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第一章細(xì)胞的基本功能
第一節(jié) 細(xì)胞膜的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能
Na泵的特點(diǎn):
、兮c泵是鑲嵌在細(xì)胞膜上脂質(zhì)雙分子層中的一種蛋白質(zhì)。其活動(dòng)造成的膜內(nèi)外Na+和K+濃度差是細(xì)胞生物電活動(dòng)產(chǎn)生的前提,其生電性活動(dòng)一定程度上可影響靜息電位的數(shù)值;
、阝c泵活動(dòng)能維持細(xì)胞的正常形態(tài)、胞質(zhì)滲透壓、體積、pH、Ca2+濃度的相對(duì)穩(wěn)定;
、垅c泵活動(dòng)造成的細(xì)胞內(nèi)高K+,是細(xì)胞內(nèi)許多代謝反應(yīng)所必需的條件;
、茆c泵活動(dòng)所造成的膜內(nèi)外Na+濃度勢(shì)能差(勢(shì)能儲(chǔ)備)是其他物質(zhì)繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)的動(dòng)力。
、葩c泵本身具有ATP酶的活性,可以分解ATP釋放能量。每分解1分子ATP,可將3個(gè)Na+移出胞外,同時(shí)將2個(gè)K+移入胞內(nèi)。
、薰璋鸵蚴氢c泵的特異性抑制劑。
第二節(jié) 細(xì)胞的生物電現(xiàn)象和興奮性
一、靜息電位及其特點(diǎn)
(1)靜息電位細(xì)胞在安靜狀態(tài)下存在于細(xì)胞膜兩側(cè)的電位差(2)由于安靜狀態(tài)下細(xì)胞膜對(duì)K+的通透性最大,所以靜息電位的形成主要由K+外流引起(3)細(xì)胞膜為內(nèi)負(fù)外正的極化狀態(tài)(4)不同細(xì)胞靜息電位的數(shù)值可以不同(5)接近于鉀的平衡電位:
極化:細(xì)胞安靜時(shí)存在于細(xì)胞膜兩側(cè)的內(nèi)負(fù)外正的狀態(tài)稱為極化
超極化:膜內(nèi)負(fù)電位增大,即從—70mv增大到—80mv
去極化:膜內(nèi)負(fù)電位減小,即從—70mv減小到—60mv
復(fù)極化:質(zhì)膜去極化后再向靜息電位方向恢復(fù)的過程,即—70mv→50mv→—70mv
二、影響靜息電位的因素:
(1)細(xì)胞內(nèi)外鉀濃度差(細(xì)胞外鉀濃度增加,靜息電位絕對(duì)值減小,靜息電位減小);(2)膜對(duì)鉀、鈉離子的相對(duì)通透性;
(3)鈉泵的活動(dòng)水平。
局部電位和動(dòng)作電位的比較
局部反應(yīng) |
動(dòng)作電位 | |
刺激強(qiáng)度 |
閾下刺激 |
閾刺激或閾上刺激 |
開放的鈉通道 |
較少 |
多 |
電位變化 |
隨閾下刺激強(qiáng)度的增加而增大 |
“全或無(wú)”現(xiàn)象;動(dòng)作電位一旦產(chǎn)生,其幅度就達(dá)最大,增加刺激強(qiáng)度,動(dòng)作電位幅度不再增大, |
不應(yīng)期 |
無(wú) |
有 |
可總和性 |
有(包括時(shí)間性或空間性總和) |
無(wú) |
傳播特點(diǎn) |
呈電緊張擴(kuò)布,隨時(shí)間和距離延長(zhǎng)迅速衰減,不能連續(xù)向遠(yuǎn)處傳播 |
能以局部電流的形式延續(xù),而不衰減地向遠(yuǎn)處傳播 |
舉例 |
終板電位、突觸后電位、感受器電位 |
鋒電位在恢復(fù)至靜息水平之前,會(huì)經(jīng)歷一個(gè)緩慢而小的電位波動(dòng)稱為后電位,它包括負(fù)后電位和正后電位。
負(fù)后電位 |
出現(xiàn)早,為去極化。 |
正后電位 |
出現(xiàn)遲,為超極化。 |
二、可興奮細(xì)胞及興奮性
1、興奮性:細(xì)胞對(duì)刺激發(fā)生反應(yīng)的能力;
細(xì)胞接受刺激后產(chǎn)生動(dòng)作電位的能力
興奮:指細(xì)胞對(duì)刺激發(fā)生反應(yīng)的過程。
2、可興奮細(xì)胞:神經(jīng)細(xì)胞、肌細(xì)胞和腺細(xì)胞
3、閾強(qiáng)度:能使組織發(fā)生興奮的最小刺激強(qiáng)度
閾刺激:相當(dāng)于閾強(qiáng)度的刺激稱為閾刺激。
閾強(qiáng)度或閾刺激一般可作為衡量細(xì)胞興奮性的指標(biāo)。
4、閾電位:能使鈉通道大量開放而誘發(fā)動(dòng)作電位的臨界膜電位值,稱為閾電位。其數(shù)值通常較靜息電位絕對(duì)值小10~20mV。
5、興奮在同一細(xì)胞上傳導(dǎo)的特點(diǎn)
(1)生理完整性
(2)絕緣性
(3)雙向傳導(dǎo) 神經(jīng)纖維上某一點(diǎn)被刺激而興奮時(shí),其興奮可沿神經(jīng)纖維同時(shí)向兩端傳導(dǎo)。但在整體情況下,突觸傳遞的極性決定了神經(jīng)沖動(dòng)在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)的單向性。
(4)相對(duì)不疲勞性
6、細(xì)胞興奮后的興奮性變化
分期 |
特點(diǎn) |
絕對(duì)不應(yīng)期 |
興奮性為零,無(wú)論給予多大刺激都不能產(chǎn)生動(dòng)作電位,鈉通道完全失活 |
相對(duì)不應(yīng)期 |
興奮性部分恢復(fù),閾上刺激可以產(chǎn)生動(dòng)作電位,鈉通道部分恢復(fù) |
超常期 |
相當(dāng)于負(fù)后電位,閾下刺激可以產(chǎn)生動(dòng)作電位,鈉通道大部分恢復(fù) |
低常期 |
相當(dāng)于正后電位,閾上刺激可以產(chǎn)生動(dòng)作電位,鈉泵活動(dòng)增強(qiáng) |
第三節(jié) 骨骼肌的收縮功能
一、神經(jīng)-骨骼肌接頭處的興奮傳遞
1、當(dāng)神經(jīng)沖動(dòng)沿軸突傳導(dǎo)到神經(jīng)末梢時(shí),使接頭前膜去極化,膜上的電壓門控Ca2+道開放,Ca2+流入神經(jīng)末梢內(nèi)。ACh釋放后,擴(kuò)散至接頭后膜并很快與ACh受體結(jié)合,使受體-通道分子的構(gòu)象改變通道開放,引起Na+和K+跨膜轉(zhuǎn)運(yùn),其中以Na+內(nèi)流為主,導(dǎo)致接頭后膜發(fā)生去極化,產(chǎn)生終板電位。終板電位具有局部電位特征,不表現(xiàn)“全或無(wú)”特性,其大小與接頭前膜釋放ACh的量成正比例,無(wú)不應(yīng)期,可表現(xiàn)總和現(xiàn)象,并可通過電緊張電位刺激周圍肌膜產(chǎn)生動(dòng)作電位,傳播至整個(gè)肌細(xì)胞,完成了興奮在神經(jīng)-肌肉接頭的興奮傳遞。
2、神經(jīng)-肌肉接頭傳遞的特點(diǎn):①單向傳遞,②有時(shí)間延擱③易受環(huán)境因素和藥物的影響,④保持一對(duì)一的關(guān)系,每次神經(jīng)沖動(dòng)釋放的ACh可被乙酰膽堿酯酶迅速清除,所以每一次神經(jīng)沖動(dòng)到達(dá)末梢,都能使肌細(xì)胞興奮和收縮一次,保持一對(duì)一的關(guān)系。
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