细胞的生物电现象课件.ppt

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1、细胞的生物电现象第1页，此课件共61页哦生物电o细胞在进行生命活动时都伴有电现象，称为生物电。（膜内外离子浓度差）o细胞的生物电是由一些带电离子跨细胞膜流动而产生的，表现为一定的跨膜电位，简称膜电位。（膜内外正负电荷）o电位第2页，此课件共61页哦膜电位o静息电位o动作电位o机体所有的细胞都具有静息电位，而动作电位则仅见于神经细胞、肌细胞和部分腺细胞。o生物电信号是细胞电活动的总和第3页，此课件共61页哦静息电位o安静情况下细胞膜两侧存在的外正内负且相对平稳的电位差，称为静息电位静息电位。第4页，此课件共61页哦第5页，此课件共61页哦静息态产生机制o1、平衡电位o2、通透性o3、钠泵的作用第

2、6页，此课件共61页哦oNernst公式：离子的平衡电位EquilibriumPotential第7页，此课件共61页哦离子通透性+-第8页，此课件共61页哦钠泵的生电作用第9页，此课件共61页哦影响静息电位水平的因素o1、细胞外液K+浓度o2、膜对K+和Na+的相对通透性o3、钠泵的活动水平第10页，此课件共61页哦动作电位o动作电位是指细胞在静息电位基础上接收有效刺激后产生的一个迅速的可向远处传播的膜电位波动。第11页，此课件共61页哦动作电位的形成过程o1、去极化o刺激GNa增大Na+内流膜去极化oo2、复极化o达到峰值GK延迟增大K+外流膜复极化电压门控电压门控钠通道开放钠通道开放第1

3、2页，此课件共61页哦第13页，此课件共61页哦动作电位的触发o阈强度：能使细胞产生动作电位的最小刺激强度称为阈强度o阈刺激：相当于阈强度的刺激称为阈刺激第14页，此课件共61页哦动作电位的传播o动作电位在同一细胞上的传播o动作电位在细胞之间的传播第15页，此课件共61页哦动作电位在同一细胞上的传播第16页，此课件共61页哦提高动作电位传导速度的方法o有脊椎动物髓鞘o无脊椎动物增加突出直径第17页，此课件共61页哦电紧张电位由于外加电流的作用，引起细胞膜电位发生的变化(超极化或去极化)特点：被动反应，局限，分级性，电紧张性扩布第18页，此课件共61页哦电紧张电位第19页，此课件共61页哦电紧张

4、电位的常数o时间常数o空间常数o增大电紧张电位的生成速度减小o减小电紧张电位的衰减速度增大第20页，此课件共61页哦髓鞘的作用o髓鞘既有减小膜电容，又有增大膜电阻的作用，因此能够大大提高动作电位的传播速度。o郎飞结“中转站”个数明显减少，还能减少能力消耗第21页，此课件共61页哦动作电位在细胞之间的传播o缝隙连接是一种特殊的细胞间连接方式，可使动作电位在细胞之间直接传播。第22页，此课件共61页哦动作电位后Na+、K+梯度的重建oNa+-K+pumpo“Recharging”process第23页，此课件共61页哦第24页，此课件共61页哦o第二章细胞的基本功能（二）o一、选择题o1.B2.D

5、3.A4.C5.ABCDE6.AE7.ABCDEoo二、名词解释o1、“全或无”现象:动作电位一经出现,其幅度就达到一定的数值,不因刺激的增强而随之增大,动作电位的这一特性称为全或无现象.oo三、填空o1、复极化o2、通道易化扩散第25页，此课件共61页哦问答题o动作电位是细胞受刺激时细胞膜产生的一次可逆的、并且是可传导的电位变化。产生的机制为:阈刺激或阈上刺激使膜对Na+的通透性增加，Na+顺浓度梯度及电位差内流，使膜去极化，形成动作电位的上升支；Na+通道失活，而K通道开放，K外流，复极化形成动作电位的下降支；钠泵的作用，将进入膜内的Na+泵出膜外，同时将膜外多余的K泵入膜内，恢复兴奋前时

6、离子分布的浓度。第26页，此课件共61页哦骨骼肌神经-肌肉接头的结构o接头前膜o接头后模（终板膜）o接头间隙o突触囊泡o乙酰胆碱oN2型ACh受体阳离子通道第27页，此课件共61页哦骨骼肌神经-肌肉接头的兴奋传递第28页，此课件共61页哦o人体中的钙，绝大部分存在于骨骼和牙齿，骨骼和牙齿的钙，是人体支架的主要构成成份，称为“骨钙”；o游离于骨骼和牙齿之外的钙，以离子状态或结合态存在于体液和组织中，虽然含量仅占人体总钙的1，但这部分钙对维持生命功能极其重要。o医学上把血液中的钙称为“血钙”，血钙与骨钙存在动态平衡，血钙减低，机体启动平衡机制，骨钙溶解入血以保证血钙浓度稳定。人人体体中中的的钙钙第

7、29页，此课件共61页哦o细胞内外的钙离子浓度存在巨大差别，游离胞外细胞内外的钙离子浓度存在巨大差别，游离胞外的钙浓度是细胞内的钙浓度的的钙浓度是细胞内的钙浓度的1万倍。万倍。o钙离子不能自由通过细胞膜，细胞膜上有专门供钙离子出入的钙离子通道。o胞内胞外的巨大浓度差和专门的通道控制，很容易理解钙离子流对细胞行为的重要性。第30页，此课件共61页哦游离钙离子的重要功能o维持神经和肌肉的的正常反应；o促使伤口上的血液凝结；o机体中多种酶需要钙激活；o钙是机体第二信使，涉及到细胞的信号传递，意义巨大。第31页，此课件共61页哦突触囊泡第32页，此课件共61页哦突触囊泡o突触囊泡膜上有大量的突触结合蛋

8、白o突触结合蛋白，是一类在细胞分泌过程中感受钙离子钙离子信号的蛋白质，存在于神经和内分泌细胞的囊泡膜上，被认为是细胞分泌过程中的主要Ca2+感受器，与Ca2+结合后触发囊泡的出胞。第33页，此课件共61页哦乙酰胆碱o乙酰胆碱在胞浆中合成，合成后由小泡摄取并贮存起来。o乙酰胆碱是一种神经传递介质，能特异性地作用于各类胆碱受体o可引起受体膜产生动作电位o发挥生理作用后，被乙酰胆碱酯酶水解成胆碱和乙酸，而失活，使终板膜恢复到接受新兴奋传递的状态。第34页，此课件共61页哦N2型ACh受体阳离子通道oN2型ACh受体阳离子通道是一种化学门控通化学门控通道道。o当与ACh结合后，发生构象变化及通道的开放

9、，引起Na+、K+和Ca2+的跨膜流动o它们的跨膜流动造成终板膜的去极化，并以终板电位的形式将信号传给周围肌膜，引发肌膜的兴奋和肌细胞的收缩，从而实现ACh的信号跨膜转导。第35页，此课件共61页哦ACh的量子式释放o接头前膜一次动作电位引发的终板电位（终板电位（EPP），是由大量囊泡同时释放引起的微终板电微终板电位（位（MEPP）总和而形成的。第36页，此课件共61页哦肌细胞的收缩o人体的肌肉组织可分为骨骼肌、心肌和平滑肌三类o其中骨骼肌和心肌统称为横纹肌o依据受神经支配和控制的差异，肌肉组织可分为随意肌和非随意肌。第37页，此课件共61页哦肌肉收缩第38页，此课件共61页哦横纹肌细胞的结构

10、特征第39页，此课件共61页哦第40页，此课件共61页哦横纹肌细胞收缩机制第41页，此课件共61页哦横桥周期o1、横桥分解ATP为ADP和Pi，部分能量用于复位，此时对肌动蛋白具有高亲和力。o2、Ca2+与肌钙蛋白结合，肌动蛋白暴露结合点，与横桥结合。o3、横桥构象改变，头部向桥臂方向扭动，拖动细肌丝向M线方向滑行。同时，ADP和Pi被解离。o4、横桥再次结合ATP，导致对肌动蛋白亲和力降低而分离。第42页，此课件共61页哦o肌肉收缩需要ATP和Ca2+o上一节讲到骨骼肌动作电位o那么，骨骼肌动作电位是如何为肌细胞提供ATP和Ca2+的呢？第43页，此课件共61页哦横纹肌细胞的兴奋-收缩耦联o

11、将横纹肌细胞产生动作电位的电兴奋过程与肌丝滑行的机械收缩联系起来的中介机制或过程，称为兴奋-收缩耦联。第44页，此课件共61页哦o骨骼肌细胞的动作电位与神经细胞动作电位十分相似，形成机制相同。o心肌细胞的动作电位依细胞类型不同而异。第45页，此课件共61页哦肌管系统第46页，此课件共61页哦oL-型钙通道（L-typecalciumchannel）是一种电压依赖性钙通道的类型钙通道。oT管膜或肌膜中的L型钙通道与JSR膜中的钙释放通道相对应，第47页，此课件共61页哦兴奋-收缩耦联第48页，此课件共61页哦肌丝滑行过程第49页，此课件共61页哦影响横纹肌收缩效能的因素o负荷o肌肉收缩能力o收缩

12、的总和等第50页，此课件共61页哦平滑肌o平滑肌是构成气道、消化道、血管、泌尿生殖器等器官的主要组织成分，这些器官不仅依赖平滑肌的紧张性收缩来对抗重力或外加负荷，保持器官的正常形态，并借助于平滑肌收缩而实现其运动功能。o平滑肌属于非随意肌，其舒缩活动受自主神经的调控。第51页，此课件共61页哦平滑肌分类o单个单位平滑肌o多单位平滑肌第52页，此课件共61页哦平滑肌与横纹肌的区别o无肌节结构，不显横纹o没有Z盘o粗肌丝结构不同于横纹肌，以相反的方向在不同方位上伸出横桥。o没有内陷T管，收缩缓慢第53页，此课件共61页哦平滑肌收缩的触发因子o平滑肌收缩因子也是Ca2+o电-机械耦联Ca2+主要来源

13、于细胞外o药物-机械耦联不产生动作电位，药物直接诱发胞质中Ca2+浓度的升高第54页，此课件共61页哦心脏的电生理学及其生理特征o与神经、骨骼肌相比，心肌细胞动作电位的特点是持续时间长，形态复杂。第55页，此课件共61页哦心肌细胞分类根据组织学和电生理学特点o工作细胞：包括心房肌和心室肌，它们有稳定的静息电位，主要执行收缩功能。o自律细胞：包括窦房结、房室结、房室束和浦肯野细胞，它们组成心内特殊传导系统，大多数没有稳定的静息电位，并可自动产生节律性兴奋。第56页，此课件共61页哦心肌细胞分类根据动作电位去极化的快慢及其产生机制o快反应细胞：去极化速度快，幅度大，复极化过程缓慢，分时相。o慢反应

14、细胞：去极化速度慢，幅度小，复极化过程缓慢，不分时相。第57页，此课件共61页哦心脏各部分心肌细胞的跨膜电位心脏各部分心肌细胞的跨膜电位第58页，此课件共61页哦心脏的起搏点o在心脏自律组织中，以窦房结P细胞的自律性为最高，每分钟约70次。o产生兴奋并控制整个心脏活动的自律组织通常是自律性最高的窦房结，故窦房结是心脏活动的正常起搏点。o由窦房结起搏而形成的心脏节律称为窦性节律。第59页，此课件共61页哦窦房结P细胞的动作电位第60页，此课件共61页哦心肌的传导性o心肌的传导性是指心肌细胞具有传导兴奋的能力或特性。o相邻心肌细胞之间以闰盘相连接，从而实现细胞间的兴奋传导。第61页，此课件共61页哦