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2017年公衛(wèi)助理醫(yī)師《生理學(xué)》細(xì)胞的基本功能知識(shí)
細(xì)胞內(nèi)化學(xué)成分與細(xì)胞外液顯著不同，胞內(nèi)K+和磷酸鹽離子濃度大大高于細(xì)胞外液;而Na+，Cl-，Ca2+則明顯低于細(xì)胞外液。細(xì)胞的基本功能是公衛(wèi)執(zhí)業(yè)助理醫(yī)師考試生理學(xué)的知識(shí)點(diǎn)。下面是yjbys小編為大家?guī)黻P(guān)于細(xì)胞的基本功能的知識(shí)，歡迎閱讀。
一、細(xì)胞膜的基本結(jié)構(gòu)——液態(tài)鑲嵌模型
該模型的基本內(nèi)容：以液態(tài)脂質(zhì)雙分子層為基架，其中鑲嵌著具有不同生理功能的蛋白質(zhì)分子，并連有一些寡糖和多糖鏈。
特點(diǎn)：
(1)脂質(zhì)膜不是靜止的，而是動(dòng)態(tài)的、流動(dòng)的。
(2)細(xì)胞膜兩側(cè)是不對(duì)稱的，因?yàn)閮蓚?cè)膜蛋白存在差異，同時(shí)兩側(cè)的脂類分子也不完全相同。
(3)細(xì)胞膜上相連的糖鏈主要發(fā)揮細(xì)胞間“識(shí)別”的作用。
(4)膜蛋白有多種不同的功能，如發(fā)揮轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)作用的載體蛋白、通道蛋白、離子泵等，這些膜蛋白主要以螺旋或球形蛋白質(zhì)的形式存在，并且以多種不同形式鑲嵌在脂質(zhì)雙分子層中，如靠近膜的內(nèi)側(cè)面、外側(cè)面、貫穿整個(gè)脂質(zhì)雙層三種形式均有。
(5)細(xì)胞膜糖類多數(shù)裸露在膜的外側(cè)，可以作為它們所在細(xì)胞或它們所結(jié)合的蛋白質(zhì)的特異性標(biāo)志。
膜的脂質(zhì)主要由磷脂和膽固醇組成，此外還有少量鞘脂。磷脂中含量最多的是磷脂酰膽堿。
影響膜的流動(dòng)性的因素有：膽固醇的含量--膽固醇越高，流動(dòng)性越低;脂肪酸烴鏈的長(zhǎng)度和不飽和度--長(zhǎng)度越長(zhǎng)，飽和的脂肪酸越多，流動(dòng)性越低;蛋白質(zhì)—蛋白質(zhì)含量越多，流動(dòng)性越差。
二、細(xì)胞膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能
物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞必須通過細(xì)胞膜，細(xì)胞膜的特殊結(jié)構(gòu)決定了不同物質(zhì)通過細(xì)胞的難易。例如，細(xì)胞膜的基架是雙層脂質(zhì)分子，其間不存在大的空隙，因此，僅有能溶于脂類的小分子物質(zhì)可以自由通過細(xì)胞膜，而細(xì)胞膜對(duì)物質(zhì)團(tuán)塊的吞吐作用則是細(xì)胞膜具有流動(dòng)性決定的。不溶于脂類的物質(zhì)，進(jìn)出細(xì)胞必須依賴細(xì)胞膜上特殊膜蛋白的幫助。
物質(zhì)通過細(xì)胞膜的轉(zhuǎn)運(yùn)有以下幾種形式：
(一)被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)：包括單純擴(kuò)散和易化擴(kuò)散兩種形式。
1.是指小分子脂溶性物質(zhì)由高濃度的一側(cè)通過細(xì)胞膜向低濃度的一側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)的過程�？缒U(kuò)散的方向和速度取決于膜兩側(cè)的物質(zhì)濃度差和膜對(duì)該物質(zhì)的通透性。單純擴(kuò)散在物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的當(dāng)時(shí)是不耗能的，其能量來自高濃度本身包含的勢(shì)能。
例如：O2，N2，CO2，乙醇，尿素，水分子等
2.易化擴(kuò)散：指非脂溶性小分子物質(zhì)在特殊膜蛋白的協(xié)助下，由高濃度的一側(cè)通過細(xì)胞膜向低濃度的一側(cè)移動(dòng)的過程。參與易化擴(kuò)散的膜蛋白有載體蛋白質(zhì)和通道蛋白質(zhì)。
以載體為中介的易化擴(kuò)散特點(diǎn)如下：(1)競(jìng)爭(zhēng)性抑制;(2)飽和現(xiàn)象;(3)結(jié)構(gòu)特異性;(4)轉(zhuǎn)運(yùn)的方向始終是順濃度梯度的。
葡萄糖跨膜進(jìn)入細(xì)胞的過程是典型的經(jīng)載體易化擴(kuò)散。中介這一過程的是右旋葡萄糖載體，或稱葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體。
以通道為中介的易化擴(kuò)散特點(diǎn)如下：(1)相對(duì)特異性;(2)無飽和現(xiàn)象;(3)通道有“開放”和“關(guān)閉”兩種不同的機(jī)能狀態(tài)。離子選擇性和門控特性是離子通道的兩個(gè)重要特征。
(二)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)，包括原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)和繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)。
主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)是指細(xì)胞消耗能量將物質(zhì)由膜的低濃度一側(cè)向高濃度的一側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)的過程。主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)的特點(diǎn)是：(1)在物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)過程中，細(xì)胞要消耗能量;(2)物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)是逆電-化學(xué)梯度進(jìn)行;(3)轉(zhuǎn)運(yùn)的為小分子物質(zhì);(4)原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)主要是通過離子泵轉(zhuǎn)運(yùn)離子，繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)是指依賴離子泵轉(zhuǎn)運(yùn)而儲(chǔ)備的勢(shì)能從而完成其他物質(zhì)的逆濃度的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。
最常見的離子泵轉(zhuǎn)運(yùn)為細(xì)胞膜上的鈉泵(Na+-K+泵)，其生理作用和特點(diǎn)如下：
(1)鈉泵是由一個(gè)催化亞單位和一個(gè)調(diào)節(jié)亞單位構(gòu)成的細(xì)胞膜內(nèi)在蛋白，催化亞單位有與Na+、ATP結(jié)合點(diǎn)，具有ATP酶的活性。
(2)其作用是逆濃度差將細(xì)胞內(nèi)的Na+移出膜外，同時(shí)將細(xì)胞外的K+移入膜內(nèi)。
(3)與靜息電位的維持有關(guān)。
(4)建立離子勢(shì)能貯備：分解的一個(gè)ATP將3個(gè)Na+移出膜外，同時(shí)將2個(gè)K+移入膜內(nèi)，這樣建立起離子勢(shì)能貯備，參與多種生理功能(維持細(xì)胞內(nèi)pH值穩(wěn)定，為Na+-Ca2+交換提供動(dòng)力)和維持細(xì)胞電位穩(wěn)定。
(5)可使神經(jīng)、肌肉組織具有興奮性的離子基礎(chǔ)。
鈉泵抑制劑為哇巴因。
繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)通常由轉(zhuǎn)運(yùn)體利用細(xì)胞膜內(nèi)外的Na+濃度梯度來完成。
葡萄糖在小腸粘膜的重吸收就是通過Na+-葡萄糖同向轉(zhuǎn)運(yùn)體完成的。
(三)出胞和入胞作用。(均為耗能過程)
出胞是指某些大分子物質(zhì)或物質(zhì)團(tuán)塊由細(xì)胞排出的過程，主要見于細(xì)胞的分泌活動(dòng)。入胞則指細(xì)胞外的某些物質(zhì)團(tuán)塊進(jìn)入細(xì)胞的過程。入胞分為吞噬和吞飲。吞噬只發(fā)生在一些特殊細(xì)胞，如單核細(xì)胞，巨噬細(xì)胞等，而吞飲幾乎發(fā)生在所有細(xì)胞，吞飲又分液相入胞核受體介導(dǎo)入胞。因特異性分子與細(xì)胞膜外的受體結(jié)合并在該處引起的入胞作用稱為受體介導(dǎo)式入胞。 例如結(jié)合了Fe2+的運(yùn)鐵蛋白和低密度脂蛋白進(jìn)入細(xì)胞。
記憶要點(diǎn)：(1)小分子脂溶性物質(zhì)可以自由通過脂質(zhì)雙分子層，因此，可以在細(xì)胞兩側(cè)自由擴(kuò)散，擴(kuò)散的方向決定于兩側(cè)的濃度，它總是從濃度高一側(cè)向濃度低一側(cè)擴(kuò)散，這種轉(zhuǎn)運(yùn)方式稱單純擴(kuò)散。正常體液因子中僅有O2、CO2、NH3以這種方式跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)，另外，某些小分子藥物可以通過單純擴(kuò)散轉(zhuǎn)運(yùn)。
(2)非脂溶性小分子物質(zhì)從濃度高向濃度低處轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)不需消耗能量，屬于被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)，但轉(zhuǎn)運(yùn)依賴細(xì)胞膜上特殊結(jié)構(gòu)的“幫助”，因此，可以把易化擴(kuò)散理解成“幫助擴(kuò)散”。什么結(jié)構(gòu)發(fā)揮“幫助”作用呢?——細(xì)胞膜蛋白，它既可以作為載體將物質(zhì)從濃度高處“背”向濃度低處，也可以作為通道，它開放時(shí)允許物質(zhì)通過，它關(guān)閉時(shí)不允許物質(zhì)通過。體液中的離子物質(zhì)是通過通道轉(zhuǎn)運(yùn)的，而一些有機(jī)小分子物質(zhì)，例如葡萄糖、氨基酸等則依賴載體轉(zhuǎn)運(yùn)。至于載體與通道轉(zhuǎn)運(yùn)各有何特點(diǎn)，只需掌握載體轉(zhuǎn)運(yùn)的特異性較高，存在競(jìng)爭(zhēng)性抑制現(xiàn)象。
(3)非脂溶性小分子物質(zhì)從濃度低向濃度高處轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)需要消耗能量，稱為主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)。體液中的一些離子，如Na+、K+、Ca2+、H+的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)依靠細(xì)胞膜上相應(yīng)的離子泵完成。離子泵是一類特殊的膜蛋白，它有相應(yīng)離子的結(jié)合位點(diǎn)，又具有ATP酶的活性，可分解ATP釋放能量，并利用能量供自身轉(zhuǎn)運(yùn)離子，所以離子泵完成的轉(zhuǎn)運(yùn)稱為原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)。體液中某些小分子有機(jī)物，如葡萄糖、氨基酸的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)屬于繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)，它依賴離子泵轉(zhuǎn)運(yùn)相應(yīng)離子后形成細(xì)胞內(nèi)外的離子濃度差，這時(shí)離子從高濃度向低濃度一側(cè)易化擴(kuò)散的同時(shí)將有機(jī)小分子從低濃度一側(cè)耦聯(lián)到高濃度一側(cè)。腸上皮細(xì)胞、腎小管上皮細(xì)胞吸收葡萄糖屬于這種繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)。
(4)出胞和入胞作用是大分子物質(zhì)或物質(zhì)團(tuán)塊出入細(xì)胞的方式。內(nèi)分泌細(xì)胞分泌激素、神經(jīng)細(xì)胞分泌遞質(zhì)屬于出胞作用;上皮細(xì)胞、免疫細(xì)胞吞噬異物屬于入胞作用。
三、細(xì)胞膜的受體功能
1.膜受體是鑲嵌在細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)，多為糖蛋白，也有脂蛋白或糖脂蛋白。不同受體的結(jié)構(gòu)不完全相同。
2.膜受體結(jié)合的特征：①特異性;②飽和性;③可逆性。
四、細(xì)胞的生物電現(xiàn)象
生物電的表現(xiàn)形式：
靜息電位——所有細(xì)胞在安靜時(shí)均存在，不同的細(xì)胞其靜息電位值不同。
動(dòng)作電位——可興奮細(xì)胞受到閾或閾上刺激時(shí)產(chǎn)生。
局部電位——所有細(xì)胞受到閾下刺激時(shí)產(chǎn)生。
1.靜息電位：細(xì)胞處于安靜狀態(tài)下(未受刺激時(shí))膜內(nèi)外的電位差。
靜息電位表現(xiàn)為膜外相對(duì)為正而膜內(nèi)相對(duì)為負(fù)。
(1)形成條件：
�、侔察o時(shí)細(xì)胞膜兩側(cè)存在離子濃度差(離子不均勻分布)。
�、诎察o時(shí)細(xì)胞膜主要對(duì)K+通透。也就是說，細(xì)胞未受刺激時(shí)，膜上離子通道中主要是K+通道開放，允許K+由細(xì)胞內(nèi)流向細(xì)胞外，而不允許Na+、Ca2+由細(xì)胞外流入細(xì)胞內(nèi)。
(2)形成機(jī)制：K+外流的平衡電位即靜息電位，靜息電位形成過程不消耗能量。
(3)特征：靜息電位是K+外流形成的膜兩側(cè)穩(wěn)定的電位差。
只要細(xì)胞未受刺激、生理?xiàng)l件不變，這種電位差持續(xù)存在，而動(dòng)作電位則是一種變化電位。細(xì)胞處于靜息電位時(shí)，膜內(nèi)電位較膜外電位為負(fù)，這種膜內(nèi)為負(fù)，膜外為正的狀態(tài)稱為極化狀態(tài)。而膜內(nèi)負(fù)電位減少或增大，分別稱為去極化和超級(jí)化。細(xì)胞先發(fā)生去極化，再向安靜時(shí)的極化狀態(tài)恢復(fù)稱為復(fù)極化。
2.動(dòng)作電位：
(1)概念：可興奮組織或細(xì)胞受到閾上刺激時(shí)，在靜息電位基礎(chǔ)上發(fā)生的快速、可逆轉(zhuǎn)、可傳播的細(xì)胞膜兩側(cè)的電變化。動(dòng)作電位的主要成份是鋒電位。
(2)形成條件：
�、偌�(xì)胞膜兩側(cè)存在離子濃度差，細(xì)胞膜內(nèi)K+濃度高于細(xì)胞膜外，而細(xì)胞外Na+、Ca2+、Cl-高于細(xì)胞內(nèi)，這種濃度差的維持依靠離子泵的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)。(主要是Na+-K+泵的轉(zhuǎn)運(yùn))。
②細(xì)胞膜在不同狀態(tài)下對(duì)不同離子的通透性不同，例如，安靜時(shí)主要允許K+通透，而去極化到閾電位水平時(shí)又主要允許Na+通透。
�、劭膳d奮組織或細(xì)胞受閾上刺激。
(3)形成過程：≥閾刺激→細(xì)胞部分去極化→Na+少量?jī)?nèi)流→去極化至閾電位水平→Na+內(nèi)流與去極化形成正反饋(Na+爆發(fā)性內(nèi)流)→達(dá)到Na+平衡電位(膜內(nèi)為正膜外為負(fù))→形成動(dòng)作電位上升支。
膜去極化達(dá)一定電位水平→Na+內(nèi)流停止、K+迅速外流→形成動(dòng)作電位下降支。
(4)形成機(jī)制：動(dòng)作電位上升支——Na+內(nèi)流所致。
動(dòng)作電位的幅度決定于細(xì)胞內(nèi)外的Na+濃度差，細(xì)胞外液Na+濃度降低動(dòng)作電位幅度也相應(yīng)降低，而阻斷Na+通道(河豚毒)則能阻礙動(dòng)作電位的產(chǎn)生。
動(dòng)作電位下降支——K+外流所致。
(5)動(dòng)作電位特征：
①產(chǎn)生和傳播都是“全或無”式的。
②傳播的方式為局部電流，傳播速度與細(xì)胞直徑成正比。
③動(dòng)作電位是一種快速，可逆的電變化，產(chǎn)生動(dòng)作電位的細(xì)胞膜將經(jīng)歷一系列興奮性的變化：絕對(duì)不應(yīng)期——相對(duì)不應(yīng)期——超常期——低常期，它們與動(dòng)作電位各時(shí)期的對(duì)應(yīng)關(guān)系是：鋒電位——絕對(duì)不應(yīng)期;負(fù)后電位——相對(duì)不應(yīng)期和超常期;正后電位——低常期。
�、軇�(dòng)作電位期間Na+、K+離子的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)是通過通道蛋白進(jìn)行的，通道有開放、關(guān)閉、備用三種狀態(tài)，由當(dāng)時(shí)的膜電位決定，故這種離子通道稱為電壓門控的離子通道，而形成靜息電位的K+通道是非門控的離子通道。當(dāng)膜的某一離子通道處于失活(關(guān)閉)狀態(tài)時(shí)，膜對(duì)該離子的通透性為零，同時(shí)膜電導(dǎo)就為零(電導(dǎo)與通透性一致)，而且不會(huì)受刺激而開放，只有通道恢復(fù)到備用狀態(tài)時(shí)才可以在特定刺激作用下開放。
3.局部電位：
(1)概念：細(xì)胞受到閾下刺激時(shí)，細(xì)胞膜兩側(cè)產(chǎn)生的微弱電變化(較小的膜去極化或超極化反應(yīng))�；蛘哒f是細(xì)胞受刺激后去極化未達(dá)到閾電位的電位變化。
(2)形成機(jī)制：閾下刺激使膜通道部分開放，產(chǎn)生少量去極化或超極化，故局部電位可以是去極化電位，也可以是超極化電位。局部電位在不同細(xì)胞上由不同離子流動(dòng)形成，而且離子是順著濃度差流動(dòng)，不消耗能量。
(3)特點(diǎn)：
①等級(jí)性。指局部電位的幅度與刺激強(qiáng)度正相關(guān)，而與膜兩側(cè)離子濃度差無關(guān)，因?yàn)殡x子通道僅部分開放無法達(dá)到該離子的電平衡電位，因而不是“全或無”式的。
②可以總和。局部電位沒有不應(yīng)期，一次閾下刺激引起一個(gè)局部反應(yīng)雖然不能引發(fā)動(dòng)作電位，但多個(gè)閾下刺激引起的多個(gè)局部反應(yīng)如果在時(shí)間上(多個(gè)刺激在同一部位連續(xù)給予)或空間上(多個(gè)刺激在相鄰部位同時(shí)給予)疊加起來(分別稱為時(shí)間總和或空間總和)，就有可能導(dǎo)致膜去極化到閾電位，從而爆發(fā)動(dòng)作電位。
�、垭娋o張擴(kuò)布。局部電位不能像動(dòng)作電位向遠(yuǎn)處傳播，只能以電緊張的方式，影響附近膜的電位。電緊張擴(kuò)布隨擴(kuò)布距離增加而衰減。
4.興奮的傳播：
(1)興奮在同一細(xì)胞上的傳導(dǎo)：可興奮細(xì)胞興奮的標(biāo)志是產(chǎn)生動(dòng)作電位，因此興奮的傳導(dǎo)實(shí)質(zhì)上是動(dòng)作電位向周圍的傳播。動(dòng)作電位以局部電流的方式傳導(dǎo)，直徑大的細(xì)胞電阻較小傳導(dǎo)的速度快。有髓鞘的神經(jīng)纖維動(dòng)作電位以跳躍式傳導(dǎo)，因而比無髓纖維傳導(dǎo)快。
動(dòng)作電位在同一細(xì)胞上的傳導(dǎo)是“全或無”式的，動(dòng)作電位的幅度不因傳導(dǎo)距離增加而減小。
(2)興奮在細(xì)胞間的傳遞：細(xì)胞間信息傳遞的主要方式是化學(xué)性傳遞，包括突觸傳遞和非突觸傳遞，某些組織細(xì)胞間存在著電傳遞(縫隙連接)。
神經(jīng)肌肉接頭處的信息傳遞過程如下：
神經(jīng)末梢興奮(接頭前膜)發(fā)生去極化→膜對(duì)Ca2+通透性增加→Ca2+內(nèi)流→神經(jīng)末梢釋放遞質(zhì)ACh→ACh通過接頭間隙擴(kuò)散到接頭后膜(終板膜)并與N型受體結(jié)合→終板膜對(duì)Na+、K+(以Na+為主)通透性增高→Na+內(nèi)流→終板電位→總和達(dá)閾電位→肌細(xì)胞產(chǎn)生動(dòng)作電位。
特點(diǎn)：①單向傳遞;②傳遞延擱;③易受環(huán)境因素影響。
記憶要點(diǎn)：①神經(jīng)肌肉接頭處的信息傳遞實(shí)際上是“電—化學(xué)—電”的過程，神經(jīng)末梢電變化引起化學(xué)物質(zhì)釋放的關(guān)鍵是Ca2+內(nèi)流，而化學(xué)物質(zhì)ACh引起終板電位的關(guān)鍵是ACh和受體結(jié)合后受體結(jié)構(gòu)改變導(dǎo)致Na+內(nèi)流增加。
②終板電位是局部電位，具有局部電位的所有特征，本身不能引起肌肉收縮;但每次神經(jīng)沖動(dòng)引起的ACh釋放量足以使產(chǎn)生的終板電位總和達(dá)到鄰近肌細(xì)胞膜的閾電位水平，使肌細(xì)胞產(chǎn)生動(dòng)作電位。因此，這種興奮傳遞是一對(duì)一的。
③在接頭前膜無Ca2+內(nèi)流的情況下，ACh有少量自發(fā)釋放，這是神經(jīng)緊張性作用的基礎(chǔ)。
5.興奮性的變化規(guī)律：絕對(duì)不應(yīng)期——相對(duì)不應(yīng)期——超常期——低常期——恢復(fù)。
五、肌細(xì)胞的收縮功能
1.骨骼肌的特殊結(jié)構(gòu)：
肌纖維內(nèi)含大量肌原纖維和肌管系統(tǒng)，肌原纖維由肌小節(jié)構(gòu)成，粗、細(xì)肌絲構(gòu)成的肌小節(jié)是肌肉進(jìn)行收縮和舒張的基本功能單位。肌管系統(tǒng)包括肌原纖維去向一致的縱管系統(tǒng)和與肌原纖維垂直去向的橫管系統(tǒng)�？v管系統(tǒng)的兩端膨大成含有大量Ca2+的終末池，一條橫管和兩側(cè)的終末池構(gòu)成三聯(lián)管結(jié)構(gòu)，它是興奮收縮耦聯(lián)的關(guān)鍵部位。
2.粗、細(xì)肌絲蛋白質(zhì)組成：
記憶方法：
�、偌∪馐湛s過程是細(xì)肌絲向粗肌絲滑行的過程，即細(xì)肌絲活動(dòng)而粗肌絲不動(dòng)。細(xì)肌絲既是活動(dòng)的肌絲必然含有能“動(dòng)”蛋白——肌動(dòng)蛋白。
�、诩�(xì)肌絲向粗肌絲滑動(dòng)的條件是肌漿內(nèi)Ca2+濃度升高而且細(xì)肌絲結(jié)合上Ca2+，因此細(xì)肌絲必含有結(jié)合鈣的蛋白——肌鈣蛋白。
③肌肉在安靜狀態(tài)下細(xì)肌絲不動(dòng)的原因是有一種安靜時(shí)阻礙橫橋與肌動(dòng)蛋白結(jié)合的蛋白，而這種原來不動(dòng)的蛋白在肌肉收縮時(shí)變構(gòu)(運(yùn)動(dòng))，這種蛋白稱原肌凝蛋白。
3.興奮收縮耦聯(lián)過程：
①電興奮通過橫管系統(tǒng)傳向肌細(xì)胞深處。
�、谌�(lián)管的信息傳遞。
�、劭v管系統(tǒng)(肌質(zhì)網(wǎng))對(duì)Ca2+的貯存、釋放和再聚積。
肌細(xì)胞胞質(zhì)內(nèi)增加的Ca2+絕大部分來自肌質(zhì)網(wǎng)內(nèi)Ca2+的釋放。
骨骼肌和心肌SR釋放Ca2+的機(jī)制不同：
心肌細(xì)胞的興奮-收縮耦聯(lián)過程高度依賴細(xì)胞外的Ca2+。
去極化 激活L型鈣通道 Ca2+內(nèi)流激活連接肌質(zhì)網(wǎng)的鈣釋放通道(RYR)
連接肌質(zhì)網(wǎng)釋放Ca2+胞質(zhì)內(nèi)，從而引起心肌細(xì)胞的收縮
經(jīng)L型鈣通道內(nèi)流的Ca2+觸發(fā)SR釋放Ca2+的過程，稱為鈣觸發(fā)鈣釋放(CICR)。
而骨骼肌的不同，雖然也激活L型鈣通道，但通道并不開放，所以不引起Ca2+的內(nèi)流，而是L型通道激活時(shí)的構(gòu)象變化直接觸發(fā)JSR膜上RYR的開放和Ca2+的釋放。所以L型通道在引起骨骼肌肌質(zhì)網(wǎng)釋放Ca2+的過程中，是作為一個(gè)對(duì)電位變化敏感的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子，而不是作為離子通道來發(fā)揮作用的。
4.肌肉收縮過程：
肌細(xì)胞膜興奮傳導(dǎo)到終池→終池Ca2+釋放→肌漿Ca2+濃度增高→Ca2+與肌鈣蛋白結(jié)合→原肌凝蛋白變構(gòu)→肌球蛋白橫橋頭與肌動(dòng)蛋白結(jié)合→橫橋頭ATP酶激活分解ATP→橫橋扭動(dòng)→細(xì)肌絲向粗肌絲滑行→肌小節(jié)縮短。
5.肌肉舒張過程：與收縮過程相反。
由于舒張時(shí)肌漿內(nèi)鈣的回收需要鈣泵作用，因此肌肉舒張和收縮一樣是耗能的主動(dòng)過程。
六、肌肉收縮的外部表現(xiàn)和和學(xué)分析
1.骨骼肌收縮形式：
(1)等長(zhǎng)收縮——張力增加而無長(zhǎng)度縮短的收縮，例如人站立時(shí)對(duì)抗重力的肌肉收縮是等長(zhǎng)收縮，這種收縮不做功。
等張收縮——肌肉的收縮只是長(zhǎng)度的縮短而張力保持不變。這是在肌肉收縮時(shí)所承受的負(fù)荷小于肌肉收縮力的情況下產(chǎn)生的�？墒刮矬w產(chǎn)生位移，因此可以做功。
整體情況下常是等長(zhǎng)、等張都有的混合形式的收縮。
肌肉收縮產(chǎn)生的張力是與能和細(xì)肌絲接觸的橫橋數(shù)目成比例的。最適肌節(jié)長(zhǎng)度應(yīng)該是2.0-2.2μm。處于最適初長(zhǎng)度時(shí)，肌肉收縮可以產(chǎn)生最大的主動(dòng)張力。
(2)單收縮和復(fù)合收縮：
低頻刺激時(shí)出現(xiàn)單收縮，高頻刺激時(shí)出現(xiàn)復(fù)合收縮。
在復(fù)合收縮中，肌肉的動(dòng)作電位不發(fā)生疊加或總和，其幅值不變。因?yàn)閯?dòng)作電位是“全或無”式的，只要產(chǎn)生動(dòng)作電位的細(xì)胞生理狀態(tài)不變，細(xì)胞外液離子濃度不變，動(dòng)作電位的幅度就穩(wěn)定不變。由于不應(yīng)期的存在動(dòng)作電位不會(huì)發(fā)生疊加，只能單獨(dú)存在。肌肉發(fā)生復(fù)合收縮時(shí)，出現(xiàn)了收縮形式的復(fù)合，但引起收縮的動(dòng)作電位仍是獨(dú)立存在的。
收縮形式與刺激頻率的關(guān)系如下：
刺激時(shí)間間隙>肌縮短+舒張——單收縮;
肌縮短時(shí)間<刺激時(shí)間間隙<肌縮短+舒張——不完全強(qiáng)直收縮;
刺激時(shí)間間隙<肌縮短時(shí)間——完全強(qiáng)直收縮。
完全強(qiáng)直收縮是在上一次收縮的基礎(chǔ)上收縮，因此比單收縮效率高，整體情況下的收縮通常都是完全強(qiáng)直收縮。
2.影響骨骼肌收縮的主要因素：
(1)前負(fù)荷：在最適前負(fù)荷時(shí)產(chǎn)生最大張力，達(dá)到最適前負(fù)荷后再增加負(fù)荷或增加初長(zhǎng)度，肌肉收縮力降低。
(2)后負(fù)荷：是肌肉開始縮短后所遇到的負(fù)荷。
后負(fù)荷與肌肉縮短速度呈反變關(guān)系。
(3)肌肉收縮力：即肌肉內(nèi)部機(jī)能狀態(tài)。與負(fù)荷無關(guān)、決定肌肉收縮效能的內(nèi)在特性。肌肉收縮能力提高，表現(xiàn)為長(zhǎng)度-張力曲線和張力-速度曲線向右上方移動(dòng)。這種內(nèi)在特性主要取決于興奮-收縮耦聯(lián)過程中胞質(zhì)內(nèi)Ca2+的水平和肌球蛋白的ATP酶的活性。
鈣離子、腎上腺素、咖啡因提高肌肉收縮力。
缺氧、酸中毒、低血糖等降低肌肉的收縮力。
平滑肌收縮機(jī)制和橫紋肌有很大不同：
平滑肌內(nèi)的肌絲滑行同樣是由于胞質(zhì)內(nèi)Ca2+濃度升高引起的，但Ca2+的來源于骨骼肌不同。骨骼肌收縮時(shí)胞質(zhì)內(nèi)增加的Ca2+幾乎全部是從SR釋放的，在平滑肌有兩個(gè)主要途徑，除了SR釋放的以外，Ca2+有很大部分是從肌膜流入的。所以骨骼肌收縮幾乎不受細(xì)胞外Ca2+濃度的影響，而平滑肌當(dāng)細(xì)胞外的Ca2+濃度降低到一定水平，其收縮幾乎完全停止。
平滑肌根據(jù)興奮傳導(dǎo)的特征為分單個(gè)單位平滑肌和多單位平滑肌。
單個(gè)單位平滑肌又稱內(nèi)臟平滑肌。包括小血管，消化道，輸尿管和子宮的平滑肌—肌肉中所有的肌纖維作為一個(gè)單位對(duì)刺激發(fā)生反應(yīng)，所有細(xì)胞電活動(dòng)和機(jī)械活動(dòng)近于同步。
多單位平滑肌主要包括睫狀肌，豎毛肌，虹膜肌以及氣道和大血管的平滑肌，每個(gè)肌細(xì)胞的活動(dòng)彼此獨(dú)立。
平滑肌除了小動(dòng)脈平滑肌只接受交感神經(jīng)一種纖維支配外，其他大多接受交感和副交感的雙重支配。
例題：
(一)A型題
1. 單純擴(kuò)散和易化擴(kuò)散的共同點(diǎn)是
A.借助于通道蛋白的幫助 B.順濃度差轉(zhuǎn)運(yùn)
c.需要ATP供能 D.通過“生物泵”的活動(dòng)
E.借助于載體蛋白的幫助
2.一些小分子物質(zhì)，由膜的低濃度一側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)至高濃度一側(cè)，主要是靠
A.單純擴(kuò)散 B.易化擴(kuò)散
c.膜的生物泵主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn) D.出胞或入胞作用
E.膜兩側(cè)濃度差的動(dòng)力
3.在一定范圍內(nèi)，隨著濃度梯度的增加，易化擴(kuò)散的速度
A.一定加快 B.一定減慢
c可能不變 D.可能減慢 E可能加快
參考答案
1.B 2.C 3.A
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