aa
膜泡运输
出胞
持续性出胞:杯状细胞分泌黏液
调节性出胞:神经递质的释放
入胞
吞噬,吞饮
细胞的电活动
静息电位RP
概念
细胞未受刺激而处于静息状态时,存在于细胞膜内、外两侧的电位差
极化
安静时细胞膜两侧处于外正内负的稳定状态称为极化
超极化
静息电位增大的过程或状态
去极化
静息电位减小的过程或状态
反极化
膜内电位变为正值、膜两侧极性倒转的状态
复极化
细胞膜去极化后再向静息电位方向恢复的过程
产生机制
安静时细胞膜主要对K+有通透性
细胞外液的Na+浓度为细胞内液Na+浓度的12倍左右; 细胞内液K+浓度为细胞外液K+浓度的30倍左右
K+平衡电位
即膜两侧电-化学驱动力为零
钠泵的生电作用
动作电位AP
概念及特点
指细胞在静息电位的基础上接受有效刺激后产生的一个迅速的可向远处传播的膜电位波动
锋电位
升支和降支共同形成的尖峰状的电位变化
后电位:锋电位之后膜电位的低幅、缓慢波动
负后电位
小于静息电位
正后电位
大于静息电位
“全或无”现象
动作电位的幅度和波形不会随刺激强度的增强和传导距离的延长而改变
不衰减传播
脉冲式发放
动作电位总有一定间隔而不会融合起来
过程:接受一次有效刺激→膜的去极化→反极化→复极化
动作电位的发生是由于膜电位降到阈电位
因素
电-化学驱动力及其变化
动作电位期间细胞膜通透性的变化
钠电导和钾电导的变化
细胞受到有效刺激时,细胞膜的钠电导将首先增大→Na+在较大的电-化学驱动力下流入细胞内,使膜发生去极化→膜去极化达到一定程度(即阈电位)后,去极化与钠电导之间出现正反馈,膜电位急剧上升,形成动作电位升支,直至接近Na+平衡电位→去极化达到峰值后钠电导迅速减小、钾电导逐渐增大→K+在强大的外向驱动力作用下快速外流,使膜迅速复极化,形成动作电位的降支
膜电导改变的实质
膜中离子通道的开放和关闭
离子通道的功能状态
推测神经细胞膜中的电压门控钠通道存在有串联排列的两个闸门
静息态
激活态
失活态
动作电位的触发
阈刺激
能使细胞产生动作电位的最小刺激强度,称为阈强度。 相当于阈强度的刺激称为阈刺激。阈上刺激,阈下刺激
有效刺激:阈刺激,阈上刺激
阈电位
能触发动作电位的膜电位临界值称为阈电位
传播
在同一细胞上的传播
在无髓神经纤维
局部电流
在有髓神经纤维
郎飞结:跳跃式传导
在细胞之间的传播
缝隙连接
兴奋性及其变化
兴奋性
指机体的组织或细胞接受刺激发生反应的能力或特性
可兴奋细胞:神经细胞,肌细胞和腺细胞
细胞兴奋后兴奋性的变化
绝对不应期
相对不应期
超常期
低常区
局部电位
细胞受刺激后,由膜主动特性参与即部分离子通道开放形成的、不能向远距离传播的膜电位改变
包括:骨骼肌终板膜上的终板电位、突触后膜上的兴奋性突触后电位和感觉神经末梢上的发生器电位
特征和意义
等级性电位,即无“全或无”特点
衰减性传导
没有不应期,反应可以叠加(空间总和,时间总和)
意义
是体内除动作电位之外的另一类与信息传递和处理有关的重要电信号
肌细胞的收缩
横纹肌
骨骼肌神经-肌接头处的兴奋传递
骨骼肌神经-肌接头结构特征
接头前膜
突触囊泡或突触小泡(含有乙酰胆碱分子,Ach)
接头间隙
接头后膜(终板膜)
N2型Ach受体阳离子通道,乙酰胆碱酯酶
骨骼肌神经-肌接头的兴奋传递过程
影响因素
强直后增强
强直刺激后终板电位(EPP)可持续增大数分钟的现象
药物和病理
特异性阻断终板膜中的N2型Ach受体阳离子通道:筒箭毒碱(肌松弛剂),α-银环蛇毒
抑制乙酰胆碱酯酶:新斯的明,有机磷农药
横纹肌细胞的结构特征
肌原纤维和肌节
肌管系统
二联管或三联管
T管
终池,链接肌浆网(SR,膜中嵌有钙释放通道或称雷诺丁受体)L管
横纹肌细胞的收缩机制--肌丝滑行理论
肌丝的分子结构
粗肌丝:肌球蛋白(肌凝蛋白);横桥
细肌丝:肌动蛋白(肌纤蛋白),原肌球蛋白(原肌凝蛋白),肌钙蛋白
肌丝滑行的过程—通过横桥周期完成
指肌球蛋白的横桥与肌动蛋白结合、扭动、复位的过程
横桥周期的转运模式与肌肉收缩的表现
肌肉收缩所能产生的张力由每一瞬间与肌动蛋白结合的横桥数决定的
肌肉缩短的速度则取决于横桥周期的长短
横纹肌细胞的兴奋-收缩耦联
概念:将横纹肌细胞产生动作电位的电兴奋过程与肌丝滑行的机械收缩联系起来的中介机制 Ca+是重要的耦联因子
基本步骤
T管膜的动作电位传导
终池内Ca+的释放
Ca+触发肌丝滑行
终池回摄Ca+
影响横纹肌收缩效能的因素
收缩分类
等长收缩:肌肉收缩时长度保持不变而只有张力的增加
等张收缩:肌肉收缩时张力保持不变而只发生肌肉缩短
前负荷
指肌肉在收缩前所承受的负荷(抑制收缩)
前负荷决定肌肉在收缩前的长度,即初长度
后负荷
指肌肉在收缩后所承受的负荷(抑制收缩)
随着后负荷的增大:最大缩短速度(等张收缩)→先等长收缩后等张收缩→最大收缩张力(等长收缩)
肌肉收缩能力
收缩的总和(除心肌外横纹肌)
多纤维总和
频率总和
单收缩:完整的收缩和舒张过程
不完全强直收缩:后一次收缩过程叠加在前一次收缩过程的舒张期
完全强直收缩:后一次收缩过程叠加在前一次收缩过程的收缩期 正常机体内骨骼肌的收缩几乎都属于完全强直收缩
平滑肌
阻断剂
Na+通道
河豚毒
K+通道
四乙胺
Ca+通道
异博定
钠泵
哇巴因