生理学教案 第二章 细胞的基本功能

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1、精品课程生理学教案第二章细胞的基本功能[目的要求]1、了解细胞膜的分子结构，掌握细胞膜的物质转运的形式和影响因素2、掌握静息电位和动作电位的概念、特点和形成的离子机制，并了解静息电位和动作电位形成的理论的主要证据3、掌握局部兴奋特点和产生机制，掌握动作电位的引起和兴奋在同一细胞上的传导机制及特点4、了解神经-骨骼肌接头的结构特点、掌握神经-骨骼肌接头兴奋传递过程，熟悉影响神经-骨骼肌接头兴奋传递的主要因素及其临床意义5、掌握肌肉收缩原理和前负荷、后负荷、肌肉收缩能力的概念，熟悉前负荷、后负荷、肌肉收缩能力对肌肉收缩的影响[讲授重点]1．细胞膜的物质转运的形式和影响因素2.静息电

2、位和动作电位的概念和形成的离子机制3.局部兴奋、动作电位的引起和兴奋在同一细胞上的传导机制4.神经-骨骼肌接头处的兴奋传递及影响因素5.肌肉收缩原理和前负荷、后负荷、肌肉收缩能力对肌肉收缩的影响[讲授难点]1.继发性主动转运2.静息电位和动作电位形成的离子机制3.前负荷、后负荷对肌肉收缩的影响[教材]生理学(5版),姚泰主编,人民卫生出版社,2000,北京案例：某男性患者，16岁，近来运动后感到极度无力，尤其是在进食大量淀粉类食物后加重。门诊检查血清钾正常（4.5mEq／L），但运动后血清钾明显降低（2.2mEq／L），经补钾治疗后症状缓解。1.为什么低血钾会引起极度肌肉无力？

3、2.为什么在进食大量淀粉后症状加重？3.血钾增高时对肌肉收缩有何影响？为什么？细胞是组成人体和其他生物体的基本结构单位和功能单位。体内所有的生理功能和生化反应都是在细胞及其产物的物质基础上进行的。只有在了解细胞和细胞器的分子组成和功能的基础上，才能阐明整个人体和各器官、系统的功能活动及其机制。一、细胞膜的物质转运功能（一）细胞膜的结构1．细胞膜的分子组成主要由脂质、蛋白质和少量糖类组成(图2-1)。膜中脂质的分子数超过蛋白质分子数100倍以上。图2-1A细胞膜的分子组成B磷脂的分子结构模式图2．液态相嵌模型（fluidmosaicmodel）以液态的脂质双分子层为基架,其中镶嵌

4、着具有不同分子结构和不同生理功能的球形蛋白质（图2-2）。图2-2细胞膜液态相嵌模型示意图二、跨膜物质转运的方式（一）单纯扩散（simplediffusion）概念：脂溶性物质从高浓度侧向低浓度侧跨膜转运。体内依靠单纯扩散通过细胞膜的物质只有脂溶性气体分子O2和CO2。图2-3扩散示意图影响因素：动力：浓度差阻力：通透性（permeability）通透性：物质通过膜的难易程度浓度差增大、通透性增高，扩散增大（二）易化扩散（facilitateddiffusion）1.概念：在膜蛋白的帮助下物质从高浓度侧向低浓度侧跨膜转运2.特点：从高浓度到低浓度特异性受调节3.分类：载体（ca

5、rrier）为中介的易化扩散：特点：结构特异性高;有饱和现象;有竞争性抑制现象：有饱和现象通道（channel）为中介的易化扩散：特点：有一定特异性，但没有载体严格;可以处于开放或关闭的不同功能状态，其通透性变化快化学门控通道（chemically-gatedchannel）电压门控通道（voltage-gatedchannel）机械门控通道（mechanically-gatedchannel）4.影响因素离子的易化扩散（三）主动转运（activetransport）1.概念：通过细胞本身的耗能将物质从低浓度侧向高浓度侧跨膜转运被动转运（passivetransport）单纯扩

6、散、易化扩散2.分类：原发性主动转运（primaryactivetransport）钠-钾泵（sodium-potassiumpump，钠泵）继发性主动转运（secondaryactivetransport）钠-钾泵活动生理意义胞内低Na，维持细胞体积胞内高K，酶活性----新陈代谢正常进行势能储备钠、钾的易化扩散继发性主动转运，联合转运（cotransport）同向转运（symport）逆向转运（antiport）（四）入胞（endocytosis）和出胞（exocytosis）入胞和出胞：大分子、团块，需膜的运动被动转运、主动转运：小分子二、细胞的生物电活动（一）静息电位（

7、Restingpotential,RP)1．概念安静状态下细胞膜两侧的电位差极化(polarization)：外正内负，膜两侧电位差等于RP去极化（depolarization)：膜两侧电位差低于RP复极化（repolarization)：由去极化恢复极化超极化(hyperpolarization)：膜两侧电位差高于RP证明：1、Nernst公式Ek=59.5Log[K+]o/[K+]i(mV)理论值-87mV，实际值-77mV2、改变细胞外液中的K+浓度，RP变化与Nernst公式预期的理