《醫(yī)學(xué)課件：第二章 細(xì)胞的基本功能》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《醫(yī)學(xué)課件：第二章 細(xì)胞的基本功能（134頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第一節(jié) 細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能一、細(xì)胞膜的分子結(jié)構(gòu)液態(tài)鑲嵌模型：1972年由singer和nicolson提出。內(nèi)容：膜是以液態(tài)的脂質(zhì)雙分子層為基架，其中鑲嵌著不同 生理結(jié)構(gòu)和功能的蛋白質(zhì)。CO2臨床應(yīng)用： 臨床少量應(yīng)用Na+泵抑制劑(強(qiáng)心甙-地高辛)Na+-Ca2+交換胞質(zhì)Ca2+強(qiáng)心。（calcium calcium 鈣泵：每分解一個(gè)鈣泵：每分解一個(gè)ATPATP，將胞內(nèi)，將胞內(nèi)1 1個(gè)個(gè)鈣泵：每分解一個(gè)鈣泵：每分解一個(gè)ATPATP，將，將2 2個(gè)個(gè)方式概 念動(dòng) 力轉(zhuǎn)運(yùn)特點(diǎn)轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)單純擴(kuò)散脂溶性物質(zhì)順濃度差的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)順濃度差轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)量取決于濃度差、膜通透性無飽和性O(shè)2、CO2、N2乙醇、尿

2、素、H2O、麻醉劑易化擴(kuò)散經(jīng)載體在載體蛋白質(zhì)介導(dǎo)下，水溶性小分子物質(zhì)順濃度差的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)順濃度差轉(zhuǎn)運(yùn)結(jié)構(gòu)特異性飽和性競爭性抑制速率103105/s葡萄糖氨基酸核苷酸經(jīng)通道在通道蛋白質(zhì)介導(dǎo)下，電解質(zhì)順電化學(xué)梯度的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)順電化學(xué)梯度轉(zhuǎn)運(yùn)特異性門控性速率106108/sNa+、Ca2+、K+、Cl-、水等主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)原發(fā)性細(xì)胞膜蛋白直接利用代謝產(chǎn)生的能量將離子逆電化學(xué)梯度進(jìn)行的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)ATP供能逆電化學(xué)梯度轉(zhuǎn)運(yùn)泵蛋白具有ATP酶活性直接分解ATP獲能Na+-K+泵、Ca2+泵、H+泵繼發(fā)性轉(zhuǎn)運(yùn)利用ATP供能建立的離子濃度差兩種以上物質(zhì)協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)借助鈉泵、氫泵建立的勢能差有同向及反向Na+-葡萄糖、氨基酸、

3、H+、Ca2+等轉(zhuǎn)運(yùn)；小分子物質(zhì)跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)方式GDPGDP 腺苷酸環(huán)化酶腺苷酸環(huán)化酶磷酸二酯酶磷酸二酯酶(PDE)(PDE)磷脂酶磷脂酶C(PLC)C(PLC)、PLAPLA2 2CaCa2+2+通道、通道、K K+ +通道通道cAMP cAMP cGMPcGMPIP3IP3、DGDGCaCa2+2+PKAPKA、PKCPKC依賴依賴CaMCaM的蛋白激酶的蛋白激酶PKG(NaPKG(Na+ +通道通道CaCa2+2+通道或通道或K K+ +通道通道) )配體配體+ +受體受體化學(xué)門控通道開放化學(xué)門控通道開放信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)(-GABA-GABA受體、受體、甘氨酸受體甘氨酸受體) )膜電位改變膜

4、電位改變電壓門控通道開放電壓門控通道開放信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)（如（如神經(jīng)肌肉接頭信號(hào)傳遞神經(jīng)肌肉接頭信號(hào)傳遞心肌心肌T T管膜上管膜上L L型型CaCa2+2+通道、通道、 主動(dòng)脈內(nèi)皮非選擇性陽離子通道、主動(dòng)脈內(nèi)皮非選擇性陽離子通道、 K K+ +選擇性通道）選擇性通道）機(jī)械牽張機(jī)械牽張機(jī)械門控通道開放機(jī)械門控通道開放信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo) Ras-GDPRas-GDPRas-GTP(Ras-GTP(激活激活) ) 激活激活Raf(MAPKKK-Raf(MAPKKK-絲氨酸絲氨酸/ /酪氨酸激酶）酪氨酸激酶）激活激活MAPKK(MAPKK(蘇氨酸蘇氨酸/ /酪氨酸激酶酪氨酸激酶) ) 激活激活MAPK(

5、MAPK(絲氨酸絲氨酸/ /蘇氨酸激酶蘇氨酸激酶) ) GRB2GRB2SOSSOS 依賴依賴cAMPcAMP的的蛋白激酶蛋白激酶G G細(xì)胞外信號(hào)分子化學(xué)信號(hào)：激素、遞質(zhì)、細(xì)胞因子物理信號(hào)：光、電、機(jī)械牽張受體化學(xué)信號(hào)：激素、遞質(zhì)、細(xì)胞因子物理信號(hào)：光、電、機(jī)械牽張受體信號(hào)分子順序激活 效應(yīng)器/靶點(diǎn)酶：AC、GC、PLC、PDE等離子通道：N2-R分泌囊泡：突觸前膜釋放遞質(zhì)收縮蛋白：平滑肌收縮細(xì)胞器：細(xì)胞效應(yīng)/機(jī)體功能改變分泌收縮、舒張吞噬生長、分化凋亡、死亡受體分子受體分子特點(diǎn)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑示例配體G蛋白耦連受體胞外域結(jié)合配體，胞內(nèi)域有活化G蛋白的部位G蛋白-AC-cAMP-PKA途徑腎上腺素

6、、PTH、Ach、光子、氣體分子等酶耦連受體酪氨酸激酶受體胞外域結(jié)合配體，胞內(nèi)域有酶活性或連接有酶Ras-MAPK途徑胰島素等結(jié)合酪氨酸激酶受體JAK-STAT途徑GH、EPO、細(xì)胞因子等cGMP受體GC-cGMP-PKG途徑心房鈉尿肽離子通道型受體可結(jié)合配體的化學(xué)門控通道遞質(zhì)+通道通道開放或關(guān)閉離子流動(dòng)膜電位改變?nèi)缟窠?jīng)遞質(zhì)Ach、GABA、甘氨酸等G蛋白家族效應(yīng)器第二信使配體Gs家族GsAC (+)鈣通道(+)cAMP Ca2+i腎上腺素、NA(1受體)、組胺、胰高血糖素GolfAC (+)cAMP (嗅覺)氣體分子Gi家族GiAC (-)PLC (+)KACh (+)cAMP DAG、IP

7、3 膜極化NA(受體)、Ach、血管緊張素、阿片肽等GoPLC (+) 鉀通道(+) 鈣通道(-)DAG、IP3 膜極化內(nèi)啡肽GiPDE (+)cGMP (視覺)光子Gq家族GqPLC (+)DAG、IP3 Ach、腎上腺素G12家族G12，G13與Rho活化有關(guān)，調(diào)節(jié)鈉泵活動(dòng)第二信使來源作用環(huán)磷酸腺苷(cAMP) G蛋白激活A(yù)C，催化ATP變?yōu)閏AMPPKA環(huán)磷酸鳥苷(cGMP) G蛋白激活GC，催化GTP變?yōu)閏GMPPKG二酰甘油(DAG)G蛋白激活PLC,催化PIP2產(chǎn)生DAG、IP3PKCIP3來源同DAG促進(jìn)肌漿網(wǎng)釋放鈣Ca2+經(jīng)膜鈣通道內(nèi)流或由肌漿網(wǎng)釋放激活依賴于Ca2+ -CaM

8、的蛋白激酶，可與鈣結(jié)合蛋白結(jié)合K+K+K+K+K+K+K+K+離子離子(X)胞外濃度胞外濃度X0（mM）胞內(nèi)濃度胞內(nèi)濃度Xi（mM）濃度比值濃度比值X 0 / X i平衡電位平衡電位（mV）靜息電位靜息電位（mV）Na+1451212+67-80K+4.51550.026-95Cl-1164.229-89Ca2+1.010-4104+123哺乳動(dòng)物骨骼肌細(xì)胞內(nèi)外主要離子的濃度梯度和平衡電位哺乳動(dòng)物骨骼肌細(xì)胞內(nèi)外主要離子的濃度梯度和平衡電位(37 ) E ENa Na NaClNaCl3 3、的定量證明的定量證明NaNa+ +NaNa+ +mm2 2 0mv+20mv+40mv+60mv-20m

9、v-40mv-60mv-70mv-90mv 靜息時(shí)靜息時(shí)EmEm = = -70mv-70mvENa= +60mvEK= -90mv+K+K+K+K+Gx Ix= （EmEx ）*GNa =INa Im - ENa GK =IK Im - EK Gx= Ix （EmEx ）細(xì)胞細(xì)胞膜去極化膜去極化閾電位閾電位電壓門控電壓門控NaNa+ +通道開放通道開放( (再生性循環(huán)再生性循環(huán)) )NaNa+ +內(nèi)向電流內(nèi)向電流 膜電位接近膜電位接近NaNa+ +平衡電位平衡電位生電作用生電作用 NaNa+ +- K- K+ +泵激活泵激活靜息電位靜息電位, ,此時(shí)此時(shí)NaNa+ +驅(qū)動(dòng)力強(qiáng)驅(qū)動(dòng)力強(qiáng)NaNa

10、+ +通道迅速失活通道迅速失活 K K+ +外向電流外向電流K K+ +積聚膜外積聚膜外阻礙阻礙K K+ +外流外流 K K+ +驅(qū)動(dòng)力強(qiáng)驅(qū)動(dòng)力強(qiáng)膜對膜對K K+ +通透性通透性NaNa+ +內(nèi)向電流停止內(nèi)向電流停止NaNa+ +內(nèi)向電流內(nèi)向電流定義某種離子的電化學(xué)驅(qū)動(dòng)力為零時(shí)，離子在膜的凈擴(kuò)散量為零時(shí)的跨膜電位差。安靜狀態(tài)下細(xì)胞膜兩側(cè)存在的外正內(nèi)負(fù)且相對平穩(wěn)的電位差。在靜息電位的基礎(chǔ)上細(xì)胞接受有效刺激后產(chǎn)生的一個(gè)快速、可傳播的膜電位波動(dòng)。產(chǎn)生機(jī)制電解質(zhì)離子在濃度差作用下跨膜擴(kuò)散時(shí)產(chǎn)生電位差，二力相等時(shí)產(chǎn)生平衡電位。靜息時(shí)膜對K+通透性最高，故靜息電位接近K+平衡電位。升支為Na+在電化學(xué)驅(qū)動(dòng)

11、力作用下內(nèi)流。降支為K+在電化學(xué)驅(qū)動(dòng)力作用下外流。特點(diǎn)大小取決于膜兩側(cè)某種離子的濃度差大小取決于膜對多種離子通透性和濃度差膜對離子通透性的相繼改變，使離子在電化學(xué)驅(qū)動(dòng)力作用下相繼跨膜流動(dòng)興奮性周期變化興奮性產(chǎn)生機(jī)制與動(dòng)作電位對應(yīng)關(guān)系絕對不應(yīng)期無鋒電位相對不應(yīng)期低于正常負(fù)后電位前半段超常期高于正常負(fù)后電位后半段低常期低于正常正后電位+定義安靜狀態(tài)下細(xì)胞膜兩側(cè)存在的外正內(nèi)負(fù)且相對平穩(wěn)的電位差。在靜息電位的基礎(chǔ)上細(xì)胞接受有效刺激后產(chǎn)生的一個(gè)快速、可傳播的膜電位波動(dòng)。閾下刺激的去極化及其引起少量Na+內(nèi)流的去極化疊加，在膜受刺激局部出現(xiàn)的較小的去極化波動(dòng)。產(chǎn)生條件細(xì)胞處安靜狀態(tài)細(xì)胞接受閾或閾上刺激或閾

12、下刺激總和閾下刺激作用產(chǎn)生機(jī)制靜息時(shí)膜對K+通透性最高,故靜息電位接近K+平衡電位; 少量鈉內(nèi)流; 鈉泵生電作用升支為Na+在電化學(xué)驅(qū)動(dòng)力作用下內(nèi)流。降支為K+在電化學(xué)驅(qū)動(dòng)力作用下外流刺激引起的去極化電緊張電位+少量鈉通道開放引起的主動(dòng)去極化特點(diǎn)1.多數(shù)細(xì)胞RP較穩(wěn)定2.膜電位為內(nèi)負(fù)外正1.全或無2.不衰減傳導(dǎo)3.脈沖式發(fā)放1.等級(jí)性：非全或無2.衰減性傳導(dǎo)3.無不應(yīng)期，可總和意義細(xì)胞產(chǎn)生興奮的基礎(chǔ)細(xì)胞產(chǎn)生興奮的標(biāo)志1.誘發(fā)興奮產(chǎn)生2.信號(hào)編碼與整合 肌肉收縮的力學(xué)表現(xiàn)與橫橋周期的運(yùn)轉(zhuǎn)模式有關(guān)張力每瞬間與肌動(dòng)蛋白 結(jié)合的橫橋數(shù)量。（后負(fù)荷作用）縮短速度和張力產(chǎn)生速度 橫橋周期的長短（ATP酶活性）