物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)方式包括單純擴(kuò)散、經(jīng)載體或經(jīng)通道易化擴(kuò)散、原發(fā)性或繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)、出胞和入胞。其中,單純擴(kuò)散、易化擴(kuò)散和主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)是小分子物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)方式,出胞或入胞是大分子物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)方式。
一、單純擴(kuò)散 單純擴(kuò)散的方向及速度取決于:①該物質(zhì)在細(xì)胞膜兩側(cè)的濃度差;②膜對(duì)該物質(zhì)的通透性。 二、易化擴(kuò)散 易化擴(kuò)散是指物質(zhì)的擴(kuò)散是在通道或載體幫助下完成的,這些通道或載體是位于細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)中的一些特殊蛋白質(zhì)分子。易化擴(kuò)散是非脂溶性物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)方式之一。
三、主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn) 指細(xì)胞直接利用代謝產(chǎn)生的能量將物質(zhì)逆濃度差或電位梯度進(jìn)行跨膜轉(zhuǎn)運(yùn),如鈉泵、鈣泵、H -K 泵。 鈉-鉀泵是在細(xì)胞膜上普遍存在的離子泵,簡(jiǎn)稱鈉泵。鈉泵具有ATP酶的活性,又稱為Na -K 依賴性ATP酶。Na 泵的活動(dòng)對(duì)維持細(xì)胞正常的結(jié)構(gòu)及功能具有重要的意義:①鈉泵活動(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;②鈉泵活動(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;③鈉泵活動(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;④鈉泵活動(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。原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)是繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)的動(dòng)力。 四、出胞和入胞 出胞指胞質(zhì)內(nèi)的大分子物質(zhì)以分泌囊泡的形式排出細(xì)胞的過(guò)程。入胞指大分子物質(zhì)或物質(zhì)團(tuán)塊(如細(xì)菌,病毒、異物、脂類物質(zhì)等)進(jìn)入細(xì)胞的過(guò)程。均屬于耗能的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程。 細(xì)胞的興奮性和生物電現(xiàn)象 一、靜息電位、動(dòng)作電位及其產(chǎn)生機(jī)制 (一)靜息電位及其產(chǎn)生機(jī)制 1.靜息電位及其特點(diǎn) 靜息電位是指細(xì)胞在安靜狀態(tài)下,存在于膜兩側(cè)的電位差,表現(xiàn)為膜內(nèi)電位較膜外為負(fù),一般在-100~-10mV之間。其特征是①在大多數(shù)細(xì)胞是一種穩(wěn)定的直流電位;②細(xì)胞內(nèi)電位低于胞外,即內(nèi)負(fù)外正;③不同細(xì)胞靜息電位的數(shù)值可以不同。 靜息電位的產(chǎn)生是由于膜兩側(cè)不同極性的電荷積聚的結(jié)果,通常把這種靜息時(shí)位于膜兩側(cè)電荷(外正內(nèi)負(fù))分布的狀態(tài)稱為極化。當(dāng)膜電位絕對(duì)值增大時(shí),稱為超極化;反之,稱為去極化;細(xì)胞在發(fā)生去極化后,膜電位再向靜息電位方向恢復(fù)的過(guò)程,稱為復(fù)極化。 2.靜息電位產(chǎn)生機(jī)制 靜息電位主要由K 外流形成,接近于K 的電-化學(xué)平衡電位。 (1)細(xì)胞內(nèi)外Na 和K 的分布不均勻,細(xì)胞外高Na 而細(xì)胞內(nèi)高K 。 (2)安靜時(shí)膜對(duì)K 的通透性遠(yuǎn)大于Na ,K 順濃度梯度外流,并達(dá)到電-化學(xué)平衡。 (3)鈉-鉀泵的生電作用,維持細(xì)胞內(nèi)外離子不均勻分布,使膜內(nèi)電位的負(fù)值增大,參與靜息電位生成。衛(wèi)考在線 www.51weikao.com整理 細(xì)胞膜對(duì)K 和Na 的通透性是靜息電位的主要決定因素。 3.影響因素 (1)細(xì)胞外K 濃度的改變 當(dāng)細(xì)胞外K 濃度升高時(shí),靜息電位絕對(duì)值增大。 (2)膜對(duì)K 和Na 的相對(duì)通透性改變 對(duì)K 通透性增高時(shí),靜息電位絕對(duì)值增大;對(duì)Na 通透性升高時(shí),靜息電位絕對(duì)值減小。 (3)鈉-鉀泵的活動(dòng)水平。(??迹?/span> (二)動(dòng)作電位及其產(chǎn)生機(jī)制(掌握)
三、興奮與興奮性 (一)興奮 細(xì)胞對(duì)刺激發(fā)生反應(yīng)的過(guò)程稱為興奮。只有可興奮細(xì)胞(并不是所有細(xì)胞)接受刺激后才能產(chǎn)生動(dòng)作電位。 (二)興奮性 生理學(xué)中把可興奮細(xì)胞受刺激后產(chǎn)生動(dòng)作電位的能力稱為細(xì)胞的興奮性。 (三)興奮性變化的規(guī)律 細(xì)胞在產(chǎn)生每個(gè)動(dòng)作電位后,依次出現(xiàn)絕對(duì)不應(yīng)期→相對(duì)不應(yīng)期→超常期→低常期。 可興奮細(xì)胞興奮過(guò)程中興奮性的變化特點(diǎn)及其機(jī)制(掌握)
(四)閾值 指能引起動(dòng)作電位的最小刺激強(qiáng)度。它是衡量細(xì)胞或組織興奮性大小的最好指標(biāo)。閾下刺激只能引起低于閾電位值的去極化,不能發(fā)展為動(dòng)作電位。在刺激超過(guò)閾強(qiáng)度后,動(dòng)作電位的上升速度和所達(dá)到的最大值,就不再依賴于所給刺激的強(qiáng)度大小了。 三、興奮在同一細(xì)胞上傳導(dǎo)的機(jī)制和特點(diǎn) (一)興奮在同一細(xì)胞上的傳導(dǎo)機(jī)制——局部電流學(xué)說(shuō) (二)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 與突觸傳遞相比較,神經(jīng)纖維可以接受高頻率、長(zhǎng)時(shí)間的有效電刺激,并始終保持其傳導(dǎo)興奮的能力,稱為相對(duì)不疲勞性。 骨骼肌的收縮功能 一、神經(jīng)-骨骼肌接頭處的興奮傳遞 骨骼肌的神經(jīng)-肌接頭由“接頭前膜-接頭間隙-接頭后膜(終板膜)”組成。終板膜上有ACh受體,即N2型ACh受體陽(yáng)離子通道。 當(dāng)神經(jīng)纖維傳來(lái)的動(dòng)作電位到達(dá)神經(jīng)末梢時(shí),神經(jīng)興奮→接頭前膜去極化→前膜對(duì)Ca2 通透性增加→Ca2 內(nèi)流→ACh囊泡破裂釋放→ACh進(jìn)入接頭間隙→ACh與終板膜上的ACh受體結(jié)合→終板膜對(duì)Na 通透性增高→Na 內(nèi)流→產(chǎn)生終板電位(局部電位)→總和達(dá)閾電位時(shí)→產(chǎn)生肌細(xì)胞動(dòng)作電位??梢?jiàn)接頭前膜處Ca2 的內(nèi)流對(duì)于突觸小泡內(nèi)ACh的釋放是至關(guān)重要的。 接頭前膜以量子釋放的形式釋放ACh。一個(gè)突觸小泡中所含的ACh(每個(gè)突觸小泡內(nèi)約含有1萬(wàn)個(gè)ACh),稱為一個(gè)量子的ACh。在靜息狀態(tài)下,接頭前膜也會(huì)發(fā)生約1次/秒的ACh量子的自發(fā)釋放,引起終板膜電位的微小變化,稱微終板電位(MEPP)。當(dāng)接頭前膜產(chǎn)生動(dòng)作電位和Ca2 內(nèi)流時(shí),大量的突觸小泡幾乎同步釋放ACh,產(chǎn)生的MEPP會(huì)疊加,形成平均幅度約為50mV的終板電位(EPP)。 二、骨骼肌的興奮-收縮耦聯(lián) 在以膜的電變化為特征的興奮過(guò)程和以肌纖維機(jī)械變化為基礎(chǔ)的收縮過(guò)程之間,存在著某種中介過(guò)程把兩者聯(lián)系起來(lái),這一過(guò)程稱為興奮-收縮耦聯(lián)。目前認(rèn)為,它至少包括三個(gè)主要步驟:電興奮通過(guò)橫管系統(tǒng)傳向肌細(xì)胞的深處;肌質(zhì)網(wǎng)(即縱管系統(tǒng))對(duì)Ca2 的釋放和再聚積。興奮-收縮耦聯(lián)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是三聯(lián)管,偶聯(lián)因子是Ca2 。 |
|