細(xì)胞的信號(hào)傳導(dǎo)

1、第二節(jié)第二節(jié) 細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)功能細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)功能 外界信號(hào)外界信號(hào)細(xì)胞膜表面細(xì)胞膜表面膜蛋白分子變構(gòu)膜蛋白分子變構(gòu)新信號(hào)形成新信號(hào)形成的功能變化的功能變化靶細(xì)胞膜內(nèi)靶細(xì)胞膜內(nèi)信號(hào)分子：在細(xì)胞間傳遞信息的物質(zhì)信號(hào)分子：在細(xì)胞間傳遞信息的物質(zhì) （神經(jīng)遞質(zhì)、激素、細(xì)胞因子）（神經(jīng)遞質(zhì)、激素、細(xì)胞因子）細(xì)胞膜的跨膜信息傳遞細(xì)胞膜的跨膜信息傳遞- 膜受體的功能膜受體的功能 受體具有三個(gè)特征受體具有三個(gè)特征： 特異性特異性 飽和性飽和性 可逆性可逆性 受體激動(dòng)劑受體激動(dòng)劑 受體阻斷劑受體阻斷劑 配體配體 ：被膜受體特異識(shí)別并結(jié)合的特定的外：被膜受體特異識(shí)別并結(jié)合的特定的外來(lái)化學(xué)物質(zhì)來(lái)化學(xué)物質(zhì) 跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)

2、導(dǎo)主要涉及到：胞外信號(hào)跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)主要涉及到：胞外信號(hào)的識(shí)別與結(jié)合、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、胞內(nèi)效應(yīng)等三的識(shí)別與結(jié)合、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、胞內(nèi)效應(yīng)等三個(gè)環(huán)節(jié)。個(gè)環(huán)節(jié)。 跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)方式大體有以下四類：跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)方式大體有以下四類： 離子通道介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)離子通道介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo) 酶偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)酶偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo) G G蛋白偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo) 細(xì)胞內(nèi)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo) 膜外膜外N N端：識(shí)別、結(jié)合端：識(shí)別、結(jié)合第一信使第一信使膜內(nèi)膜內(nèi)C C端：激活端：激活G G蛋白蛋白一、一、G G蛋白偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo) ( (一一)

3、) cAMP信號(hào)通路信號(hào)通路神經(jīng)遞質(zhì)、激素等神經(jīng)遞質(zhì)、激素等（第一信使）（第一信使）興奮性興奮性G蛋白蛋白(G(GS S) )激活腺苷酸環(huán)化酶激活腺苷酸環(huán)化酶(AC)(AC)ATPATPcAMPcAMP（第二信使）（第二信使）細(xì)胞內(nèi)生物效應(yīng)細(xì)胞內(nèi)生物效應(yīng)激活激活cAMPcAMP依賴的蛋白激酶依賴的蛋白激酶A A結(jié)合結(jié)合G蛋白偶聯(lián)受體蛋白偶聯(lián)受體激活激活G蛋白蛋白( (與與、亞單位分離亞單位分離) )膜外膜外N N端：識(shí)別、結(jié)合端：識(shí)別、結(jié)合第一信使第一信使膜內(nèi)膜內(nèi)C C端：激活端：激活G G蛋白蛋白( (二二) ) 磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇信號(hào)通路信號(hào)通路激素激素（第一信使）（第一信使）興奮性興奮

4、性G蛋白蛋白(G(GS S) )激活磷脂酶激活磷脂酶C C(PLC)(PLC)PIPPIP2 2 ( (第二信使）第二信使） IPIP3 3 和和 DGDG激激 活活 蛋白激酶蛋白激酶C C內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 釋放釋放CaCa2+2+激活激活G蛋白蛋白( (與與、亞單位分離亞單位分離) )細(xì)胞內(nèi)生物效應(yīng)細(xì)胞內(nèi)生物效應(yīng)結(jié)合結(jié)合G蛋白偶聯(lián)受體蛋白偶聯(lián)受體二、離子通道介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)二、離子通道介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo) 離子通道大體有：化學(xué)、電壓、機(jī)械性門(mén)控通道離子通道大體有：化學(xué)、電壓、機(jī)械性門(mén)控通道 如：如：化學(xué)性胞外信號(hào)化學(xué)性胞外信號(hào)( (ACh) )ACh + + 受體受體=復(fù)合體復(fù)合體終板膜變構(gòu)終板膜變構(gòu)=

5、離子通道開(kāi)放離子通道開(kāi)放Na+ +內(nèi)流內(nèi)流終板膜電位終板膜電位骨骼肌收縮骨骼肌收縮特點(diǎn)：信號(hào)傳導(dǎo)速度快特點(diǎn)：信號(hào)傳導(dǎo)速度快 1.不需要其他蛋白的參與不需要其他蛋白的參與 2.不需改變細(xì)胞內(nèi)信使物質(zhì)的產(chǎn)生不需改變細(xì)胞內(nèi)信使物質(zhì)的產(chǎn)生三、酶偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)三、酶偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo) 1.1.酪氨酸激酶受體：受體本身具有酶的活性，酪氨酸激酶受體：受體本身具有酶的活性，又稱受體酪氨酸激酶。又稱受體酪氨酸激酶。生長(zhǎng)因子生長(zhǎng)因子與受體酪氨酸激酶結(jié)合與受體酪氨酸激酶結(jié)合細(xì)胞內(nèi)生物效應(yīng)細(xì)胞內(nèi)生物效應(yīng)膜外膜外N N端：識(shí)別、結(jié)合端：識(shí)別、結(jié)合第一信使第一信使 膜內(nèi)膜內(nèi)C C端：具有酪氨酸激酶活性端：具有

6、酪氨酸激酶活性2.酪氨酸激酶結(jié)合型受體酪氨酸激酶結(jié)合型受體 入胞質(zhì)端無(wú)蛋白激酶活性，與入胞質(zhì)端無(wú)蛋白激酶活性，與細(xì)胞外的配體結(jié)合后可以結(jié)合并激細(xì)胞外的配體結(jié)合后可以結(jié)合并激活活胞質(zhì)內(nèi)的酪氨酸激酶胞質(zhì)內(nèi)的酪氨酸激酶3.鳥(niǎo)苷酸環(huán)化酶受體鳥(niǎo)苷酸環(huán)化酶受體N端：配體結(jié)合位點(diǎn)（膜外）端：配體結(jié)合位點(diǎn)（膜外）C端：端：GC結(jié)構(gòu)域（膜內(nèi)）結(jié)構(gòu)域（膜內(nèi)）+配體配體+受體受體GCcGMPPKG 膜內(nèi)膜內(nèi)NOsGCcGMPPKG+特點(diǎn)：特點(diǎn)：信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與G蛋白無(wú)關(guān)；蛋白無(wú)關(guān)；無(wú)第二信使的產(chǎn)生；無(wú)第二信使的產(chǎn)生；無(wú)細(xì)胞質(zhì)中蛋白激酶的激活。無(wú)細(xì)胞質(zhì)中蛋白激酶的激活。 人體及生物體活細(xì)胞在安靜和活動(dòng)時(shí)都人體及生

7、物體活細(xì)胞在安靜和活動(dòng)時(shí)都存在電活動(dòng)，這種電活動(dòng)稱為生物電現(xiàn)象存在電活動(dòng)，這種電活動(dòng)稱為生物電現(xiàn)象（bioelectricity）。）。細(xì)胞生物電現(xiàn)象是普遍存在的，臨床上細(xì)胞生物電現(xiàn)象是普遍存在的，臨床上廣泛應(yīng)用的心電圖、腦電圖、肌電圖及視網(wǎng)廣泛應(yīng)用的心電圖、腦電圖、肌電圖及視網(wǎng)膜電圖等就是這些不同器官和組織活動(dòng)時(shí)生膜電圖等就是這些不同器官和組織活動(dòng)時(shí)生物電變化的表現(xiàn)。物電變化的表現(xiàn)。第三節(jié)第三節(jié) 細(xì)胞的生物電現(xiàn)象細(xì)胞的生物電現(xiàn)象神經(jīng)和骨骼肌細(xì)胞的生物電現(xiàn)象神經(jīng)和骨骼肌細(xì)胞的生物電現(xiàn)象1、可興奮細(xì)胞：受刺激后能產(chǎn)生動(dòng)作電位的細(xì)胞、可興奮細(xì)胞：受刺激后能產(chǎn)生動(dòng)作電位的細(xì)胞 （可興奮組織）（可興奮

8、組織）神經(jīng)細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞肌細(xì)胞肌細(xì)胞腺細(xì)胞腺細(xì)胞2、興奮性和興奮的含義、興奮性和興奮的含義 興奮興奮 (excitation) 細(xì)胞受刺激時(shí)而發(fā)生可傳播的電變化。細(xì)胞受刺激時(shí)而發(fā)生可傳播的電變化。變遷變遷活組織或細(xì)胞對(duì)刺激發(fā)生的反應(yīng)?；罱M織或細(xì)胞對(duì)刺激發(fā)生的反應(yīng)。刺激：能引起反應(yīng)的內(nèi)外環(huán)境條件的變化稱為刺激：能引起反應(yīng)的內(nèi)外環(huán)境條件的變化稱為刺激刺激(stimulus) 反應(yīng)：刺激引起的機(jī)體或組織細(xì)胞活動(dòng)的變化反應(yīng)：刺激引起的機(jī)體或組織細(xì)胞活動(dòng)的變化 興奮性（興奮性（excitability)： 活組織或細(xì)胞對(duì)刺激發(fā)生反應(yīng)的能力?；罱M織或細(xì)胞對(duì)刺激發(fā)生反應(yīng)的能力。 細(xì)胞受刺激時(shí)產(chǎn)生動(dòng)作電位的能力

9、。細(xì)胞受刺激時(shí)產(chǎn)生動(dòng)作電位的能力。變遷變遷刺激刺激 可興奮細(xì)胞可興奮細(xì)胞 動(dòng)作電位動(dòng)作電位 反應(yīng)（興奮和抑制反應(yīng)（興奮和抑制 ）本質(zhì)表現(xiàn)本質(zhì)表現(xiàn) 外在表現(xiàn)外在表現(xiàn) 前提前提 神經(jīng)和肌肉細(xì)胞神經(jīng)和肌肉細(xì)胞 刺激引起興奮的條件：刺激引起興奮的條件：要素：刺激的強(qiáng)度、刺激的持續(xù)時(shí)間以及刺要素：刺激的強(qiáng)度、刺激的持續(xù)時(shí)間以及刺激強(qiáng)度對(duì)時(shí)間的變化率。激強(qiáng)度對(duì)時(shí)間的變化率。閾強(qiáng)度（閾值）：引起組織興奮即產(chǎn)生動(dòng)作電閾強(qiáng)度（閾值）：引起組織興奮即產(chǎn)生動(dòng)作電位所需的最小刺激強(qiáng)度。位所需的最小刺激強(qiáng)度。 閾刺激閾刺激(Threshold sitimulus): 相當(dāng)于閾強(qiáng)度的刺激相當(dāng)于閾強(qiáng)度的刺激 衡量組織興奮性

10、高低的指標(biāo)：衡量組織興奮性高低的指標(biāo)：強(qiáng)度小于閾值的刺激，強(qiáng)度小于閾值的刺激， 為閾下刺激。為閾下刺激。(Threshold intensity)細(xì)胞的生物電現(xiàn)象細(xì)胞的生物電現(xiàn)象 2.RP2.RP實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：一、靜息電位一、靜息電位( (resting potentialresting potential RP) RP) （一）（一）概概 念念 ：細(xì)胞處于相對(duì)安靜狀態(tài)時(shí)，細(xì)胞：細(xì)胞處于相對(duì)安靜狀態(tài)時(shí)，細(xì)胞膜內(nèi)外存在的電位差。膜內(nèi)外存在的電位差。 1.1.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：2.2.證明證明RPRP的實(shí)驗(yàn)：的實(shí)驗(yàn)：（甲）當(dāng)（甲）當(dāng)A A、B B電極都位于電極都位于細(xì)胞膜外，無(wú)電位改變，細(xì)胞

11、膜外，無(wú)電位改變，證明膜外無(wú)電位差證明膜外無(wú)電位差。（乙）當(dāng)（乙）當(dāng)A A電極位于細(xì)胞電極位于細(xì)胞膜外，膜外， B B電極插入膜內(nèi)時(shí)，電極插入膜內(nèi)時(shí)，有電位改變，有電位改變，證明膜內(nèi)、證明膜內(nèi)、外間有電位差外間有電位差。（丙）當(dāng)（丙）當(dāng)A A、B B電極都位于電極都位于細(xì)胞膜內(nèi)，無(wú)電位改變，細(xì)胞膜內(nèi)，無(wú)電位改變，證明膜內(nèi)無(wú)電位差證明膜內(nèi)無(wú)電位差。規(guī)定：以細(xì)胞外電位為規(guī)定：以細(xì)胞外電位為0，為正極，則細(xì)胞內(nèi)電位為負(fù)。，為正極，則細(xì)胞內(nèi)電位為負(fù)。 B在細(xì)胞表面，無(wú)電流在細(xì)胞表面，無(wú)電流B插入細(xì)胞內(nèi)，瞬間有電流插入細(xì)胞內(nèi)，瞬間有電流B移動(dòng)，電流不變移動(dòng)，電流不變現(xiàn)象：現(xiàn)象：說(shuō)明：說(shuō)明： 細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞

12、外之間存在著電位差，稱細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外之間存在著電位差，稱跨跨膜電位。膜電位。 細(xì)胞外電位高于細(xì)胞內(nèi)電位，外高內(nèi)低。細(xì)胞外電位高于細(xì)胞內(nèi)電位，外高內(nèi)低。 這種電位差值相對(duì)恒定。這種電位差值相對(duì)恒定。 RP值描述值描述: RP膜內(nèi)負(fù)電位膜內(nèi)負(fù)電位(-70-90mV)=超極化超極化 RP膜內(nèi)負(fù)電位膜內(nèi)負(fù)電位(-70-50mV)=去極化去極化RP值值:哺乳動(dòng)物的神經(jīng)、骨骼肌和心肌細(xì)胞哺乳動(dòng)物的神經(jīng)、骨骼肌和心肌細(xì)胞為為-70-90mV，紅細(xì)胞約為，紅細(xì)胞約為-10mV左左右。右。 3.3.與與RPRP相相關(guān)的概念：關(guān)的概念： 靜息電位靜息電位: :細(xì)胞處于相對(duì)安靜狀態(tài)時(shí)，細(xì)胞膜細(xì)胞處于相對(duì)安靜狀態(tài)時(shí)，

13、細(xì)胞膜內(nèi)外存在的電位差。內(nèi)外存在的電位差。 膜電位膜電位:因電位差存在于膜的兩側(cè)所以又稱因電位差存在于膜的兩側(cè)所以又稱為膜電位（為膜電位（membrane potential）。）。習(xí)慣叫法習(xí)慣叫法:因膜內(nèi)電位低于膜外，習(xí)慣上因膜內(nèi)電位低于膜外，習(xí)慣上RP指的是膜內(nèi)負(fù)電位。指的是膜內(nèi)負(fù)電位。極化：極化：膜兩側(cè)電荷的分布分布情況膜兩側(cè)電荷的分布分布情況（RP存在時(shí)細(xì)胞存在時(shí)細(xì)胞 膜所處的膜所處的“內(nèi)負(fù)外正內(nèi)負(fù)外正”狀態(tài)）狀態(tài)） 超極化：靜息電位增大即細(xì)胞內(nèi)負(fù)值增大超極化：靜息電位增大即細(xì)胞內(nèi)負(fù)值增大 （-70mv -90mv)去極化（除極化）：靜息電位減小即細(xì)胞內(nèi)去極化（除極化）：靜息電位減小即

14、細(xì)胞內(nèi)負(fù)值減小的過(guò)程（負(fù)值減小的過(guò)程（-70mv-90mv)。復(fù)極：細(xì)胞膜除極后再向復(fù)極：細(xì)胞膜除極后再向RP方向恢復(fù)的過(guò)程方向恢復(fù)的過(guò)程反極化：膜內(nèi)電位由零變?yōu)檎档倪^(guò)程。反極化：膜內(nèi)電位由零變?yōu)檎档倪^(guò)程。超射值：膜內(nèi)電位由零到反極化頂點(diǎn)的數(shù)值。超射值：膜內(nèi)電位由零到反極化頂點(diǎn)的數(shù)值。(1)(1)靜息狀態(tài)下細(xì)胞膜內(nèi)、外離子分布不勻靜息狀態(tài)下細(xì)胞膜內(nèi)、外離子分布不勻 Na+iNa+o1 13, K+iK+o28 1 Cl -i Cl-o 1 30, A-iA-o 4 1( (二）二）靜息電位靜息電位的產(chǎn)生機(jī)制的產(chǎn)生機(jī)制1 1）前提）前提條件條件(2)(2)靜息狀態(tài)下細(xì)胞膜對(duì)離子的通透性具有選

15、擇性靜息狀態(tài)下細(xì)胞膜對(duì)離子的通透性具有選擇性 通透性：通透性：K+ Cl- Na+ A- 重點(diǎn)重點(diǎn)哺乳動(dòng)物神經(jīng)軸突內(nèi)外的離子濃度（哺乳動(dòng)物神經(jīng)軸突內(nèi)外的離子濃度（mmol/Lmmol/L）細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞外細(xì)胞外細(xì)胞內(nèi)外濃度比細(xì)胞內(nèi)外濃度比離子流動(dòng)方向離子流動(dòng)方向K+140 528：1外流外流Na+131301：13內(nèi)流內(nèi)流Cl-41201：30內(nèi)流內(nèi)流通透膜通透膜選擇性通透膜選擇性通透膜 膜兩側(cè)膜兩側(cè)K+差差是促使是促使K+擴(kuò)散的擴(kuò)散的動(dòng)力動(dòng)力，但隨著但隨著K+的不斷擴(kuò)散，膜兩側(cè)不斷加大的的不斷擴(kuò)散，膜兩側(cè)不斷加大的電位差電位差是是K+繼續(xù)擴(kuò)散的繼續(xù)擴(kuò)散的阻力阻力，當(dāng)動(dòng)力和阻，當(dāng)動(dòng)力和阻力達(dá)

16、到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，力達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，K+的凈擴(kuò)散通量為零的凈擴(kuò)散通量為零 (1)(1)靜息狀態(tài)下細(xì)胞膜內(nèi)、外離子分布不勻靜息狀態(tài)下細(xì)胞膜內(nèi)、外離子分布不勻 主要離子分布：主要離子分布：膜內(nèi)：膜內(nèi)：膜外：膜外：(2)(2)靜息狀態(tài)下細(xì)胞膜對(duì)離子的通透性具有選擇性靜息狀態(tài)下細(xì)胞膜對(duì)離子的通透性具有選擇性 RP產(chǎn)生機(jī)制的膜學(xué)說(shuō)產(chǎn)生機(jī)制的膜學(xué)說(shuō): : Ki順濃度差向膜外擴(kuò)散順濃度差向膜外擴(kuò)散 A-i不能向膜外擴(kuò)散不能向膜外擴(kuò)散K+i、A-i膜內(nèi)電位膜內(nèi)電位(負(fù)電場(chǎng)負(fù)電場(chǎng)) K+o膜膜外外電位電位(正電場(chǎng)正電場(chǎng))膜外為正、膜內(nèi)為負(fù)的極化狀態(tài)膜外為正、膜內(nèi)為負(fù)的極化狀態(tài)當(dāng)擴(kuò)散動(dòng)力與阻力達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)當(dāng)擴(kuò)散動(dòng)力

17、與阻力達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)=RP結(jié)論: RP的產(chǎn)生主要是的產(chǎn)生主要是K向膜外擴(kuò)散向膜外擴(kuò)散的結(jié)果。的結(jié)果。 RP=K+的平衡電位的平衡電位 K+外流：外流： 動(dòng)力：跨膜的動(dòng)力：跨膜的K+濃度梯度濃度梯度 條件：細(xì)胞安靜時(shí)，條件：細(xì)胞安靜時(shí)，K+通道開(kāi)放通道開(kāi)放 阻力：阻力：K+外流引起的外正內(nèi)負(fù)的電場(chǎng)力外流引起的外正內(nèi)負(fù)的電場(chǎng)力 當(dāng)動(dòng)力當(dāng)動(dòng)力=阻力時(shí)，阻力時(shí)，K+外流停止外流停止 結(jié)果：外正內(nèi)負(fù)，此時(shí)的電位值，稱結(jié)果：外正內(nèi)負(fù)，此時(shí)的電位值，稱K+的平衡電位。的平衡電位。影響靜息電位的因素影響靜息電位的因素細(xì)胞內(nèi)外細(xì)胞內(nèi)外K+影響影響:K+o細(xì)胞內(nèi)外細(xì)胞內(nèi)外+濃度差濃度差RP細(xì)胞代謝障礙：細(xì)胞代謝障

18、礙： 細(xì)胞缺血、缺細(xì)胞缺血、缺、酸中毒酸中毒影響鈉泵影響鈉泵膜對(duì)膜對(duì)Na+、K+的相對(duì)通透性的相對(duì)通透性 K+-RP Na+- RP二、動(dòng)作電位及其產(chǎn)生機(jī)制二、動(dòng)作電位及其產(chǎn)生機(jī)制(AP) 可興奮細(xì)胞受到刺激，細(xì)胞膜在靜息電位基礎(chǔ)上可興奮細(xì)胞受到刺激，細(xì)胞膜在靜息電位基礎(chǔ)上發(fā)生一次短暫的、可逆的、并可向周?chē)鷶U(kuò)布的電位波發(fā)生一次短暫的、可逆的、并可向周?chē)鷶U(kuò)布的電位波動(dòng)稱為動(dòng)作電位。動(dòng)稱為動(dòng)作電位。APAP實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：去去 極極 化化上上 升升 支支下降支下降支（一）動(dòng)作電位的形態(tài)（一）動(dòng)作電位的形態(tài)刺激刺激局部電位局部電位閾電位閾電位去極化去極化零電位零電位反極化（超射）反極化（超射）復(fù)

19、極化復(fù)極化（負(fù)、正）后電位（負(fù)、正）后電位上升支：去極化上升支：去極化+反極化（外負(fù)內(nèi)正）反極化（外負(fù)內(nèi)正） 極化演變：極化狀態(tài)極化演變：極化狀態(tài)減弱減弱消失消失反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn) 電位演變：膜內(nèi)電位電位演變：膜內(nèi)電位-90mV0正正下降支：復(fù)極化下降支：復(fù)極化 幅度：幅度：120mV 時(shí)程：時(shí)程：2.0mS 鋒電位是動(dòng)作電位的鋒電位是動(dòng)作電位的標(biāo)志標(biāo)志波形：波形：5.5.與與AP相關(guān)的概念相關(guān)的概念: : 去極化去極化: :膜內(nèi)外電位差向小于膜內(nèi)外電位差向小于RPRP值的方向變化的值的方向變化的過(guò)程過(guò)程。 超極化超極化: :膜內(nèi)外電位差向大于膜內(nèi)外電位差向大于RPRP值的方向變化的值的方向變化的過(guò)程。

20、過(guò)程。 復(fù)極化復(fù)極化: :去極化后再向極化狀態(tài)恢復(fù)的過(guò)程。去極化后再向極化狀態(tài)恢復(fù)的過(guò)程。 反極化反極化: :細(xì)胞膜由外正內(nèi)負(fù)的極化狀態(tài)變?yōu)閮?nèi)正細(xì)胞膜由外正內(nèi)負(fù)的極化狀態(tài)變?yōu)閮?nèi)正外負(fù)外負(fù) 的極性反轉(zhuǎn)過(guò)程。的極性反轉(zhuǎn)過(guò)程。 閾電位閾電位: :引發(fā)引發(fā)APAP的臨界膜電位數(shù)值。的臨界膜電位數(shù)值。 局部電位局部電位: :低于閾電位的去極化電位。低于閾電位的去極化電位。 后電位：后電位：鋒電位下降支最后恢復(fù)到鋒電位下降支最后恢復(fù)到RPRP水平以前，水平以前，一種時(shí)間較長(zhǎng)、波動(dòng)較小的電位變化過(guò)一種時(shí)間較長(zhǎng)、波動(dòng)較小的電位變化過(guò)程。程。 包括：包括：負(fù)后電位負(fù)后電位= =去極化后電位，去極化后電位， 正后

21、電位正后電位= =超去極化后電位。超去極化后電位。1.AP產(chǎn)生的基本條件產(chǎn)生的基本條件: 膜內(nèi)外存在膜內(nèi)外存在Na+差差:Na+i Na+O 1 10 膜在受到膜在受到閾刺激閾刺激而興奮時(shí)，對(duì)離子的通透性增加：而興奮時(shí)，對(duì)離子的通透性增加： 即電壓門(mén)控性即電壓門(mén)控性Na+、K+通道激活而開(kāi)放通道激活而開(kāi)放。（二）動(dòng)作電位的產(chǎn)生機(jī)制（二）動(dòng)作電位的產(chǎn)生機(jī)制APAP上升支上升支APAP下降支下降支刺激刺激膜上膜上少量少量NaNa+ +通道開(kāi)放通道開(kāi)放NaNa+ +順濃度差少量?jī)?nèi)流順濃度差少量?jī)?nèi)流局部電位局部電位 閾電位閾電位NaNa通道大量開(kāi)放通道大量開(kāi)放再生式內(nèi)流再生式內(nèi)流NaNa+ + i i

22、、KK+ + O O 激活激活NaNa+ +K K+ +泵泵2.AP2.AP的產(chǎn)生機(jī)制的產(chǎn)生機(jī)制APAP上升支上升支NaNa+ +內(nèi)流停內(nèi)流停+ +同時(shí)同時(shí)K K+ +通道激活通道激活K K迅速外流迅速外流（APAP下降支下降支）離子恢復(fù)到興奮前水平離子恢復(fù)到興奮前水平重點(diǎn)重點(diǎn) AP的產(chǎn)生的產(chǎn)生上升支：上升支：Na+快速內(nèi)流快速內(nèi)流 條件：細(xì)胞受刺激，膜上條件：細(xì)胞受刺激，膜上Na+通道開(kāi)放通道開(kāi)放 動(dòng)力：細(xì)胞內(nèi)外動(dòng)力：細(xì)胞內(nèi)外Na+ 差差 阻力：阻力：Na+內(nèi)流后形成的電場(chǎng)力內(nèi)流后形成的電場(chǎng)力 動(dòng)力動(dòng)力= =阻力時(shí)，阻力時(shí)，Na+內(nèi)流停止，形成內(nèi)流停止，形成Na+的電的電- -化學(xué)平衡電位化

23、學(xué)平衡電位下降支：下降支：K+外流外流 條件：條件：Na+通道失活，通道失活，K+通道開(kāi)放通道開(kāi)放 結(jié)果：恢復(fù)膜內(nèi)的負(fù)電位狀態(tài)結(jié)果：恢復(fù)膜內(nèi)的負(fù)電位狀態(tài)后電位：鈉泵激活，恢復(fù)興奮前細(xì)胞內(nèi)外后電位：鈉泵激活，恢復(fù)興奮前細(xì)胞內(nèi)外Na+、 K+分布的不均衡狀態(tài)。分布的不均衡狀態(tài)。結(jié)論：結(jié)論：AP的上升支由的上升支由Na內(nèi)流形成，下降內(nèi)流形成，下降 支是支是K外流形成的，后電位是外流形成的，后電位是NaK泵活動(dòng)引起的。泵活動(dòng)引起的。 AP的產(chǎn)生是不消耗能量的，的產(chǎn)生是不消耗能量的，AP的的恢復(fù)是消耗能量的（恢復(fù)是消耗能量的（NaK泵的泵的活動(dòng)）?；顒?dòng)）。 AP=Na的平衡電位。的平衡電位。 （三）動(dòng)作

24、電位的特征：（三）動(dòng)作電位的特征： 具有具有“全或無(wú)全或無(wú)”的現(xiàn)象：即同一細(xì)的現(xiàn)象：即同一細(xì)胞上的胞上的AP大小不隨刺激強(qiáng)度和傳導(dǎo)大小不隨刺激強(qiáng)度和傳導(dǎo)距離而改變的現(xiàn)象。距離而改變的現(xiàn)象。 是非衰減式傳導(dǎo)的電位。是非衰減式傳導(dǎo)的電位。 連續(xù)刺激不融合脈沖式連續(xù)刺激不融合脈沖式動(dòng)作電位的意義：動(dòng)作電位的意義： AP的產(chǎn)生是細(xì)胞興奮的標(biāo)志。的產(chǎn)生是細(xì)胞興奮的標(biāo)志。 1.1.閾電位：閾電位：先決條件先決條件（一般比（一般比RP絕對(duì)值約少絕對(duì)值約少1020mv) 概念：能使膜對(duì)概念：能使膜對(duì)Na+通透性突然大量增加的臨界通透性突然大量增加的臨界膜電位數(shù)值。膜電位數(shù)值。 興奮性高低興奮性高低 1/RP與

25、閾電位之間的差值與閾電位之間的差值(差值大，興奮性低反之）差值大，興奮性低反之）與細(xì)胞興奮性的關(guān)系與細(xì)胞興奮性的關(guān)系:（四）動(dòng)作電位的引起（四）動(dòng)作電位的引起2.局部興奮局部興奮局部興奮局部興奮概念概念 閾下刺激閾下刺激引起的低于閾引起的低于閾電位的去極化電位的去極化（即局部電（即局部電位），稱局部位），稱局部反應(yīng)或局部興反應(yīng)或局部興奮。奮。反應(yīng)幅度隨閾下刺激強(qiáng)度增大而增大，反應(yīng)幅度隨閾下刺激強(qiáng)度增大而增大，不表現(xiàn)不表現(xiàn)“全或無(wú)全或無(wú)”特征；特征；呈衰減性擴(kuò)布即電緊張性擴(kuò)布；呈衰減性擴(kuò)布即電緊張性擴(kuò)布； 總和現(xiàn)象總和現(xiàn)象（時(shí)間性、空間性）（時(shí)間性、空間性）特性：特性：1.1.絕對(duì)不應(yīng)期絕對(duì)不應(yīng)

26、期（absolute refractory period, ARP) 無(wú)論多強(qiáng)的刺激也不能再次興奮的期間。無(wú)論多強(qiáng)的刺激也不能再次興奮的期間。 Na+、Ca2+離子通道處于失活狀態(tài)離子通道處于失活狀態(tài) 膜電位復(fù)極化至膜電位復(fù)極化至-40mv 3.組織的興奮性及其周期性變化組織的興奮性及其周期性變化2.相對(duì)不應(yīng)期相對(duì)不應(yīng)期(relative refractory period，RRP)： 大于原先的刺激強(qiáng)度才能再次興奮期間。大于原先的刺激強(qiáng)度才能再次興奮期間。 Na+、Ca2+離子通道處于部分失活狀態(tài)離子通道處于部分失活狀態(tài)4.低常期低常期(subnormal period)：大于原先的刺激強(qiáng)度才能再次興奮的期間。大于原先的刺激強(qiáng)度才能再次興奮的期間。3.超常期超常期( (supernormal