細(xì)胞的基本功能()專家講座

第一節(jié)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功效一、細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)

以液態(tài)脂質(zhì)雙分子層為基架，其中鑲嵌著 蛋白質(zhì)分子，并連有一些寡糖和多糖鏈。

液態(tài)鑲嵌模型細(xì)胞的基本功能（）專家講座第1頁(yè)細(xì)胞的基本功能（）專家講座第2頁(yè)＊屏障作用＊保持細(xì)胞內(nèi)容物相對(duì)穩(wěn)定

＊膜通道蛋白，載體蛋白，酶＊細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)、能量、信息交換。

＊作為膜蛋白受體識(shí)別部分＊參加免疫反應(yīng)細(xì)胞膜化學(xué)組成及意義1.脂質(zhì)雙分子層：3.細(xì)胞膜糖類：糖蛋白，糖脂2.細(xì)胞膜蛋白質(zhì)：細(xì)胞的基本功能（）專家講座第3頁(yè)脂質(zhì)類型：磷脂主要有四種：

磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰肌醇、磷脂酰絲氨酸。鞘脂類基本結(jié)構(gòu)和磷脂類似膽固醇細(xì)胞的基本功能（）專家講座第4頁(yè)

1.脂質(zhì)—流動(dòng)性

2.蛋白質(zhì)—鑲嵌形式多樣、功效各異

3.糖—多裸露在膜外側(cè)

4.不對(duì)稱

特點(diǎn)：細(xì)胞的基本功能（）專家講座第5頁(yè)二、細(xì)胞膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)

單純擴(kuò)散

易化擴(kuò)散

主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)（原發(fā)性和繼發(fā)性）

出胞和入胞

被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)細(xì)胞的基本功能（）專家講座第6頁(yè)細(xì)胞的基本功能（）專家講座第7頁(yè)順電－化學(xué)梯度轉(zhuǎn)運(yùn)細(xì)胞的基本功能（）專家講座第8頁(yè)1.單純擴(kuò)散（simplediffusion）

A.定義：脂溶性小分子物質(zhì)從高濃

度一側(cè)向低濃度一側(cè)移動(dòng)過(guò)程

Na+Cl-H2OH2OABNa+Cl-細(xì)胞的基本功能（）專家講座第9頁(yè)B.適用物質(zhì)：

脂溶性小分子物質(zhì)

（O2、CO2、N2、尿素、乙醇、水）

C.特點(diǎn)：

⑴物理現(xiàn)象（分子熱運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散）

⑵順濃度梯度，不耗能（ATP）

⑶不需膜蛋白幫助

細(xì)胞的基本功能（）專家講座第10頁(yè)D.影響原因：擴(kuò)散通量

⑴濃度差（電、化學(xué)）—?jiǎng)恿?/p>

⑵通透性—物質(zhì)經(jīng)過(guò)細(xì)胞膜難易程度細(xì)胞的基本功能（）專家講座第11頁(yè)

A.定義：難溶或不溶于脂質(zhì)物質(zhì)在細(xì) 胞膜上一些特殊蛋白質(zhì)幫助下由高 濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)移動(dòng)過(guò)程

2.易化擴(kuò)散(facilitateddiffusion)細(xì)胞的基本功能（）專家講座第12頁(yè)B.特點(diǎn)：

⑴順濃度梯度，不耗能

⑵需要膜蛋白幫助C.分類：

＊通道轉(zhuǎn)運(yùn):依賴膜上通道蛋白完成

＊載體轉(zhuǎn)運(yùn):依賴膜上載體蛋白完成細(xì)胞的基本功能（）專家講座第13頁(yè)

＊＊適用物質(zhì)：離子（Na+K+Ca2+Cl-

等）1.通道轉(zhuǎn)運(yùn)—隧道細(xì)胞的基本功能（）專家講座第14頁(yè)＊特點(diǎn)：

⑴選擇性

⑵通道功效狀態(tài)（門(mén)控性）：

激活—

開(kāi)啟

失活

靜息

⑶通道開(kāi)放或關(guān)閉受膜電位、化學(xué)信號(hào)、機(jī)械刺激影響

⑷易被工具藥阻斷

Na+通道—河豚毒

K+通道—四乙基胺

Ca2+

—異搏定

關(guān)閉細(xì)胞的基本功能（）專家講座第15頁(yè)2.載體轉(zhuǎn)運(yùn)（船）

細(xì)胞的基本功能（）專家講座第16頁(yè)＊特點(diǎn)：

⑴選擇性

⑵飽和現(xiàn)象（座位有限）

⑶競(jìng)爭(zhēng)性抑制

⑷轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中伴伴隨載體構(gòu)象改變

＊適用物質(zhì):葡萄糖、氨基酸、核苷酸等小分子有機(jī)物細(xì)胞的基本功能（）專家講座第17頁(yè)

A.細(xì)胞消耗能量逆濃度梯度將物質(zhì)由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程3.主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)（activetransport）細(xì)胞的基本功能（）專家講座第18頁(yè)B.分類：

＊原發(fā)性：直接利用代謝產(chǎn)生能量

＊繼發(fā)性：利用Na+-K+泵產(chǎn)生勢(shì)能細(xì)胞的基本功能（）專家講座第19頁(yè)原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)

Na+—K+泵是一個(gè)膜蛋白細(xì)胞的基本功能（）專家講座第20頁(yè)功效：

⑴含有ATP酶活性，分解ATP

⑵對(duì)Na+

、K+進(jìn)行跨膜逆向轉(zhuǎn)運(yùn)

特點(diǎn)：

⑴逆濃度梯度，耗能（抽水）

⑵3Na+VS2K+

細(xì)胞的基本功能（）專家講座第21頁(yè)意義：

⑴建立一個(gè)勢(shì)能貯備，供細(xì)胞其它耗能過(guò)程利用；

⑵維持細(xì)胞正常形態(tài)和功效；

⑶細(xì)胞內(nèi)高K+，是許多代謝過(guò)程必需條件。

細(xì)胞的基本功能（）專家講座第22頁(yè)繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)

細(xì)胞的基本功能（）專家講座第23頁(yè)適用物質(zhì)：

⑴葡萄糖、氨基酸在小腸黏膜上皮細(xì)胞吸收和在腎小管上皮細(xì)胞重吸收（同向）

⑵心肌細(xì)胞膜上Ca2+

轉(zhuǎn)運(yùn)（逆向）細(xì)胞的基本功能（）專家講座第24頁(yè)過(guò)程：

⑴Na+-K+泵在細(xì)胞膜外形成Na+高勢(shì)能

⑵物質(zhì)利用Na+高勢(shì)能與Na+內(nèi)流耦聯(lián) 從而被轉(zhuǎn)運(yùn)細(xì)胞的基本功能（）專家講座第25頁(yè)特點(diǎn)：

⑴Na+從胞外被動(dòng)擴(kuò)散至胞內(nèi)釋放能量用于另一個(gè)物質(zhì)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)

⑵依賴細(xì)胞膜上轉(zhuǎn)運(yùn)體蛋白細(xì)胞的基本功能（）專家講座第26頁(yè)A.定義：細(xì)胞外大分子或團(tuán)塊物質(zhì)出/入細(xì)胞

過(guò)程

4.出胞與入胞B.適用物質(zhì)：大分子物質(zhì)

出胞：激素、神經(jīng)遞質(zhì)、酶分泌

入胞：體內(nèi)細(xì)菌、異物去除以及藥品大分子營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收

C.特點(diǎn)：

⑴經(jīng)過(guò)細(xì)胞本身吞、吐活動(dòng)進(jìn)行

⑵由細(xì)胞提供能量細(xì)胞的基本功能（）專家講座第27頁(yè)分泌物排出融合處出現(xiàn)裂口囊泡向質(zhì)膜內(nèi)側(cè)移動(dòng)膜性結(jié)構(gòu)包被=分泌囊泡高爾基復(fù)合體粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成蛋白性分泌物出胞：囊泡膜與質(zhì)膜某點(diǎn)接觸并融合囊泡膜成為細(xì)胞膜組成部分細(xì)胞的基本功能（）專家講座第28頁(yè)細(xì)胞膜上受體對(duì)物質(zhì)“識(shí)別”發(fā)生特異性結(jié)合=復(fù)合物復(fù)合物向膜表面“有被小窩”移動(dòng)“有被小窩”處膜凹陷凹陷膜與細(xì)胞膜斷離=吞食泡吞食泡與胞內(nèi)體膜性結(jié)構(gòu)相融合入胞:細(xì)胞的基本功能（）專家講座第29頁(yè)

適用物質(zhì)濃度差耗能方式特點(diǎn)方式總結(jié)細(xì)胞的基本功能（）專家講座第30頁(yè)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)與被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)區(qū)分主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)需由細(xì)胞提供能量不需外部能量逆電-化學(xué)勢(shì)差順電-化學(xué)勢(shì)差使膜兩側(cè)濃度差更大使膜兩側(cè)濃度差更小細(xì)胞的基本功能（）專家講座第31頁(yè)●靜息電位：細(xì)胞處于相對(duì)平靜狀態(tài)時(shí)，細(xì)胞膜內(nèi)外存在恒定電位差?！駝?dòng)作電位：細(xì)胞活動(dòng)時(shí)，細(xì)胞膜內(nèi)外存在改變電位波動(dòng)。2.RP試驗(yàn)現(xiàn)象：第三節(jié)細(xì)胞生物電現(xiàn)象細(xì)胞的基本功能（）專家講座第32頁(yè)電生理學(xué)研究方法：細(xì)胞內(nèi)統(tǒng)計(jì)：微電極細(xì)胞的基本功能（）專家講座第33頁(yè)細(xì)胞內(nèi)統(tǒng)計(jì)：微電極

細(xì)胞的基本功能（）專家講座第34頁(yè)

膜片鉗試驗(yàn)技術(shù)

是一個(gè)能夠統(tǒng)計(jì)膜結(jié)構(gòu)中單一離子通道蛋白質(zhì)分子開(kāi)放和關(guān)閉，亦即測(cè)量單通道離子電流和電導(dǎo)技術(shù)。細(xì)胞的基本功能（）專家講座第35頁(yè)一、靜息電位（restingpotential,RP）1.定義：細(xì)胞處于靜息狀態(tài)時(shí)細(xì)胞膜內(nèi)外兩側(cè)存在電位差①有電位差②外正內(nèi)負(fù)（極化）③穩(wěn)定直流細(xì)胞的基本功能（）專家講座第36頁(yè)提醒：

（1）RP為電位差

（2）膜外比膜內(nèi)電位高

（3）要求膜外電位為0，則RP=膜內(nèi)電位＜0

（4）各類細(xì)胞RP并不相同

神經(jīng)元細(xì)胞：-70mv

骨骼肌細(xì)胞：-90mv

人紅細(xì)胞：-10mv

（5）負(fù)號(hào)、外正內(nèi)負(fù)正負(fù)沒(méi)有數(shù)學(xué)意義，只代表電位高低

（6）RP大小比較只看數(shù)值不看負(fù)號(hào)。細(xì)胞的基本功能（）專家講座第37頁(yè)2.RP改變

＊極化(polarization):

平靜時(shí),膜兩側(cè)電位外正內(nèi)負(fù)

＊超極化(hyperpolarization)

膜兩側(cè)電位差加大,膜內(nèi)負(fù)值增大

＊去極化(depolarization)

膜兩側(cè)電位差減小,膜內(nèi)負(fù)值變小

＊復(fù)極化(repolarization)

去極化后，膜內(nèi)電位向逐步變大,

恢復(fù)到靜息電位狀態(tài)

細(xì)胞的基本功能（）專家講座第38頁(yè)二、動(dòng)作電位(actionpotentialAP)

1.概念：可興奮細(xì)胞受到刺激，細(xì)胞膜在靜息電位基礎(chǔ)上發(fā)生一次短暫、可逆,并可向周圍擴(kuò)布電位波動(dòng)稱為動(dòng)作電位。2.AP試驗(yàn)現(xiàn)象：細(xì)胞的基本功能（）專家講座第39頁(yè)去極化上升支下降支2.動(dòng)作電位圖形刺激局部電位閾電位去極化零電位反極化（超射）復(fù)極化（負(fù)、正）后電位細(xì)胞的基本功能（）專家講座第40頁(yè)3.動(dòng)作電位特征：①是非衰減式傳導(dǎo)電位。②含有“全或無(wú)”現(xiàn)象：即同一細(xì)胞上AP大小不隨刺激強(qiáng)度和傳導(dǎo)距離而改變現(xiàn)象。③含有不應(yīng)期，峰電位不可融合疊加。4.動(dòng)作電位意義：

AP產(chǎn)生是細(xì)胞興奮標(biāo)志。

細(xì)胞的基本功能（）專家講座第41頁(yè)1902年Bernstein最先提出：RP產(chǎn)生可能與K在C內(nèi)外不均衡分布及平靜時(shí)膜主要對(duì)K+通透相關(guān)。

1939年Hodgkin對(duì)此加以證實(shí)。三、靜息電位形成機(jī)制：細(xì)胞的基本功能（）專家講座第42頁(yè)

（1）條件：

A.細(xì)胞膜兩側(cè)存在離子濃度差（離子分布不均）

細(xì)胞外高Na+細(xì)胞內(nèi)高K+

[Na+]o＞[Na+]i [K+]i＞[K+]o

B.不一樣狀態(tài)下細(xì)胞膜對(duì)不一樣離子通透

平靜時(shí)主要是K+通道開(kāi)放（主要對(duì)K+通透）

通道轉(zhuǎn)運(yùn)細(xì)胞的基本功能（）專家講座第43頁(yè)

靜息狀態(tài)下細(xì)胞膜內(nèi)外主要離子分布及膜對(duì)離子通透性細(xì)胞的基本功能（）專家講座第44頁(yè)細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞外Na+Na+Na+K+K+K+細(xì)胞膜細(xì)胞的基本功能（）專家講座第45頁(yè)細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞外Na+Na+Na+K+K+K+細(xì)胞膜++++++++++++++++++｜｜｜｜｜｜｜｜｜｜｜｜｜｜｜｜細(xì)胞的基本功能（）專家講座第46頁(yè)細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞外Na+Na+Na+K+K+K+細(xì)胞膜++++++++++++++++++｜｜｜｜｜｜｜｜｜｜｜｜｜｜｜｜外流動(dòng)力，由K+濃度差形成外流阻力，由電位差形成細(xì)胞的基本功能（）專家講座第47頁(yè)（２）形成機(jī)制：

靜息時(shí)[K+]i＞[K+]o，K+通道開(kāi)放K+外流細(xì)胞外電位細(xì)胞內(nèi)電位當(dāng)動(dòng)力＝阻力時(shí)K+外流停頓，此時(shí)形成細(xì)胞膜內(nèi)外電位差稱為K+平衡電位（即ＲＰ）

細(xì)胞的基本功能（）專家講座第48頁(yè)（３）Nernst公式

Ek=RT/ZFln[K+]o/[K+]i

=59.5log[K+]o/[K+]i

Ｒ：氣體常數(shù)Ｔ：絕對(duì)溫度

Ｚ：離子化合價(jià)Ｆ：Farady常數(shù)

細(xì)胞的基本功能（）專家講座第49頁(yè)

細(xì)胞外K+濃度升高→細(xì)胞內(nèi)外K+濃度差減小→K+外流動(dòng)力減小→到達(dá)平衡時(shí)膜內(nèi)外電位差減小→ＲＰ減小

應(yīng)用:細(xì)胞外K+濃度升高，ＲＰ怎樣改變？細(xì)胞的基本功能（）專家講座第50頁(yè)４.影響原因：

細(xì)胞內(nèi)外K+濃度差維持依靠Na+—K+泵

酸中毒、缺氧、缺血時(shí)，細(xì)胞代謝障礙，Na+—K+泵不能將K+泵回細(xì)胞內(nèi)，造成ＲＰ減小甚至消失。細(xì)胞的基本功能（）專家講座第51頁(yè)四、動(dòng)作電位產(chǎn)生機(jī)制1.定義：細(xì)胞受到閾上刺激時(shí)在靜息電位基礎(chǔ)上產(chǎn)生快速、可逆轉(zhuǎn)、可傳輸細(xì)胞膜兩側(cè)電位改變。細(xì)胞的基本功能（）專家講座第52頁(yè)stimulatr0mV神經(jīng)纖維AP興奮共有標(biāo)志:動(dòng)作電位細(xì)胞的基本功能（）專家講座第53頁(yè)上升支去極化（-70到0mV）

峰電位超射（0到+30mV）

動(dòng)作電位下降支復(fù)極化（+30到-70mV）負(fù)后電位-后去極化后電位正后電位-后超極化（負(fù)值大于-70mV）

細(xì)胞的基本功能（）專家講座第54頁(yè)2.ＡＰ與ＲＰ區(qū)分

ＲＰＡＰ穩(wěn)定電位差不能傳輸標(biāo)志細(xì)胞處于靜息狀態(tài)連續(xù)電位改變產(chǎn)生后快速向細(xì)胞膜四面?zhèn)鬏敇?biāo)志細(xì)胞處于興奮狀態(tài)靜態(tài)動(dòng)態(tài)細(xì)胞的基本功能（）專家講座第55頁(yè)3.形成機(jī)制

（1）條件：

A.細(xì)胞膜兩側(cè)存在離子濃度差（離子分布不均）

細(xì)胞外高Na+細(xì)胞內(nèi)高K+

[Na+]o＞[Na+]i

[K+]i＞[K+]o

B.不一樣狀態(tài)下細(xì)胞膜對(duì)不一樣離子通透

去極化到閾電位時(shí)主要是Na+通道開(kāi)放

（主要對(duì)Na+通透）

細(xì)胞的基本功能（）專家講座第56頁(yè)細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞外Na+Na+Na+K+K+K+細(xì)胞膜細(xì)胞的基本功能（）專家講座第57頁(yè)細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞外Na+Na+Na+K+K+K+細(xì)胞膜++++++++++++++++++｜｜｜｜｜｜｜｜｜｜｜｜｜｜｜｜細(xì)胞的基本功能（）專家講座第58頁(yè)細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞外Na+Na+Na+K+K+K+細(xì)胞膜++++++++++++++++++｜｜｜｜｜｜｜｜｜｜｜｜｜｜｜｜內(nèi)流動(dòng)力，由Na+濃度差形成內(nèi)流阻力，由電位差形成細(xì)胞的基本功能（）專家講座第59頁(yè)（2）形成機(jī)制：

峰電位：可興奮細(xì)胞受到閾上刺激→膜上Na+通道少許開(kāi)放→少許Na+內(nèi)流→膜電位去極化到達(dá)閾電位→大量Na+通道快速開(kāi)放（正反饋）→

Na+大量、快速內(nèi)流→細(xì)胞內(nèi)正電荷增多，膜電位由負(fù)到正（去極化時(shí)相）→動(dòng)力=阻力時(shí)Na+內(nèi)流停頓，到達(dá)Na+平衡電位→Na+通道關(guān)閉→K+快速外流→膜電位快速下降由正到負(fù)（復(fù)極化時(shí)相）細(xì)胞的基本功能（）專家講座第60頁(yè)動(dòng)作電位降支：Na+通道失活，Na+電導(dǎo)減小形成峰電位降支，同時(shí)K+電壓門(mén)控性通道開(kāi)放。在膜內(nèi)電-化學(xué)梯度作用下,出現(xiàn)了K+外向電流，使膜內(nèi)電位變負(fù)，加速了膜復(fù)極，參加峰電位降支形成。后電位：正后電位普通認(rèn)為是生電性鈉泵作用結(jié)果。細(xì)胞的基本功能（）專家講座第61頁(yè)

電導(dǎo)及動(dòng)作電位GNa和GK改變曲線特點(diǎn)：①電壓依從性，由去極化激活，GNa激活早，是動(dòng)作電位上升支基礎(chǔ)；GK激活晚，是動(dòng)作電位下降支基礎(chǔ)。②GNa有失活狀態(tài)而GK沒(méi)有此特征細(xì)胞的基本功能（）專家講座第62頁(yè)提醒：1.AP幅度取決于？

細(xì)胞內(nèi)外Na+濃度差2.超射值=Na+平衡電位3.若[Na+]0下降則AP幅度

降低4.河豚毒能夠阻斷Na+通道，所以能夠妨礙AP產(chǎn)生5.AP峰電位是否耗能？

均順濃度梯度，不耗能細(xì)胞的基本功能（）專家講座第63頁(yè)五、閾電位（TP）與動(dòng)作電位（AP）：

（1）定義：能觸發(fā)AP膜電位臨界值

細(xì)胞的基本功能（）專家講座第64頁(yè)（2）各種不一樣膜TP水平不一樣

神經(jīng)細(xì)胞：-55mv

骨骼肌細(xì)胞：-70mv

竇房結(jié)起搏細(xì)胞：-40mv

細(xì)胞的基本功能（）專家講座第65頁(yè)（3）意義：RP去極化到達(dá)TP是產(chǎn)生AP必要條件

細(xì)胞接收刺激→Na+通道少許開(kāi)放→到達(dá)TP→Na+通道大量開(kāi)放

1

RP-TP∝——

興奮性

差值大，膜電位難到達(dá)TP水平，所以難產(chǎn)生AP，興奮性低細(xì)胞的基本功能（）專家講座第66頁(yè)提醒：刺激引發(fā)RP→TP，而TP→AP則是細(xì)胞本身去極化結(jié)果，與施加刺激無(wú)關(guān)細(xì)胞的基本功能（）專家講座第67頁(yè)六、局部興奮

（1）定義：細(xì)胞接收閾下刺激產(chǎn)生微弱局部去極化

細(xì)胞的基本功能（）專家講座第68頁(yè)（2）特征：

A.無(wú)不應(yīng)期

B.不是全或無(wú)

C.電擔(dān)心性擴(kuò)布，衰減性、近距離傳輸

D.總和效應(yīng)

時(shí)間總和

空間總和細(xì)胞的基本功能（）專家講座第69頁(yè)局部興奮與動(dòng)作電位區(qū)分:

不衰減擴(kuò)布電擔(dān)心擴(kuò)布⑥傳輸特點(diǎn)無(wú)有⑤總和現(xiàn)象有無(wú)④‘全或無(wú)’特點(diǎn)大?、勰る娢桓淖兎榷嗌佗阝c通道開(kāi)放數(shù)閾或閾上刺激閾下刺激①刺激強(qiáng)度動(dòng)作電位局部興奮區(qū)分細(xì)胞的基本功能（）專家講座第70頁(yè)七、

細(xì)胞興奮后興奮性改變

絕對(duì)不應(yīng)期：不論多強(qiáng)刺激也不能再次興奮期間。相對(duì)不應(yīng)期：大于原先刺激強(qiáng)度才能再次興奮期間。超常期：小于原先刺激強(qiáng)度便能再次興奮期間。低常期：大于原先刺激強(qiáng)度才能再次興奮期間。細(xì)胞的基本功能（）專家講座第71頁(yè)

分期 興奮性原因