神經(jīng)元膜的物質轉運功能

關于神經(jīng)元膜的物質轉運功能12引言

傳遞和處理信息是神經(jīng)元的獨特之處，神經(jīng)元是通過產生電信號來實現(xiàn)信息傳導的，那么神經(jīng)元如何才能實現(xiàn)這一目標呢？

第2頁,共39頁，2024年2月25日，星期天3

掌握內容：細胞膜的物質轉運功能單純擴散易化擴散主動（繼發(fā)）轉運出胞和入胞第一節(jié)神經(jīng)元膜的物質轉運功能第3頁,共39頁，2024年2月25日，星期天4一、膜的化學組成和分子結構

1、脂質雙分子層為基架：膜具流動性

2、鑲嵌蛋白質：α-螺旋或球形結構、構型不同、功能不同

3、糖類在表面：與脂質或蛋白結合成糖脂、糖蛋白、成為抗原第4頁,共39頁，2024年2月25日，星期天5第5頁,共39頁，2024年2月25日，星期天6第6頁,共39頁，2024年2月25日，星期天7二、膜的跨膜物質轉運功能（一）單純擴散Simplediffusion

脂溶性物質由高→低濃度通量：摩爾/cm2.秒擴散濃度差膜通透性單純擴散物質：O2、CO2、尿素、少量激素第7頁,共39頁，2024年2月25日，星期天8（二）易化擴散Facilitateddiffusion

非脂溶性物質由高→低濃度的擴散借助細胞膜蛋白質幫助特點：1、由高到底濃度擴散（離子擴散與電位差有關）第8頁,共39頁，2024年2月25日，星期天9第9頁,共39頁，2024年2月25日，星期天10

2、轉運蛋白與轉運物質間有選擇性

3、通道具有開和關的門控性

4、產生跨膜離子電流，轉運蛋白的功能受環(huán)境因素的影響

第10頁,共39頁，2024年2月25日，星期天11(三)轉運蛋白的分類：1、載體Crrier：轉運小分子物質、G、AA第11頁,共39頁，2024年2月25日，星期天122、通道Channel：轉運離子化學門控通道Chemically-gatedchannel

電壓門控通道Voltage-gatedchannel

機械門控通道Mechanical-gatedchannel

水通道Waterchannel

第12頁,共39頁，2024年2月25日，星期天13第13頁,共39頁，2024年2月25日，星期天14第14頁,共39頁，2024年2月25日，星期天15（三）主動轉運activetransport

單純擴散易化擴散物質分子或離子由高濃度→低濃度擴散，稱被動轉運主動轉運：非脂溶性物質分子或離子逆濃度差的轉運。需耗能鈉-鉀泵sodium-potassiumpump,Na-K泵或簡稱鈉泵第15頁,共39頁，2024年2月25日，星期天16Na-K依賴式ATP酶，有α和β兩種亞單位，α亞單位激活完成轉運。當細胞內[Na+]↑ATP→鈉泵激活→↓細胞外[K+]↑ADP+E3Na+(細胞內):2K+（細胞外）同時逆向轉運。第16頁,共39頁，2024年2月25日，星期天17第17頁,共39頁，2024年2月25日，星期天18主動轉運生理意義：保持細胞內、外Na+、K+不均衡分布（生物電產生、維持神經(jīng)肌肉的正常興奮性所必需的）；

勢能貯備；是細胞產生電信號的基礎；為其它物質轉運供能。其它泵：H+-K+泵、Ca+泵等第18頁,共39頁，2024年2月25日，星期天19（四）繼發(fā)主動轉運

secondaryactivetransport

間接利用ATP分解釋放的能量完成的物質轉運。細胞吸收G、AA為繼發(fā)主動轉運。繼發(fā)主動轉運簡稱聯(lián)合轉運，需要特殊的轉運蛋白。第19頁,共39頁，2024年2月25日，星期天20第20頁,共39頁，2024年2月25日，星期天21（五）出胞與入胞式物質轉運-“膜”運動指大的物質分子、團塊、異物等進出細胞的過程。入胞endocytosis

例如：囊泡膜的回收、受體的內化出胞exocytosis

例如：神經(jīng)軸突未稍分泌神經(jīng)遞質第21頁,共39頁，2024年2月25日，星期天22第22頁,共39頁，2024年2月25日，星期天23第二節(jié)靜息電位

(RestingPotential,RP)

一、細胞膜的被動電學特征二、靜息電位第23頁,共39頁，2024年2月25日，星期天24一、細胞膜的被動電學特征（一）膜電容和膜電阻膜電容：細胞內外液體、絕緣的神經(jīng)元膜神經(jīng)元膜：高電阻RmCm細胞外細胞內第24頁,共39頁，2024年2月25日，星期天25（二）電緊張電位當通過外接電源在神經(jīng)元膜內容兩側施加電流刺激時，該等效電路就是一個電負載，顯然，給予的刺激電流首先將對膜電容充電，同時逐步有電流從膜電阻通過，產生電壓變化，稱之為電緊張電位。被動電學特性：無膜本身的跨膜離子移動主動電學特性：產生跨膜離子電流第25頁,共39頁，2024年2月25日，星期天26二、靜息電位RP

概念：指細胞在靜息狀態(tài)時，細胞膜兩側的電位差。極性：內負外正，大小用負值表示大小：神經(jīng)元：－90mv第26頁,共39頁，2024年2月25日，星期天271、★概念：★特征：（1）膜外為正，膜內為負。通常所說的RP增大，是指RP向負值方向增大，即相當于RP的絕對值增大。（2）靜息電位在大多數(shù)細胞是一種穩(wěn)定的直流電位(某些有自律性的心肌和平滑肌細胞例外)

細胞靜息時，細胞膜兩側存在的電位差。

++++++++++++++++第27頁,共39頁，2024年2月25日，星期天28第28頁,共39頁，2024年2月25日，星期天29幾個概念：極化：靜息時，膜兩側的內負外正狀態(tài)超極化：膜內電位向負值變大的方向變化去極化：膜內電位向負值減小的方向變化復極化：由去極化或超極化向RP值恢復

反極化：膜內為正，膜外為負的狀態(tài)第29頁,共39頁，2024年2月25日，星期天302、RP實驗現(xiàn)象：第30頁,共39頁，2024年2月25日，星期天313.證明RP的實驗：（甲）當A、B電極都位于細胞膜外，無電位改變，證明膜外無電位差。（乙）當A電極位于細胞膜外，B電極插入膜內時，有電位改變，證明膜內、外間有電位差。（丙）當A、B電極都位于細胞膜內，無電位改變，證明膜內無電位差。第31頁,共39頁，2024年2月25日，星期天32

4、測量：

數(shù)值：多在

-10～-100mV之間哺乳動物肌細胞或神經(jīng)細胞：-70～-90mV紅細胞：-6～-10mV負值是指膜內電位低于膜外電位的數(shù)值。第32頁,共39頁，2024年2月25日，星期天335.靜息電位的產生機制（1）靜息電位的產生條件①

靜息狀態(tài)下細胞膜內、外K+離子分布不均衡②

靜息狀態(tài)下細胞膜對離子的通透性具有選擇性通透性：K+＞Cl-＞Na+＞A-

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靜息狀態(tài)下細胞膜內外主要離子分布及膜對離子通透性第34頁,共39頁，2024年2月25日，星期天35(2)靜息狀態(tài)下細胞膜對離子的通透性具有選擇性

通透性：K+＞Cl-＞Na+＞A-第35頁,共39頁，2024年2月25日，星期天36B.

RP產生機制的膜學說:[K＋]i順濃度差向膜外擴散[A-]i不能向膜外擴散[K+]i↓、[A-]i↑→膜內電位↓(負電場)[K+]o↑→膜外電位↑(正電場)膜外為正、膜內為負的極化狀態(tài)當擴散動力與阻力達到動態(tài)平衡時=RP結論:RP的產生主要是K＋向膜外擴散的結果。

∴RP=K+的平衡電位第36頁,共39頁，2024年2月25日，星期天37

靜息狀態(tài)時，K+順濃度差由膜內向膜外流動，每流出一個K+，細胞外便增加一個正電荷，相應的細胞內便產生一個負電荷，隨著K+的外流，正負電荷之間產生的電場力會阻止K+的繼續(xù)外流，當促使K+外流的濃差力與阻止K+外流的電場力達到平衡時，