生理学课件第02章细胞的基本功能2017版 护理本科 人卫第3版.ppt
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1、1,第二章 细胞的基本功能,见贤思齐焉,见不贤而内自省也。 论语里仁,2,细胞的基本功能,细胞膜 物质转运功能 信号转导功能(自学):细胞膜受体;配体 生物电活动(神经细胞) 静息电位 动作电位 肌细胞的收缩(骨骼肌),3,第一节 细胞膜的物质转运功能,4,病例遗传性球形红细胞增多症,患者女性,22岁。临床表现为贫血、黄疸,有十多年的贫血病史。该患者有明显的脾大。实验室检查表明该患者的红细胞大部分是小的球形红细胞,而且这种红细胞的渗透脆性较高。将患者的红细胞体外孵育时, 溶血较正常人严重。 如果加入糖和ATP可明显抑制溶血的发生。 查该患者红细胞内钠和钾浓度正常, 但细胞膜对钠和钾的通透性是正
2、常的3倍,并且细胞膜上的钠-钾泵水平也是正常的3倍。,5,案例问题,红细胞为什么会破裂(溶血)? 水的跨膜转运 钠和钾是如何通过细胞膜的? 离子的跨膜转运 为什么加入糖和ATP能够抑制溶血? 钠-钾泵的生理作用、意义,6,学习目标,熟悉单纯扩散转运的物质、动力 掌握易化扩散的概念、方式、转运物质、动力;熟悉载体介导的易化扩散和通道介导的易化扩散的特点 掌握主动转运的概念、方式、转运物质、动力 掌握钠-钾泵作用、生理意义 了解出胞和入胞,化学组成:脂质;蛋白质;糖 液态镶嵌模型,7,一、细胞膜的结构概述,8,二 、细胞膜的物质转运功能,跨膜物质转运的动力(决定转运方向) 势能(电-化学驱动力):
3、浓度势能;电荷势能 化学能:ATP 跨膜物质转运的方式 细胞膜的通透性 决定物质通过细胞膜的难易程度,9,二 、细胞膜的物质转运功能,脂溶性物质;气体;水 单纯扩散(simple diffusion) 动力:势能 非脂溶性的小分子物质或带电离子 细胞膜蛋白质辅助 易化扩散(facilitated diffusion) 主动转运(active transport) 大分子和颗粒物质 膜泡运输:出胞/入胞(吞噬;吞饮),10,易化扩散(facilitated diffussion),一些不溶于脂质或在脂质中溶解度很小的物质,在细胞膜结构中特殊蛋白质的协助下,从膜的高浓度一侧向低浓度一侧扩散的过程
4、动力:势能 膜蛋白 载体(carrier)介导的易化扩散 通道(channel)介导的易化扩散,11,载体介导的易化扩散,转运物质:水溶性小分子物质 特点 结构特异性 饱和现象 竞争性抑制,12,通道介导的易化扩散,转运物质: 离子 基本特征 离子选择性 转运速度快 门控性 电压门控通道 化学门控通道 机械门控通道,细胞通过本身的某种耗能过程,将某种物质的分子或离子由膜的低浓度一侧移向高浓度一侧的过程 动力:化学能(ATP) 膜蛋白 直接利用(原发性主动转运):ATP酶(泵) 间接利用(继发性主动转运):载体,13,主动转运,同向转运体 反向转运体,14,继发性主动转运举例,15,钠-钾泵(钠
5、-钾依赖式ATP酶),每分解一分子ATP,将3个Na+移出胞外,将2个K+移入胞内 维持钠和钾的跨膜梯度 细胞内高钾维持代谢反应 维持细胞内渗透压和细胞容积 细胞发生电活动的基础 生电效应 细胞外高钠提供势能储备 抑制剂: 哇巴因,16,案例问题,红细胞为什么会破裂(溶血)? 水的跨膜转运 钠和钾是如何通过细胞膜的? 离子的跨膜转运 为什么加入糖和ATP能够抑制溶血? 钠-钾泵的生理作用、意义,17,小结,知识点1:物质的跨膜转运 记忆:易化扩散、主动转运的概念;通道、载体的特点 理解:物质跨膜转运的影响因素(动力、通透性) 应用:各转运方式转运的物质 知识点2:钠-钾泵 记忆:钠钾泵的生理作
6、用 理解:钠钾泵的生理意义 应用:钠钾泵异常对机体的影响,第三节 细胞的生物电现象,18,我不欲人之加诸我也,吾亦欲无加诸人。 论语公冶长,病例原发性高血钾周期性麻痹,患者男性,10岁。患有肌肉麻痹症,肌肉周期性挛缩并伴有疼痛,随后反应迟缓,肌肉发生瘫痪。体格检查:血钾 6.8 mmol/L(正常4.5 mmol/L),细胞内钾离子明显降低,症状发生时,骨骼肌细胞膜静息电位幅度降低。同时使用胰岛素和沙丁胺醇(2受体激动剂),症状得到明显缓解。,19,20,案例问题,患者为什么会瘫痪? 兴奋和兴奋性 患者静息电位为什么会降低? 静息电位的产生机制 细胞内外钾离子浓度异常与瘫痪有什么关系? 生物电
7、现象:静息电位和动作电位 动作电位的产生条件 为什么肌肉先出现挛缩再出现瘫痪? 动作电位的产生机制,一、静息电位(resting potential)及其产生机制,细胞处于静息状态时,膜两侧存在的外正内负的电位差 以神经细胞为例:-70 mV,21,静息电位,极化(polarization) 超极化(hyperpolarization) 去极化(depolarization) 超射(overshoot) 复极化(repolarization),22,静息电位产生的机制,离子的跨膜转运/流动 电-化学驱动力(electrochemical driving force) 浓度差钠-钾泵 细胞膜的选
8、择通透性 离子通道,23,平衡电位,驱动力:浓度差;电荷差 平衡电位:电驱动力 = -化学驱动力 Nernst公式 Ex = ln = 60 log (mV) EK = -102 mV ENa = +56 mV ECl = -76 mV Eca = +123 mV,24,RT ZF,Xo Xi,Xo Xi,影响静息电位的因素,K+平衡电位 细胞内外K+浓度差 K+外流 细胞膜对Na+的通透性 Na+内流 去极化 钠泵活动水平 超极化,25,二、动作电位及其产生机制,细胞的动作电位(action potential) 细胞受刺激时在静息电位基础上产生的可扩布的电位变化 峰电位(spike pot
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