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人体生物电现象 主讲教师：马晓松 医学院 0755E-mail: xsma@szu.edu.cn 细胞的基本功能 细胞是构成人体的最基本的功能单位。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。 细胞膜的结构模型 脂质双分子层 磷脂＞70%　　 胆固醇≤30% 少量鞘脂 膜蛋白 　 功能：载 体、通道、离子泵 受体蛋白 形式：表面蛋白质、整合蛋 白质 糖类　 糖蛋白、糖脂 膜的化学组成和分子结构 细胞膜的跨膜物质转运功能 （一）单纯扩散 （二）膜蛋白介导的跨膜转运 　１.经载体易化扩散 　２.经通道易化扩散 　３.原发性主动转运 　４.继发性主动转运 （三）出胞与入胞 单纯扩散simple diffusion （二）膜蛋白介导的跨膜转运 易化扩散：载体介导的易化扩散 　　　　　　通道介导的易化扩散 　　　不消耗能量，顺浓度差、电位差跨膜转运 主动转运：原发性主动转运 　　　　　　继发性主动转运 　　　消耗能量、逆浓度差、电位差的跨膜转运 　　　　　　 易化扩散 经载体易化扩散 一些非脂溶性物质（如氨基酸、葡萄糖）借助细胞膜上的载体蛋白，顺浓度差的膜转运。 特点（１）顺浓度梯度 　 （２）具有饱和现象 　　 （３）具有选择特异性 （４）具有竟争性抑制 经通道易化扩散 溶液中的Na＋、K＋、Ca2+ 、Cl-等离子借助通道蛋白介导，顺浓度差或电位差的膜转运。 一般认为它是横跨质膜形成的亲水性孔道膜蛋白，能使适宜大小的分子及带电荷的溶质通过 原发性主动转运primary active transport 细胞直接利用代谢产生的能量，以泵蛋白为介导，将物质逆 浓度梯度或电位梯度跨膜转运的过程。 如：钠-钾泵（钠泵，钠-钾依赖式ATP酶） 　钙泵、H+－K+泵等。 钠-钾泵：钠泵，钠-钾依赖式ATP酶 钠-钾泵活动生理意义 １．胞内高K+，是胞浆内许多代谢反应所必需的。２．造成膜内外 Na+ 、K＋浓度差，是细胞生物电活 动的前提件。３．维持胞浆渗透压和细胞容积相对稳定4 . 膜内外 Na+ 、K＋浓度差是维持Na＋-H＋交换的 动力→对维持细胞内的pH稳定具有重要作用５．膜内外 Na+ 、K＋浓度差是维持Na＋-Ca2＋交换 的动力６．膜内外 Na+ 、K＋浓度差是继发性主动转运的动力 继发性主动转运secondary active transport 继发性主动转运是由膜中存在的一种称为转运体膜蛋白利用细胞膜两侧的Na＋浓度梯度完成的跨膜物质转运。 由于Na+泵作用，细胞内Na+浓度下降，使膜外一些物质顺Na+浓度差进入细胞。 如：Na+-葡萄糖同向转运体 肠道和肾小管上皮细胞对 葡萄糖、氨基酸等营养物质的吸收 Na+-Ca2+交换体 反向交换系统 出胞与入胞 细胞的生物电现象 概述 恩格斯在100多年前就指出：“地球上几乎没有一种变化发生而不同时显示出电的变化”。人体及生物体活细胞在安静和活动时都存在电活动，这种电活动称为生物电现象（bioelectricity）。细胞生物电现象是普遍存在的，临床上广泛应用的心电图、脑电图、肌电图及视网膜电图等就是这些不同器官和组织活动时生物电变化的表现。 一.静息电位及产生机制（RP） 静息电位及产生机制（RP） 动作电位（AP）及其产生机制 定义：可兴奋细胞受刺激时，膜在RP基础上发生快速、可逆、扩布性的电位变化。 去极化过程 复极化过程 Na+通道失活，K+通道开放， K+顺着浓度差、电位差大量快速 外流。从而使细胞膜电位又恢复到静息状态水平。 动作电位的特点 1.全或无性:不因刺激强度增强而增大 2.可扩布性 3.不衰减性 （四）AP的传导 兴奋：细胞对刺激产生反应的过程。（是AP同义词） 兴奋性：可兴奋细胞对刺激产生反应（AP）的能力 可兴奋细胞：神经细胞、肌细胞和腺细胞。 刺激：引起细胞发生反应的环境变化 刺激量的三个参数： 刺激强度　 　　　　　　　　　　 刺激持续时间 　　　　　　　　　　 刺激强度对时间的变化率 细胞兴奋后兴奋性的变化 绝对不应期：无论多强的刺激也不能再次兴奋 的期间。 相对不应期：大于原先的阈刺激强度才能再次 兴奋期间。 超常期：相对不应期后小于原先的阈刺激强度便 能再次兴奋的期间。 低常期：相对不应