02第二章细胞的基本功能08091266h分析.ppt

特点： ①不具有“全或无” 现象。局部电位的 幅度随刺激量的增 强而增大。 ②依电紧张方式扩 布。局部电位的幅 度随传播距离增大 而逐渐减小直至消 失。 ③具有总和效应： 时间性总和与空间 性总和。。 时间性总和 空间性总和 时间性总和与空间性总和 （五）兴奋在同一细胞上的传导 1.传导机制 局部电流 入胞示意图 第二节 细胞的跨膜信号转导 细胞外调节信号通过相应的膜结构传递到细胞内的 过程，称为跨膜信号转导。 跨膜信号转导主要涉及：胞外信号的识别与结合、 信号转导、胞内效应等三个环节。 跨膜信号转导方式主要有以下三类： ① 受体离子通道介导的信号转导 ② G蛋白偶联受体介导的信号转导 ③ 酶偶联受体介导的信号转导 一、受体离子通道介导的信号转导 化学性胞外信号(如递质Ach ) 信号分子（递质）与膜受体结合 膜受体耦联的离子通道开放 离子内流（Na+）或外流（K+） 产生局部电位 （EPSP或IPSP） 总和后细胞产生兴奋或抑制 膜外N端：识别、结合第一信使 膜内C端：激活G蛋白 蛋白质或肽类激素（第一信使） 兴奋性GS的α亚单位 激活腺苷酸环化酶(AC) ATP cAMP（第二信使） 细胞的生物效应 激活cAMP依赖的蛋白激酶A 与G蛋白偶联受体结合 激活G蛋白(α与β、γ亚单位分离) 二、G蛋白偶联受体介导的信号转导 ( 一) cAMP信号通路 膜外N端：识别、结合第一信使 膜内C端：激活G蛋白 蛋白质激素（第一信使） 与G蛋白偶联受体结合 兴奋性GS的α亚单位 激活磷脂酶C(PLC) PIP2 (第二信使） IP3 和 DG 激 活 蛋白激酶C 内质网 释放Ca2+ 激活G蛋白(α与β、γ亚单位分离) 细胞内生物效应 ( 二) 磷脂酰肌醇信号通路 信号分子（胰岛 素、生长因子） 与受体膜外部分 （α亚单位）结合 膜受体与酶是同一蛋白分子，膜外部分为受体，膜内部分具 有酪氨酸蛋白激酶活性。 膜内酪氨酸蛋白激酶 （β亚单位）激活 胞浆内IRS－Ⅰ 激活磷酸化 细胞生物效应 三、酶耦联受体介导的信号转导 都存在电活动，这种电活动称为生物电现象。 跨膜电位：生物细胞以膜为界，膜内外的电位 差，称跨膜电位或简称膜电位。 跨膜电位有两种表现形式：即安静状态下的静息 电位与兴奋时的动作电位。 生物电现象的观察和记录方法 19世纪中叶，电位计 20世纪30年代，阴极射线示波器 （图） 40年代，微电极 50年代，电压钳技术 70年代，膜片钳（单一离子通道）（图） 第三节 细胞的生物电现象 人体及其他生物体的可兴奋细胞在安静和活动时 一、细胞的生物电现象 生物电现象 的 观察与记录 RP实验现象 （一）静息电位 静息电位(resting potential RP) 是指细胞处于安静状 态时，膜内外存在的电位差。 1.证明静息电位的实验 （甲）当A、B电极都位于细胞 膜外，无电位改变，证明膜外 无电位差。 （乙）当 A 电极位于细胞膜 外， B电极插入膜内时，有电 位改变，证明膜内、外之间有 电位差。 （丙）当A、B电极都位于细胞 膜内，无电位改变，证明膜内 无电位差。 2.与静息电位（RP）相关的概念 ◆极化:以膜为界，膜电位呈外正内负的状态。 ◆超极化:膜内外电位差的绝对值增大称为超极化 (例如由-70 → -90mV) 。 ◆去极化:膜内外电位差的绝对值减小称为去极化 (例如由-70 → -50mV) 。 ◆复极化:去极化后再向极化状态恢复的过程。 不同细胞的静息电位值： 两栖类动物神经/肌肉细胞 哺乳动物 神经/肌肉细胞 各种红细胞 -50～-70/-90mV -70～-90mV -10mV （二）动作电位(action potential AP) 动作电位：细胞受到适宜刺激后，产生的快速而 可逆的电位波动称为动作电位。即细胞产生了一次快 速的去极化和复极化。AP的产生是细胞兴奋的标志。 AP实验 去 极 化 上 升 支 下 降 支 1.动作电位的图形 刺激 局部电位 阈电位 去极 零电位 反极化（超射） 复极化 后电位 动作电位的幅度：100～ 120mV 2.与动作电位（AP）相关的概念 ◆反极化：细胞膜由外正内负的极化状态变为内正外负 的极性反转过程，也叫超射。 ◆锋电位：动作电位的超射部分。 ◆阈电位：引发动作电位（AP）的临界膜电位数值。 ◆后电位：动作电位下降支恢复到静息电位水平以前， 呈现的一种时间较长、波动较小的电位变化过程。 3.动作电位的特性 ①“全或无”现象 阈刺激和阈上刺激均可引发具相同幅 值的动作电位 ②可扩布性 向周围传播，直至整个细胞的细胞膜 ③不衰减传导