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1、离子通道与心脏疾第1页，共39页，编辑于2022年，星期日被动运输的通路称离子通道离子通道，主动运输的离子载体称为离子泵离子泵。离子泵离子泵:Na+K+泵：分解一分子ATP，向膜外排出3个Na+，泵入2个K+Ca+泵：泵：分解一分子ATP，向膜外排出1个Ca+；或者是将Ca2+收回肌质网（总之就是减少胞浆内钙离子浓度）Na+-Ca+交换体：交换体：利用膜内外Na+浓度的差，向膜内转入3个Na+，排出个Ca+。这是一个双向的交换过程，即生理情况下，Na+进入细胞，Ca+离开细胞；但是病理情况下可以相反Na+-K+-2Cl同向转运体：同向转运体：利用膜内外Na+浓度的差，将膜外的1个Na+，1个K
2、+，2个Cl-转运入细胞内Na+-H+交换体：交换体：将细胞外的1个Na+转运入细胞，将细胞内的1个H+转运出细胞第2页，共39页，编辑于2022年，星期日总体看来，细胞内的离子浓度，和细胞外相比，低于胞外的是：Na+（12倍），Ca+（1万倍以上）；高于胞外的是K+（30倍）。细胞内低Ca+能够维持细胞的正常生理活动，浓度过高造成Ca+超载，对细胞有毒性作用（缺血再灌注损伤的机制之一）。Ca+泵的特点是不能大量结合钙离子，但是能够结合低浓度的钙离子，并且能够持续地调节Ca+的含量。第3页，共39页，编辑于2022年，星期日离子通道：离子通道：内向整流钾通道内向整流钾通道Ik1：没有门控，不受
3、膜电位的控制，也不受激动剂的控制，开放程度受膜电位影响。静息电位的膜电位水平，处于开放状态钾离子经此通道外流，是细胞膜内负电，膜外正电的基础；静息电位基础上，如果膜电位进一步超极化，细胞膜内电位更负，那么钾离子顺此通道内流，超极化越大，内流越多；静息电位基础上，去极化时，钾离子却不能成比例外流，而是去极化时该通道通透性降低，钾离子外流减少，当膜电位去极化到-20mV时，钾离子外流量几乎为零。这种现象的原因是：膜电位去极化时，细胞内的镁离子和多胺类物质（如腐胺，亚精胺，精胺）移向该通道，堵塞所致；当膜电位复极化到接近静息电位时，内向整流现象解除。快钠通道：快钠通道：少量钠通道开放，钠离子循电化学
4、梯度内流，达到快钠通道的阈电位时快钠通道开放，钠离子大量内流，导致膜的去极化。去极化反而又促进快钠通道开放，钠离子内流。当达到钠平衡电位时，钠离子流动结束。快钠通道可被河豚毒选择性阻断。第4页，共39页，编辑于2022年，星期日慢钠通道：慢钠通道：失活很慢，存在于心肌细胞中Ito通道：通道：激活开放后迅速失活关闭，故名瞬时性。L型钙通道：型钙通道：激活速度慢，失活速度更慢。Ik通道：通道：激活和失活都很慢If通道：通道：很奇特的通道，他的电压依赖性和其他已知的通道的电压依赖性相反。其他通道都是因为细胞膜去极化而开放，唯独它是因细胞膜超极化而开放。它是钠钾混合离子流，河豚毒不能阻断，低浓度的铯可
5、以完全阻断它。第5页，共39页，编辑于2022年，星期日蛋白质 互相独立的通道是孔洞而不是载体(一)离子通道的特性离子通道生物电生物电 离子流离子流进出细胞进出细胞去极去极化和化和超极超极化化第6页，共39页，编辑于2022年，星期日（三）离子通道的类型钠、钾、钙等阳离子通道氯离子通道受体通道 第7页，共39页，编辑于2022年，星期日（二）离子通道的鉴定（二）离子通道的鉴定钳制电压离子置换特异性阻断剂第8页，共39页，编辑于2022年，星期日（四）离子通道与其它学科密切关系1、生理学2、病理、生理学3、生物物理学4、药理学5、毒理学6、分子生物学等第9页，共39页，编辑于2022年，星期日（
6、五）离子通道在生命科学中的作用1、通道与疾病结构或结构或功能异常功能异常通道亚单位的基通道亚单位的基因突变或表达异因突变或表达异常常离子通道的功能减弱或增离子通道的功能减弱或增强，导致机体生理功能紊强，导致机体生理功能紊乱乱如:氯离子通道疾病(囊性纤维化病囊性纤维化病)因基因突变氯因基因突变氯离子通道的缺陷必将离子通道的缺陷必将影响外分泌腺导管上影响外分泌腺导管上皮细胞膜对氯离子的皮细胞膜对氯离子的通透性减低，从而导通透性减低，从而导致囊性纤维化病的出致囊性纤维化病的出现现第10页，共39页，编辑于2022年，星期日北欧人群中致死性隐性遗传氯离子通道疾病-囊性纤维化病常染色体隐性遗传病：由于大
7、量粘液阻塞全身外分泌腺所致慢性阻常染色体隐性遗传病：由于大量粘液阻塞全身外分泌腺所致慢性阻塞性肺疾病和胰腺功能不全塞性肺疾病和胰腺功能不全,表现为慢性咳嗽、反复发作的难治性肺表现为慢性咳嗽、反复发作的难治性肺部感染等部感染等.第11页，共39页，编辑于2022年，星期日2、离子通道与药物研发 5000个潜在药物靶标中，离子通道类药物靶点大约占15%。首次发现天然的钙通道阻滞剂Rb1，现在正在研发阶段。第12页，共39页，编辑于2022年，星期日膜离子通道与心律失常Na+通道K+通道Ca2+通道组成特性与心脏病的联系组成特性与心脏病的联系组成特性与心脏病的联系第13页，共39页，编辑于2022年
8、，星期日Na+通道人类心脏的Na+通道是由亚基、1和2亚基共同构成的大分子蛋白,其中亚单位是主要的功能单位。根据电压钳制下开放出现的时间顺序Na+通道可分成早钠和晚钠通道。晚钠电流与复极异常有关,可导致动作电位(AP)平台期明显延长,是心律失常的重要促发因素。第14页，共39页，编辑于2022年，星期日第15页，共39页，编辑于2022年，星期日第16页，共39页，编辑于2022年，星期日第17页，共39页，编辑于2022年，星期日第18页，共39页，编辑于2022年，星期日第19页，共39页，编辑于2022年，星期日第20页，共39页，编辑于2022年，星期日第21页，共39页，编辑于202
9、2年，星期日第22页，共39页，编辑于2022年，星期日第23页，共39页，编辑于2022年，星期日第24页，共39页，编辑于2022年，星期日第25页，共39页，编辑于2022年，星期日第26页，共39页，编辑于2022年，星期日第27页，共39页，编辑于2022年，星期日第28页，共39页，编辑于2022年，星期日第29页，共39页，编辑于2022年，星期日第30页，共39页，编辑于2022年，星期日第31页，共39页，编辑于2022年，星期日第32页，共39页，编辑于2022年，星期日第33页，共39页，编辑于2022年，星期日第34页，共39页，编辑于2022年，星期日第35页，共39页，编辑于2022年，星期日第36页，共39页，编辑于2022年，星期日第37页，共39页，编辑于2022年，星期日第38页，共39页，编辑于2022年，星期日第39页，共39页，编辑于2022年，星期日