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文檔簡介

細胞的基本功能

細胞是人體的基本結構和功能單位。人體的生理活動是在細胞功能的基礎上進行的。細胞膜的結構生物化學方法分析得出:細胞膜主要由脂質、蛋白質和少量的糖類物質構成。這些分子在膜中是以怎樣的形式排列的呢?即膜的分子結構如何呢?液態鑲嵌模型1972年Singer和Nicholson提出:以脂質雙分子層為基架,其中鑲嵌著不同結構和功能的蛋白質。第一節細胞的跨膜物質轉運功能跨膜轉運的物質類型:脂溶性小分子物質和水溶性小分子物質;帶電離子電中性物質;大分子物質和小分子物質;

一、單純擴散定義:脂溶性小分子物質從高濃度一側向低濃度一側跨細胞膜轉運的過程。O2轉運對象:動力:轉運方向:影響因素:結果:脂溶性小分子物質:O2、CO2、NH3、尿素、NO、乙醇、甘油等濃度差順濃度梯度濃度差、通透性膜兩側濃度差為零,凈移動為零二、易化擴散定義

非脂溶性或脂溶性很小的物質,在膜蛋白幫助下順濃度差的跨膜轉運分類經載體的易化擴散(載體轉運)經通道的易化擴散(通道轉運)1、經載體的易化擴散轉運對象:轉運動力:轉運方向:影響因素:轉運結果:轉運特點:葡萄糖、氨基酸、核苷酸等濃度差順濃度梯度濃度差、載體數量濃度梯度為零特異性、飽和現象、競爭性抑制膜蛋白經通道的易化擴散

轉運對象:擴散動力:擴散方向:轉運特點:結果:帶電離子(Na+、K+

、Ca2+等)濃度差和電場力,統稱電-化學梯度順電-化學梯度轉運速率快、離子選擇性、門控性(電壓門控通道、化學門控通道、機械門控通道)電-化學梯度為零,稱為電-化學平衡。思考題:比較單純擴散和易化擴散的異同?轉運對象轉運方向是否需要膜蛋白參與轉運動力轉運結果

單純擴散與易化擴散均不需要細胞代謝供能,故將它們稱為被動轉運。三、主動轉運

定義:物質在膜蛋白的幫助下由細胞代謝提供能量而實現逆電-化學梯度進行的跨膜轉運。

按其利用能量形式的不同分為:原發性主動轉運和繼發性主動轉運原發性主動轉運直接利用分解ATP產生的能量將離子逆濃度梯度和電位梯度進行跨膜轉運的過程。

ATP:Na+:K+=1:3:2(生電性鈉泵)鈉-鉀泵(簡稱鈉泵)

結構:

激活條件:

功能:

轉運結果:一種膜蛋白質,由α和β兩種亞單位構成,具有ATP酶的活性,又叫鈉-鉀依賴式ATP酶。細胞內Na+濃度升高或細胞外K+濃度升高時每分解1分子ATP可將3個Na+從胞內泵出胞外,同時將2個K+從胞外泵入胞內形成并維持“膜內高鉀,膜外高鈉”的離子分布狀態。思考:鈉-鉀泵的活動對膜電位有何影響?鈉泵活動的生理意義

鈉泵活動造成的胞內高K+為胞質內許多代謝反應所必需

維持胞內滲透壓和細胞容積

細胞產生生物電的基礎

建立一種勢能貯備,供細胞其他耗能過程利用

生電性鈉泵可直接影響膜靜息電位其他重要的泵鈣泵(Ca2+-ATP酶)和質子泵(H+,K+ATP酶和H+-ATP酶)也是人體內較為重要的離子泵,在人體內發揮著重要的作用。

利用原發性主動轉運建立的Na+勢能差,即間接利用細胞代謝的能量(ATP)所進行的主動轉運。繼發性主動轉運又叫聯合轉運。介導聯合轉運的膜蛋白稱為轉運體。

繼發性主動轉運同向轉運:葡萄糖、氨基酸在小腸上皮細胞的吸收和在腎小管上皮細胞的重吸收逆向轉運:Na+-Ca2+交換、Na+-H+交換分類思考:主動轉運與被動轉運的區別?

轉運方向

能量來源

轉運結果四、出胞和入胞入胞:細胞外大分子或團塊狀物質進入細胞的過程。

分為吞噬和吞飲出胞:胞內大分子物質被排出細胞的過程稱為出胞。內分泌腺分泌激素到細胞外液外分泌腺分泌酶原顆粒和粘液到腺管管腔神經末梢分泌神經遞質到突觸間隙如注意:出胞與入胞的過程也是耗能的1.對單純擴散速度無影響的因素是:

A.膜兩側的濃度差B.膜對該物質的通透性C.膜通道的激活D.物質分子量的大小E.物質的脂溶性

2.小管液中葡萄糖重吸收進入腎小管上皮細胞是:A.單純擴散B.易化擴散C.原發性主動轉運D.繼發性主動轉運E.入胞3.人體內的NH3通過細胞膜的方式是(2012)A.單純擴散B.易化擴散C.原發性主動轉運D.繼發性主動轉運E.入胞練習題√√√4.安靜時細胞膜內K+向膜外移動是通過:A.單純擴散B.經通道易化擴散C.出胞D.經載體易化擴散E.入胞

5.運動神經纖維末梢釋放乙酰膽堿屬于:A.單純擴散B.原發性主動轉運C.繼發性主動轉運D.出胞E.入胞

6.下列哪項屬于繼發性主動轉運:A.腎小管重吸收尿素B.腎小管重吸收Na+C.血液中糖進入組織細胞D.CO2排出細胞E.腎小管重吸收氨基酸√√√7.關于鈉泵生理作用的描述,下列哪項是錯誤的:A.鈉泵能逆著濃度差將進入細胞內的Na+移出胞外B.鈉泵能順著濃度差使細胞外的K+移入胞內C.由于從膜內移出Na+,可防止水分子進入細胞內D.鈉泵的活動造成細胞內高K+,使許多反應得以進行E.鈉泵的活動可造成膜兩側的離子勢能儲備8.

膜內外正常Na+和K+濃度差的形成和維持是由于:A.膜在安靜時對K+通透性大B.膜在安靜時對Na+通透性大C.Na+、K+易化擴散的結果D.膜上Na+-K+泵的作用E.膜興奮時對Na+通透性增加√√1.在下列跨膜物質轉運形式中屬于被動過程的有:A.單純擴散B.通道介導的易化擴散C.載體介導的易化擴散D.出胞E.入胞2.

Na+進入細胞內的敘述,正確的是:A.不耗能B.借助泵C.借助通道D.被動過程E.順電化學梯度3.關于鈉泵的敘述正確的是:A.是Na+-K+依賴式ATP酶的蛋白質B.逆濃度差把胞內Na+移出膜外,把胞外K+移入膜內C.細胞膜內高K+是許多代謝反應進行的必要條件D.維持正常的滲透壓E.建立的勢能貯備是可興奮組織興奮性的基礎√√√√√√√√√√√√4.Na+通過細胞膜的方式有:A.單純擴散B.主動轉運C.易化擴散D.入胞E.出胞

5.經載體易化擴散的特點是:A.有飽和性B.有結構特異性C.有電壓依賴性D.有競爭性抑制E.與膜通道蛋白質有關(BC)(ABD)思考題1、物質的跨膜轉運方式2、單純擴散的轉運對象、動力、方向及結果3、易化擴散的轉運對象及特點4、經載體易化擴散的特征5、試比較被動轉運和主動轉運的異同6、鈉泵的激活、作用和作用結果及生理意義第二節細胞的信號轉導功能細胞間信號轉導的意義:是不同細胞、不同組織、不同器官、不同系統之間相互聯系、相互協同、相互制約,完成各種生命活動的必要條件。細胞間信號轉導的類型:一、直接電聯系結構基礎:縫隙連接特點:雙向傳遞,傳遞速度快例如:心肌細胞間的聯系意義:心肌細胞同步活動,有利于心室的充盈和射血二、化學性聯系:化學物質介導的細胞間信息傳遞分類:神經細胞和神經細胞之間神經細胞和效應器細胞之間內分泌細胞與靶細胞之間:激素信息物質可分為脂溶性和非脂溶性兩類:1、脂溶性的信息物質:類固醇激素2、非脂溶性的信息物質:含氮類激素、神經遞質神經遞質幾種主要的細胞間信號轉導方式

1、離子通道型受體介導的信號轉導

2、G-蛋白耦聯受體介導的信號轉導

3、酶耦聯受體介導的信號轉導1、離子通道受體介導的信號轉導

離子通道受體就是化學門控通道,具有受體和通道兩種功能。當信息物質與之結合或解離的時候通道開放或關閉。這種受體在外周主要存在于神經-肌肉接頭的終板膜上和植物神經節的突觸后膜上,在中樞主要存在于某些以氨基酸類作為遞質的突觸后膜上。

此類受體介導的信號轉導過程詳見第四節。

電壓門控通道和機械門控通道也可以認為是離子通道受體介導的信號轉導

2、G蛋白耦聯受體介導的跨膜信號轉導主要的信號膜蛋白:受體、G蛋白、G蛋白效應器每種受體都是由一條7次穿膜的肽鏈構成,故也稱為7次跨膜受體胞外側和跨膜螺旋內部有配體的結合部位膜內胞質側有結合G蛋白的部位蛋白耦聯受體與配體結合后,通過構象變化結合并激活G蛋白.受體G蛋白:

鳥苷酸結合蛋白,簡稱G-蛋白,通常是指由α、β、γ三個亞單位形成的異源三聚體G蛋白。有激活和失活兩種狀態:失活狀態結合GDP,被激活后結合GTP,具有GTP酶活性GDP/GTPG蛋白效應器:主要指催化生成(或分解)第二信使的酶。主要有:腺苷酸環化酶(AC)

磷脂酶C(PLC)

磷脂酶A2(PLA2)

鳥苷酸環化酶(GC)cGMP磷酸二酯酶(PDE)第二信使:是指激素、遞質等信號分子(第一信使)作用于細胞膜受體后產生的細胞內活性物質。如:cAMP、IP3、DG、cGMP、Ca2+、前列腺素等以cAMP為例介紹信號轉導的過程3、酶耦聯受體介導的信號轉導酪氨酸激酶受體酪氨酸激酶結合型受體鳥苷酸環化酶受體第二信使:是指激素、遞質等信號分子(第一信使)作用于細胞膜受體后產生的細胞內活性物質。如:cAMP、IP3、DG、cGMP、Ca2+、前列腺素等以cAMP為例介紹信號轉導的過程第三節細胞的生物電現象生物電現象一切活細胞無論處于靜息狀態還是活動狀態都存在電現象,這種電現象稱為生物電。生物電的臨床應用:心電圖、腦電圖、肌電圖(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。跨膜電位兩種形式:靜息電位、動作電位一、靜息電位(RP)概念:靜息時,質膜兩側存在的外正內負的電位差。測量-90mV玻璃微電極電位儀神經纖維KCl靜息電位的數值

一般相當穩定,呈直流電位

細胞不同,RP的數值也不同(膜外為0,膜內電位都在-10~-100mv之間)

骨骼肌細胞:-90mv神經細胞:-70mv

平滑肌細胞:-55mv紅細胞:-10mv膜內電位負值的減小(-90→-70)稱為靜息電位的減小膜電位變化的幾個概念極化

—平穩的靜息電位存在時細胞膜電位外正內負的狀態。去極化(除極)—靜息電位減小的過程或狀態。-70mv→-60mv復極化—質膜去極化后,再向靜息電位方向恢復的過程。-70mv→-60mv→-70mv超極化—靜息電位增大的過程或狀態。-70mv→-90mv反極化—膜兩側電位發生倒轉,膜外為負,膜內為正

0mv→+30mv超射—膜電位高于零電位的部分超射反極化超極化去極化復極化+354、靜息電位形成的機制原因:離子的跨膜擴散(離子流)兩個條件:細胞膜內外的離子分布不平衡;在不同狀態下細胞膜對各種離子的通透性不同細胞外液離子濃度(mmol/L)細胞內液離子濃度(mmol/L)Na+14512K+4155Cl-1203.8A-155表4-1哺乳動物骨骼肌細胞內、外主要離子的濃度

在靜息狀態下,膜對K+

的通透性是Na+的10-100倍,而對A-不通透K+-+-+Na+A靜息電位的形成與K+平衡電位K+平衡電位可按Nernst公式計算:R:氣體常數T:絕對溫度Z:離子價F:法拉第常數計算值比測定值稍高,主要是靜息時有少量Na+、Cl-內流,抵消部分K+外移造成的電位差數值。靜息電位的形成機制

前提:①膜兩側存在K+濃度差②靜息時膜主要允許K+通透

過程:

K+外流形成

結果:

接近于K+平衡電位。影響靜息電位的因素細胞內外K+濃度差

濃度差越大RP越?細胞膜對K+和Na+通透性

對K+通透性大時RP?對Na+通透性大時RP?鈉泵的生電作用鈉泵活動增強時RP?K+-+-+Na+A二、動作電位(AP)概念:細胞受到一個有效刺激時膜電位在靜息電位基礎上發生的迅速、可逆、可向遠距離傳播的電位波動動作電位的測量與組成鋒電位后電位動作電位動作電位的快速上升支和快速下降支共同形成的尖鋒樣的電位變化,稱為鋒電位鋒電位是動作電位的標志動作電位是細胞興奮的標志

快速上升支(去極相)快速下降支(復極相)負后電位(后去極化電位)正后電位(后超極化電位)

動作電位的特點“全或無”性:刺激達不到閾值時AP不出現(無);刺激達到閾值時,AP出現,同時幅度達到最大值(全),不隨刺激強度的增加而增大。不衰減傳導:在同一細胞上AP的幅度和波形不因傳導距離的增加而減小連續刺激不融合(脈沖式):AP不可疊加

動作電位的產生機制-+-+Na+K++--+Na+K+閾電位:能觸發動作電位的膜電位臨界值鈉泵思考:1、神經細胞動作電位的超射值接近于?2、神經細胞動作電位的幅度接近于?神經細胞動作電位的幅度等于:K+平衡電位的絕對值Na+平衡電位的絕對值C.RP絕對值與超射值之和D.RP絕對值與超射值之差E.超射值上升支下降支后電位膜對Na+通透性突然增加Na+迅速內流、膜去極化膜去極化達閾電位水平Na+迅速內流,超射達Na+平衡電位

K+外流、復極化至靜息電位水平快Na+通道失活、K+通透性增加Na+-K+泵活動、恢復離子分布細胞膜受刺激再生性Na+內流—正反饋小結AP的產生機制:

上升支:Na+快速內流形成

下降支:K+外流形成

后電位:Na+-K+泵活動引起的AP的產生不消耗能量,恢復是需消耗能量的AP相當于Na+的平衡電位動作電位產生的條件閾電位:能觸發動作電位的膜電位臨界值。或導致細胞膜上大量Na+通道突然開放時的臨界膜電位值去極化達到閾電位水平是產生動作電位的必要條件刺激使膜電位去極達閾電位水平后,動作電位的爆發程度則是由通道本身和離子驅動力大小決定的,而與施加到刺激強度的變化無關。局部興奮1、局部興奮:閾下刺激引起膜上Na+通道少量開放,在受刺激膜的局部出現較小的去極化。局部電位的特點2、局部興奮的特點:幅度大小呈等級性(不具有全或無性):可隨閾下刺激強度增大而增大,不具全或無特性;衰減式傳導:隨傳播距離的增大而減小,不能遠距離傳播;沒有不應期,反應可以總和:時間性總和、空間性總和。時間性總和:多個閾下刺激連續先后作用于某一點空間性總和:多個閾下刺激同時作用于相鄰近的部位組織的興奮性及其周期性變化興奮性

定義:組織或細胞產生動作電位的能力

細胞興奮性的高低與細胞的靜息電位和閾電位的距離呈反變關系興奮性周期性變化刺激

絕對不應期

對任何刺激均不起反應,興奮性為零。

相對不應期

對閾上刺激起反應,興奮性低于正常。

超常期

對閾下刺激起反應,興奮性稍高于正常。

低常期

對閾上刺激起反應,興奮性稍低于正常。動作電位與興奮性變化的關系動作電位不可疊加動作電位的傳導傳導:動作電位在同一細胞上的傳播傳導機制興奮部位與鄰近未興奮部位之間形成局部電流,以此局部電流作為刺激,使鄰近部位相繼產生新的動作電位而擴布直至神經末梢。未興奮興奮未興奮在無髓神經纖維上動作電位依次傳導。在有髓鞘的神經纖維上是跳躍式傳導,其特點是傳導速度快,節能(參與跨膜轉運的離子數量少)。1、安靜時,細胞膜外正內負的穩定狀態稱為:A.極化B.超極化C.反極化D.復極化E.去極化2、細胞膜內電位負值(絕對值)增大,稱為:

A.極化B.去極化C.反極化D.復極化E.超極化3、細胞受刺激而興奮時,膜內電位負值減小稱為:A.極化B.去極化C.復極化D.超極化E.反極化4、膜電位受刺激后由外正內負變為外負內正稱為:A.極化B.去極化C.復極D.超極化E.反極化第三節練習題—單選√√√√5、膜內、外Na+和K+濃度差的形成和維持是由于:

A.安靜時,膜對K+的通透性大B.興奮時,膜對Na+的通透性增加C.Na+和K+易化擴散的結果D.細胞膜上載體的作用E.細胞膜上鈉-鉀泵的作用6、當達到K+平衡電位時:A.膜兩側K+濃度梯度為零B.膜外K+濃度大于膜內C.膜兩側電位梯度為零D.膜內電位較膜外電位相對較正E.膜內側K+的凈外流為零√√7、關于神經纖維的靜息電位,下述哪項是錯誤的:A.它是膜外為正、膜內為負的電位B.接近于K+的平衡電位C.在不同的細胞,其大小可以不同D.它是個穩定的電位E.相當于Na+的平衡電位8、減少細胞外液K+的濃度,靜息電位的絕對值將:

A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小E.先減小后增大√√9、AP的“全或無”特性是指同一細胞動作電位的幅度:A.不受細胞外K+濃度的影響B.不受細胞外Na+濃度的影響C.與刺激強度和傳導距離無關D.與靜息電位無關E.與Na+通道的狀態無關10、對于單根神經纖維來說,在閾強度的基礎上將刺激強度增大一倍時,動作電位的幅度有何變化?

A.增加一倍B.減少一倍C.增加二倍D.減少二倍E.保持不變√√11、閾電位是指:

A.細胞膜對K+通透性開始增大的臨界膜電位

B.細胞膜對Na+通透性開始增大的臨界膜電位

C.細胞膜對K+通透性突然增大的臨界膜電位

D.細胞膜對Na+通透性突然增大的臨界膜電位

E.細胞膜對Na+、K+通透性突然增大的臨界膜電位12、神經細胞動作電位的主要組成是A.閾電位B.鋒電位C.負后電位D.正后電位E.局部電位13、神經纖維中相鄰兩個AP的時間間隔至少應大于:A.相對不應期B.絕對不應期C.超常期D.低常期E.以上均可√√√14、以下關于可興奮細胞動作電位的描述,正確的A.AP是細胞受刺激時出現的快速而不可逆的電位變化B.在AP的去極相,膜電位由內正外負變為內負外正C.AP的大小不隨刺激強度和傳導距離而改變D.AP的傳導距離隨刺激強度的大小而改變E.不同的細胞,AP的幅值都相同15、神經細胞動作電位的幅度等于:A.k+平衡電位的絕對值B.Na+平衡電位的絕對值C.RP絕對值與超射值之和D.RP絕對值與超射值之差E.超射值

√√16、有髓神經纖維的傳導特點是A.單向傳導B.傳導速度慢C.衰減性傳導D.傳導快并節省能量E.離子跨膜移動總數多√第三節多選題1、骨骼肌細胞生物電現象的描述,正確的是A.只要細胞未受刺激、生理條件不變,RP將持續存在B.細胞處于靜息狀態時,膜內電位較膜外電位為負的狀態稱為膜的極化C.AP的大小不隨刺激強度和傳導距離而改變D.AP是一種快速、可逆的電變化E.細胞的跨膜電變化在整體功能活動中無關緊要

2、一般可興奮細胞是指:

A.腺細胞B.肌細胞C.骨細胞D.血細胞E.神經細胞√√√√√√√3、關于神經纖維的靜息電位,正確的是:A.它是膜外為正、膜內為負的電位B.相當于鉀離子的平衡電位C.在不同的細胞,大小是一樣的D.它是個變化的電位E.相當于鈉離子的平衡電位4、神經纖維動作電位的組成包括

A.鋒電位B.終板電位C.負后電位D.正后電位E.超射值5、神經纖維鋒電位的形成機制,正確的是:A.上升支由K+內流引起B.上升支由Na+內流引起C.下降支由K+外流引起D.下降支由Na+外流引起E.下降支由Cl-外流引起

√√√√√√√6、局部反應的特點是:A.不是“全或無”式的B.沒有不應期C.不發生疊加D.電緊張傳播E.幅度不因傳導距離增加而減小7、興奮性是指:

A.活的組織或細胞對刺激發生反應的能力

B.活的組織或細胞對刺激發生反應的過程

C.細胞在受刺激時產生動作電位的能力

D.細胞在受刺激時產生動作電位的過程

E.動作電位就是興奮性√√√√√1、靜息電位的概念及其形成機制。2、膜電位變化的幾個概念:極化、超極化、去極化、復極化、反極化。3、影響靜息電位的因素。4、動作電位的概念、組成、特點及形成機制。5、動作電位的傳導。6、動作電位的產生條件及閾電位的概念。7、局部電位的概念及特點。8、興奮性的概念及衡量興奮性高低的指標。9、細胞興奮后興奮性的周期性變化及其意義。第四節肌細胞的收縮功能運動神經的興奮如何傳遞給骨骼肌?肌細胞的興奮如何引起肌肉收縮?骨骼肌細胞的收縮機制?骨骼肌的收縮形式?影響骨骼肌收縮的因素?骨骼肌神經-肌接頭處的興奮傳遞1、神經-骨骼肌接頭處的結構接頭前膜:電壓門控Ca2+通道,含ACh的囊泡接頭間隙:膽堿酯酶接頭后膜:即終板膜,又叫運動終板,上有N2型ACh受體電化學電

AP到達運動神經末梢,末梢去極化

電壓門控Ca2+通道打開,Ca2+內流

神經末梢釋放ACh

ACh與終板膜N2受體結合,離子通道打開

↓Na+內流

終板膜產生EPP

肌細胞膜去極化達閾電位,產生AP2、神經-肌接頭處興奮傳遞的過程終板電位終板電位(EPP):是神經-肌肉傳遞時一次動作電位傳來在終板膜上產生的一種局部去極化電位

微終板電位(MEPP):一個囊泡隨機釋放的ACh引起的終板膜電位變化

性質:局部電位Ca2+進入接頭前膜是遞質釋放的必要條件,與囊泡釋放遞質的量成正相關。ACh在完成傳遞后即被終板膜上的膽堿脂酶水解而失活,終板電位消失,以備下次神經沖動的傳遞。一對一關系:一次肌細胞動作電位引發肌細胞一次收縮和舒張。

遞質釋放方式:量子式釋放3、神經-肌接頭處興奮傳遞的特點單向傳遞時間延擱易受內環境變化和藥物的影響1:1的傳遞臨床鏈接筒箭毒和α-銀環蛇毒特異性阻斷ACh受體通道,導致肌肉松弛;有機磷農藥抑制膽堿酯酶的活性,使Ach持續作用,引發肌肉痙攣;重癥肌無力病人由于自身免疫性抗體破壞了Ach受體通道;肌無力綜合癥是由于自身免疫性抗體破壞了Ca2+通道;肉毒桿菌中毒導致的肌無力是由于抑制了Ach的釋放。骨骼肌結構示意圖粗/細肌絲肌原纖維肌纖維細胞肌纖維束肌肉組織骨骼肌的興奮-收縮耦聯定義:將骨骼肌細胞的電興奮和機械收縮聯系起來的中介過程。耦聯的結構基礎:三聯管耦聯因子:Ca2+1、肌管系統橫管(T管):傳導AP至肌肉深部縱管(L管):末梢膨大為終池,能儲存、釋放、回收鈣橫管和其兩端的終池構成的三聯管,是骨骼肌興奮-收縮耦聯的關鍵部位。

三聯管緊靠橫管兩側有終末池圍繞形成,膜之間有12nm間隙。是肌細胞膜動作電位信號傳向肌漿網的結構基礎。2、耦聯過程耦聯過程動作電位通過橫管傳向肌細胞的深部終池釋放Ca2+胞質內Ca2+濃度升高引發肌肉收縮Ca2+的回收,肌肉舒張1、肌原纖維和肌小節肌原纖維:每一肌細胞都有上千條肌原纖維,由粗、細肌絲組成明暗相間的節段。肌小節:兩Z線之間的肌原纖維區域,它是肌收縮的基本單位。肌小節=1/2明帶+暗帶+1/2明帶骨骼肌的收縮機制2、肌絲滑行學說

肌細胞收縮時肌原纖維的縮短,并不是由于肌絲本身的縮短或卷曲,而是細肌絲向粗肌絲中間滑行的結果。滑行學說的實驗證據暗帶的長度?明帶長度?H帶?暗帶中粗、細肌絲重疊部分?相鄰Z線靠近,肌小節?3、肌絲的分子組成粗肌絲:由肌球蛋白分子組成,分為桿和頭兩部分,其頭部形成橫橋,作用:①具有ATP酶的作用,分解ATP提供肌絲滑行的能量②與細肌絲上的肌動蛋白發生可逆性結合M細肌絲

肌動蛋白、原肌球蛋白、肌鈣蛋白肌球蛋白肌動蛋白收縮蛋白原肌球蛋白肌鈣蛋白調節蛋白橫橋與肌動蛋白結合、擺動、復位、再結合的過程稱為橫橋周期Ca2+被回收入終池原肌凝蛋白構象恢復肌動蛋白與橫橋結合位點被遮蓋橫橋與肌動蛋白分離橫橋停止擺動肌小節變長,肌細胞舒張骨骼肌細胞的舒張

神經沖動傳至接頭前末梢,Ca2+內流↓Ach釋放,擴散至接頭后膜、與受體結合

↓終板膜對Na+通透性增加

終板電位(EPP)↓

肌膜動作電位(AP)↓AP沿橫管膜傳至三聯管↓

終池膜上的鈣通道開放,Ca2+釋放入肌漿↓Ca2+與肌鈣蛋白結合,肌鈣蛋白構型變化↓

細肌絲上與橫橋結合位點暴露,橫橋與之結合,↓

橫橋擺動,牽拉細肌絲朝肌節中央滑行↓

肌小節縮短,即肌細胞收縮

神經-骨骼肌接頭處的興奮傳遞興奮-收縮耦聯骨骼肌細胞的收縮興奮傳遞、耦聯、收縮過程骨骼肌的收縮效能等長收縮

肌肉收縮時只有張力的增加而無長度的縮短

作用:維持人體的姿勢如體操中的“十字支撐”、“直角支撐”、武術中的站樁等都是等長收縮等張收縮肌肉收縮時只有長度的縮短而無張力的增加

前負荷、后負荷、肌肉收縮能力1、前負荷:

肌肉收縮前所承受的負荷,決定肌肉收縮的初長度影響骨骼肌收縮效能的因素在最適前負荷之內初長度與肌張力呈正變關系

——升支初長度達一定程度時產生最大張力,此時的前負荷稱為最適前負荷

——頂點③超過最適前負荷再增加初長度時肌張力反而減小

——降支

前負荷(初長度)決定

肌小節的長度(粗細肌絲重疊程度)決定參與收縮的

橫橋數目后負荷

肌肉收縮過程中所承受的負荷,它是肌肉收縮的阻力或作功對象N=FV張力-速度關系曲線的意義1、后負荷=0時,肌肉的縮短速度最快(Vmax);

但機械作功=02、當后負荷增加到一定程度(達最大張力)時,縮短速度=0,收縮力最大,此時只有等長收縮,作功=03、當后負荷適度(約相當于最大張力的30%)時,作功最大,該后負荷為最適后負荷。

肌肉收縮能力指與負荷無關的、決定肌肉收縮效能的內在特性。使肌肉收縮能力增加的因素:

Ca2+、腎上腺素肌肉收縮能力主要取決于:①興奮-收縮耦聯期間肌漿中Ca2+的濃度②橫橋ATP酶的活性使肌肉收縮能力降低的因素:缺氧、酸中毒收縮的總和

運動單位數量的總和

運動單位:一個脊髓前角運動神經元及其軸突分支所支配的全部肌纖維數量

收縮越強參與的運動單位越多(總和)“大小原則”頻率效應總和單收縮:骨骼肌受到一次有效刺激,產生一次AP,出現一次收縮和舒張。強直收縮:在連續刺激頻率達一定程度時,肌肉處于持續的收縮狀態,產生的單收縮的復合

不完全強直收縮:后一刺激落在前一收縮的舒張期內,出現的疊加現象。

完全強直收縮:后一刺激落在前一收縮的收縮期內,出現的疊加現象。注:肌肉的收縮可以融合,但動作電位不能融合第四節單選題1、關于終板電位的敘述,正確的是:

A.是終板膜上產生的去極化電位變化B.終板電位的大小與Ach的釋放量無關C.終板電位是由Ca2+內流產生的D.有不應期E.是全或無的2、骨骼肌收縮和舒張的基本功能單位是:A.肌原纖維B.細肌絲C.肌纖維D.粗肌絲E.肌節3、骨骼肌細胞中橫管的功能是:A.Ca2+的貯存庫B.Ca2+進出肌纖維的通道C.營養物質進出肌細胞的通道D.將電興奮傳向肌細胞深部E.使Ca2+和肌鈣蛋白結合√√√4、肌細胞中的三聯管結構指的是:A.每個橫管及其兩側的肌小節B.每個橫管及其兩側的終末池C.橫管、縱管和肌質網D.每個縱管及其兩側的橫管E.每個縱管及其兩側的肌小節5、當神經沖動到達運動神經末梢時,引起接頭前膜:

A.鉀離子通道開放B.鈉離子通道開放C.鈣離子通道開放D.氯離子通道開放E.氯離子通道關閉√√6、興奮通過神經-肌肉接頭時,ACh與受體結合使終板膜:

A.對Na+、K+通透性增加,發生超級化B.對Na+、K+通透性增加,發生去級化C.對Ca2+、K+通透性增加,發生超級化D.對Ca2+、K+通透性增加,發生去級化E.對Ca2+、Na+通透性增加,發生超級化7、神經-肌肉接頭傳遞中,清除乙酰膽堿的酶是:A.磷酸二脂酶B.ATP酶C.腺苷酸環化酶D.膽堿酯酶E.膽堿乙酰化酶√√8、有機磷農藥中毒時,骨骼肌痙攣主要是由于:A.Ach釋放減少B.ACh釋放增加C.膽堿酯酶活性降低D.膽堿酯酶活性增強E.終板膜上的ACh門控通道功能增強9、關于骨骼肌收縮機制,下列哪條是錯誤的:A.引起興奮-收縮耦聯的離子是Ca2+B.細肌絲向M線方向滑行C.Ca2+與橫橋結合D.橫橋與肌動蛋白結合E.肌節縮短10、骨骼肌興奮-收縮耦聯過程中起關鍵作用的離子A.Na+B.K+C.Ca2+D.Cl-E.Mg2+

√√√11、神經-肌肉接頭處起信息傳遞作用的化學物質是A.腎上腺素B.乙酰膽堿C.多巴胺D.5-羥色胺E.去甲腎上腺素

12、神經-骨骼肌接頭處興奮傳遞的特點不包括:A.雙向傳遞B.時間延擱C.1對1的關系D.易受環境因素的影響E.易受藥物的影響

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