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1、第三節(jié) 細(xì)胞的生物電現(xiàn)象,,一、靜息電位,(一)概念: 細(xì)胞安靜時存在于細(xì)胞膜兩側(cè)的電位差,在大多數(shù)細(xì)胞呈內(nèi)負(fù)外正的極化狀態(tài)。,生物電產(chǎn)生機制,兩個條件:1.細(xì)胞內(nèi)外離子濃度差 2.細(xì)胞膜對離子的選擇性通透 兩個力量:動力濃度差、電位差 阻力電位差 一個平衡:離子的平衡電位,(二)靜息電位產(chǎn)生的機制,膜內(nèi)K+濃度高于膜外,安靜時膜對K+通透性大, K+順濃度差外流,而細(xì)胞內(nèi)的有機負(fù)離子不能透出細(xì)胞,便產(chǎn)生了內(nèi)負(fù)外正的電位差。當(dāng)促進K+向外移動的化學(xué)力與阻止K+向外移動的電場力達到平衡時,則K+的凈通透量等于零,此時的電位差稱為K+的平衡電位,等于靜息電位。,二、動作電位,(一)
2、概念 動作電位:可興奮細(xì)胞受刺激而興奮時,細(xì)胞膜在靜息電位的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的一次可擴布的電位變化,是細(xì)胞興奮的標(biāo)志 。 峰電位:神經(jīng)纖維和骨骼肌細(xì)胞的動作電位去極相和復(fù)極相歷時短暫,形成尖峰狀圖形 。 后電位:峰電位在其完全恢復(fù)到靜息電位之前,還要經(jīng)歷一些微小而緩慢的電位波動 。,(二)動作電位的演變過程,極化:安靜時,內(nèi)負(fù)外正 超極化:膜內(nèi)負(fù)值較RP時加大 去極化:膜內(nèi)負(fù)值較RP時減小 反極化:膜內(nèi)電位由零變正的過程 超射值:膜內(nèi)電位由零變正的數(shù)值 復(fù)極化:去極化后,又向極化狀態(tài) 恢復(fù)的過程,動作電位與興奮性變化的關(guān)系,動作電位的特點,1.“全或無” 現(xiàn)象 2.不衰減性傳導(dǎo) 3.脈沖式,
3、(三)動作電位產(chǎn)生的機制,去極相:膜外Na+濃度高于膜內(nèi),安靜時膜內(nèi)電位低于膜外。刺激Na+ 通道少量開放,少量Na+內(nèi)流閾電位 Na+通道大量開放, Na+迅速內(nèi)流,膜內(nèi)電位升高,達Na+的平衡電位。 復(fù)極相: Na+通道關(guān)閉,k+通道開放, k+外流,膜內(nèi)電位下降,恢復(fù)至靜息電位。 后電位: Na+ - k+泵將Na+ 、 k+分布復(fù)原,保持細(xì)胞的興奮性。,靜息電位與動作電位的比較,(四)動作電位的產(chǎn)生條件,閾刺激、閾上刺激較少Na+通道開放, 少量Na+內(nèi)流輕度去極化閾電位爆發(fā)動作電位 閾下刺激少量Na+通道開放,少量Na+內(nèi)流微弱去極化局部反應(yīng)總和閾電位爆發(fā)動作電位 局部反應(yīng):
4、閾下刺激引起的達不到閾電位的局部去極化。,動作電位和局部反應(yīng)的特點,動作電位 1.“全或無” 現(xiàn)象 2.不衰減性傳導(dǎo) 3.脈沖式,局部反應(yīng) 1.沒有“全或無”現(xiàn)象 2.呈衰減性傳導(dǎo) 3.有總和效應(yīng),動作電位和局部反應(yīng)的比較,(五)動作電位的傳導(dǎo),本質(zhì):AP在細(xì)胞膜上依次發(fā)生的過程 特點:不衰減地雙向傳導(dǎo) 機制:局部電流學(xué)說,動作電位傳導(dǎo)機制,興奮部位與未興奮部位的膜存在電位差,形成局部電流,刺激未興奮部位去極化達閾電位,Na+通道開放,產(chǎn)生AP。,第四節(jié) 肌細(xì)胞的收縮功能,,本節(jié)內(nèi)容,神經(jīng)纖維興奮 骨骼肌收縮,,一、神經(jīng)肌肉接頭處興奮傳遞,,(一)神經(jīng)肌肉接頭處的結(jié)構(gòu),,(二)神經(jīng)肌肉接頭處
5、興奮傳遞過程,AP傳至神經(jīng)末梢Ca2+內(nèi)流ACH釋放 Ach與ACH受體通道蛋白質(zhì)結(jié)合 通道開放 Na+內(nèi)流大于外流 終板電位總和 鄰近肌膜去極化達閾電位 肌細(xì)胞產(chǎn)生動作電位。 Ach被膽堿酯酶滅活。,(三)神經(jīng)肌肉接頭處興奮傳遞的特點,1.單向傳遞 2.時間延擱 3.易受環(huán)境變化的影響 遞質(zhì)釋放: Ca2+ 遞質(zhì)與受體結(jié)合:箭毒 遞質(zhì)滅活:有機磷農(nóng)藥,二、肌細(xì)胞的興奮收縮耦連,概念:把肌細(xì)胞的興奮和肌細(xì)胞的收縮連 接起來的中介過程。 (細(xì)胞膜AP肌絲滑行) 步驟 肌膜動作電位經(jīng)橫管到達三聯(lián)體 三聯(lián)體的信號傳遞 終池對Ca2+的釋放和回收 耦聯(lián)物(中介因子): Ca2+ 關(guān)鍵部位:三
6、聯(lián)體,三、肌細(xì)胞收縮,,(一)肌絲的結(jié)構(gòu)和功能,,(二)肌細(xì)胞收縮肌絲滑行,肌漿Ca2+ 濃度升高 肌鈣蛋白與Ca2+ 結(jié)合 原肌凝蛋白變構(gòu)、移位 暴露肌動蛋白結(jié)合位點 橫橋與肌動蛋白結(jié)合 ATP酶活性增加 ATP分解釋能 橫橋扭動 細(xì)肌絲向M線滑行 肌小節(jié)縮短肌肉收縮,(三)骨骼肌的收縮形式,等長收縮 按肌肉是否縮短 等張收縮 單收縮 按刺激頻率 完全強直收縮 強直收縮 不完全強直收縮,,,,等長收縮與等張收縮,單收縮和強直收縮,單收縮:刺激落在舒張期之后 不完全強直收縮:刺激落在舒張期內(nèi) 完全強直收縮:刺激落在收縮期內(nèi),(四)影響骨骼肌收縮的因素,1.前負(fù)荷 2.后負(fù)荷 3.肌肉收縮能力,,1.前負(fù)荷: 在一定范圍內(nèi) ,前負(fù)荷初長度肌張力 在最適前負(fù)荷時,達到最適初長度最大肌張力; 超過最適前負(fù)荷,肌張力,,2.后負(fù)荷: 后負(fù)荷 肌張力 縮短越晚 縮短的初速度 縮短程度,,3.肌肉收縮能力 肌肉收縮能力 肌張力、縮短速度、縮短程度 H+、缺氧收縮能力; Ca2+、Adr 收縮能力,