生理学第二章
生理学 第二章 细胞的基本功能
+
2. 继发性主动转运
方向： 低→高 介导蛋白质：转运蛋白 分类： 同向转运 逆向转运 转运物质举例：
Na
+
葡萄糖(小肠上皮、肾小 管上皮)、氨基酸
小分子物质跨膜运输方式的比较
单纯扩散 运输方向 载体 能量 举例 顺浓度梯度 不需要 不耗能 O2、CO2、H2O、 甘油、乙醇、苯 等 易化扩散 顺浓度梯度 需要 不耗能 葡萄糖进入红细 胞 主动转运 逆浓度梯度 需要 耗能 Na+、K+、Ca+等 离子； 小肠吸收葡萄糖、 氨基酸等
静息状态下细胞膜对K+的通透性最大
3)膜外正电变为流动阻力
4)当动力(浓度差)=阻力(电位 差)时，跨膜流动停止
5)达到 K+的电－化学平衡电位，
即 K+平衡电位。
结论：静息电位相当于K+平衡电位
3. 静息电位小结
1) K+外流是静息电位形成的主要原因，静息电位接近于K+的 电－化学平衡电位。 2) 静息状态时细胞膜对Na+也有一定的通透性，通常静息电位 略低于K+平衡电位。 3)静息电位=极化状态，是一个现象的两种表达方式。 4)静息电位的大小主要受细胞内外K+浓度的影响，细胞代谢障 碍也可影响静息电位。
一、小分子物质和离子的跨膜转运
二、大分子物质和颗粒物质的跨膜转运
一、小分子物质和离子的跨膜转运
(一)被动转运
(二)主动转运
(一)被动转运
概念： 是指物质从高浓度一侧向低浓度一侧（顺浓度差）的跨膜 转运形式，转运过程不需要细胞代谢提供能量，其动力为细 胞膜两侧存在的浓度差(或电位差)。 分类： 1．单纯扩散（不需膜蛋白辅助） 2．易化扩散（需膜蛋白辅助）
生理学第二章_细胞的基本功能
出胞(exocytosis)
胞质内的大分子物质以分泌囊泡的形式排出细胞的过程。 例如
外分泌腺细胞排放酶原颗粒和粘液 内分泌腺细胞分泌激素 神经纤维末梢神经递质的释放。 形式 持续性出胞：安静自发 Байду номын сангаас调节性出胞：诱导释放
效应器酶：催化生成第二信使 腺苷酸环化酶 (AC)、磷脂酶C (PLC)、 磷脂酶A2 (PLA2)、鸟苷酸环化酶 (GC)
离子通道 转运蛋白
第二信使 （second messenger）
环磷酸腺苷(cAMP)、三磷酸肌醇(IP3)、二酰甘油(DG)、环磷 酸鸟苷(cGMP)、Ca2+
作用：使靶蛋白（蛋白激酶、离子通道）磷酸化、构象变化
Ca2+信号系统 Ca2+
总结：G蛋白偶联受体介导的信号转导过程
第一信使
G蛋白耦联 受体
G蛋白 α α
G蛋白 GT
GDβγ
PP
细胞 功能 改变
…
…
效应器酶 第二信使
蛋白激酶 或通道
三、酶联型受体介导的信号转导
酶联型受体： 自身具有酶的活性或能与酶结合的膜受体 结构特征：
仅一个跨膜区段 胞外结构域含有可结合配体的部位 胞内结构域则具有酶的活性或含能与酶结合的位点
本质：载体或转运体（transporter）:贯穿脂质双层整合蛋白 对象：水溶性小分子（如葡萄糖、氨基酸、核苷酸等） 特点：
（1）结构特异性 （2）饱和现象 （3）竞争性抑制 （4）顺浓差或电位差 机制： 载体蛋白分子内部的变构
（三）主动转运 (active transport)
生理学-第二章-细胞的基本功能
③等张收缩。 正常人体骨骼肌的收缩大多是混合式的,而且总是等长收缩在前,当肌 张力增加到超过后负荷时,才出现
复习思考题
1.试述神经肌肉接头传递的过程及其特点。 2.何谓兴奋-收缩偶联？其结构基础是什么？Ca2+起何 作用？ 3.几种收缩蛋白质各起什么作用？ 4.肌细胞收缩是怎样发生的？ 5.何谓单收缩和强直收缩？
2.后负荷：
在等张收缩条件下观察负荷对肌缩 张力和速度的影响。 后负荷为 0→肌缩速度、幅度 ↑ 和 张力最小；后负荷 ↑ →肌缩速度、幅度 ↓ 和张力 ↑； 后负荷 ↓ →肌缩速度、幅 度↑和张力↓。 ∴后负荷过大，虽肌缩张力 ↑， 但 肌缩速度、幅度 ↓， 不利作功 ； 后负荷 过小，虽肌缩速度、幅度 ↑，但肌缩张 力↓，也不利作功。
①肌膜电兴奋的传导:指肌膜产生AP后,AP由横管系统迅速
传向肌细胞深处，到达三联管。 • ②激活Ca2+通道,促使Ca2+释放入胞质。 ③胞质中Ca2+浓度的升高,促使肌钙蛋白与Ca2+结合并引发 肌肉收缩。 (4). 激活LSR膜上的钙泵, 将Ca2+泵回终池,使胞质中Ca2+降低, 肌肉舒张。
∴Ca2+是兴奋-收缩耦联的关键物质(耦联物).
（四）骨骼肌舒张机制
兴奋-收缩耦联后
肌膜电位复极化 终池膜对Ca2+通透性↓ 肌浆网膜Ca2+泵激活 肌浆网 [Ca2+]↓ 原肌凝蛋白复盖 结合位点 Ca2+与肌钙蛋白解离 骨骼肌舒张
小结：骨骼肌收缩全过程
1.兴奋传递 (AP)传到N末梢
N末梢对Ca2+通透性 Ca2+内 流↓ 促使ACh释放 ACh释放入接头间隙 ACh与终板膜受体结合 终板膜对Na+的通透性增加 产生终板电位(EPP)
生理学 第2章细胞
传播，但随着传播距离的增加，其电位变化幅度减
小最后消失故不能在膜上作远距离的传播； （3）可以总和 ①空间性总和 ②时间性总和
01:04
小结：局部反应与动作电位之比较
项 目 局 部 反 阈下刺激 较少 小（在阈电位以下波动） 有（时间或空间总和） 无 呈电紧张性扩布，随时间 和距离的延长迅速衰减， 不能连续向远处传播 应 动 作 电 多 大（达阈电位以上） 无 有 能以局部电流的形式 连续而不衰减地向远 处传播 位
01:04
（三）产生机制
产生条件主要有两个： • ①细胞内外各种离子的浓度分布不均（外Na+内K+状态）， 即存在浓度差； • ②在不同状态下，细胞膜对各种离子的通透性不同。 安静状态时，细胞膜主要对K+通透，K+顺浓度差外流， 随着K+外流，膜内外K+浓度差（化学驱动力）↓ ， K+外 流引起的由细胞外向细胞内的电场力（阻力）↑，当动 力和阻力相等时，K+净移动为0，此时膜两侧的电位差 也稳定于某一数值，称为K+平衡电位。
01:04
受体是指细胞膜或细胞内一些能与某些化学物质特异 性结合并产生特定生理效应的蛋白质。可分为膜受体和胞 内受体，通常指膜受体。 受体基本功能： 1.能识别和结合体液中的特殊物质，具有高度特异性，
保证信息传递准确、可靠。
2.能转导各种化学信号，激发细胞内产生相应的生理 效应。
01:04
第三节 细胞的生物电现象
门控离子通道分为三类： 1) 电压门控通道：在膜去极化到一定电位时开放，如神经 元上的Na+ 通道；K+ 通道等。
生理学第二章重点知识梳理(一)2024
生理学第二章重点知识梳理（一）引言概述：生理学是研究生物机体正常生命活动的科学，通过对生物体的结构、功能和调节等方面的研究，揭示了生物体内部的各种生命现象。
本章将重点梳理生理学第二章的重要知识，包括细胞膜的结构与功能、细胞内运输、细胞信号传导、神经元细胞和神经传递的基本原理。
通过深入学习这些内容，将有助于我们加深对生物体内部调节和适应能力的理解，为进一步学习生理学奠定基础。
一、细胞膜的结构与功能：1. 脂质双层结构：了解细胞膜由磷脂和蛋白质构成的脂质双层结构，以及双层结构对细胞的重要功能。
2. 细胞膜的通透性：详细说明细胞膜的通透性包括选择性通透性、主动转运和被动扩散。
3. 载体蛋白：介绍载体蛋白在细胞膜上的分布和功能，包括离子通道蛋白和运输体蛋白等。
4. 细胞识别和黏附：探讨细胞膜上的糖蛋白和蛋白多糖对细胞识别和细胞黏附的作用。
5. 细胞膜的脂质调节：了解细胞膜中脂质的组成和调节机制，如膜蛋白的合成和降解等。
二、细胞内运输：1. 基本运输方式：介绍细胞内运输的基本方式，包括主动转运、被动扩散和胞吞作用等。
2. 胞内运输系统：梳理细胞内运输系统的组成和功能，如微管、中间纤维和微丝等。
3. 物质进出细胞的方式：详细解析物质通过细胞膜进出细胞的方式，包括胞吞作用、胞吐作用和内质网-高尔基体系统等。
4. 分泌机制：探讨细胞内物质的分泌机制，包括内质网的蛋白质合成和蛋白质的包装与运输等。
5. 运输与物质代谢：了解细胞内运输与物质代谢之间的关系，对细胞内运输的重要性进行分析。
三、细胞信号传导：1. 信号分子和受体：介绍细胞信号传导的基本概念，包括信号分子和受体的特点和功能。
2. 离子通道的信号传导：详细解析离子通道在细胞信号传导中的作用，如离子通道的打开和关闭等。
3. 第二信使系统：梳理第二信使系统的组成和功能，包括cAMP、cGMP和钙离子等。
4. 细胞核内信号传导：探讨细胞核内信号传导的机制，详细说明转录因子的作用和调控。
专升本生理学第2章细胞的基本功能
第二章细胞的基本功能一、名词解释1.单纯扩散2.易化扩散3.经载体的易化扩散4.经通道的易化扩散5.被动转运6.主动转运7.受体8.静息电位9.极化10.去极化11.超级化12.复极化13.动作电位14.阈电位15.局部兴奋16.绝对不应期17.终板电位18.兴奋--收缩耦联19.前负荷20.后负荷21.等长收缩22.等张收缩23.单收缩24.强直收缩答案： 1.单纯扩散是指脂溶性小分子物质从高浓度一侧向低浓度一侧跨细胞膜转运的过程。
2.易化扩散是指某些非脂溶性或脂溶性很小的物质，在膜蛋白的帮助下顺浓度差的跨膜转运。
3.经载体的易化扩散是指一些亲水性小分子物质经载体蛋白的介导，顺浓度梯度的跨膜转运。
4.经通道的易化扩散是指各种带电离子经通道蛋白的介导，顺浓度梯度或电位梯度的跨膜转运。
5.被动转运是指物质顺浓度梯度和(或)电位梯度进行的跨膜转运，不需消耗能量。
包括单纯扩散和易化扩散。
6.主动转运是指某些物质在膜蛋白的帮助下由细胞代谢提供能量而实现的逆电-化学梯度的跨膜转运。
7.受体是指存在于细胞膜上或细胞内，能识别并结合特异性化学信息，进而引起细胞产生特定生物学效应的特殊蛋白质。
8.静息电位是指静息时细胞膜两侧存在的电位差。
9.极化是指静息电位存在时细胞膜所处的“外正内负”的稳定状态。
10.去极化是指静息电位的减小即细胞内负值的减小。
11.超极化是指静息电位的增大即细胞内负值的增大。
12.复极化是指细胞膜去极化后再向静息电位方向的恢复。
13.动作电位是指在静息电位基础上，给细胞一个有效的刺激，可触发其产生可传播的膜电位波动。
它是细胞产生兴奋的标志。
14.阈电位是指能触发动作电位的膜电位临界值。
15.局部兴奋是指细胞受到阈下刺激时产生的较小的、只限于膜局部的去极化。
16.绝对不应期是指组织细胞在兴奋后最初的一段时间，无论给予多大的刺激也不能使它再次兴奋。
17.终板电位是指神经-骨骼肌接头处的终板膜产生的去极化电位。
《生理学》第二章
B．载体蛋白质与被转运物分离
图2-1 载体转运示意图
第一节 细胞膜的物质转运功能
二、易化扩散
第9 页
（二）经通道的易化扩散 各种带电离子经通道蛋白的介导，顺浓度梯度或电位梯度的跨膜转运称为经通道的易化扩散。通
道蛋白是细胞膜上的一种具有跨膜结构的整合蛋白，其中间有亲水性孔道，可使溶液中的Na+、K+、 Ca2+、Cl－等带电荷的离子，在浓度梯度或电位梯度的推动下跨膜扩散（图2-2）。经通道的易化扩散具
（一）原发性主动转运
细胞直接利用代谢产生的能量， 将物质逆浓度差或逆电位差转运的过 程，称为原发性主动转运（primary active transport）。泵蛋白具有特 异性，按其所转运的物质不同，分为 钠-钾泵、钙泵、碘泵等。
哺乳动物细胞膜上普遍存在着钠-钾 泵，简称钠泵。钠泵是镶嵌在脂质双分 子层中的具有ATP酶活性的一种特殊蛋白 质，它能被细胞内Na+浓度升高和细胞外
第一节 细胞膜的物质转运功能
二、易化扩散
第7 页
（一）经载体的易化扩散
1．特异性 即一定的载体只能选择性地转运一定的物质，这是因为载体的结合位点
与被转运物质之间具有严格的化学结构上的适配性。
2．饱和现象 当膜两侧物质的浓度差增加到一定程度后，转运速率就会出现饱和，不
再随浓度差的增加而增大。这是因为载体和载体上的结合位点都有一定的数 量，它限制了所能结合物质的最大量。
影响单纯扩散的因素主要有两个：① 通透性，指物质通过细胞膜的难易程度。细 胞膜对物质的通透性越大，扩散量也越大。② 浓度差，它是物质扩散的动力。物质在 细胞膜两侧的浓度差越大，扩散量也越大。
第一节 细胞膜的物质转运功能
生理学第二章细胞
微电极（单一神经纤维）
电压钳技术（细胞膜上的离子通道）
膜片钳技术（单一离子通道）
膜片钳技术：可记录细胞膜结构中单一离子通道的电流 和电导。生物电现象的观察分析进入分子水平的新阶段。
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静息电位(resting potential)及其产生原理
（一）静息电位(resting potential RP) 细胞安静状态时，存在于细胞膜内外两侧的电位差。
2.RP实验现象：
40
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证明RP的实验：
（甲）当A、B电极都位
性质：
于细胞膜外，无电位改变，内负外正（极化）
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。
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➢ 膜电位变化中的几种状态
a⑧f①t正eR⑥r后e-Ksp电+to从it位ne细gn（pt胞oiptao内elsn)i转ttii移avle到细胞 a化ft③e外r膜-液p去o使t极e细n化t胞i达a复l阈)极:电超化位级水平，
电⑤④压N去门a②+极通控阈化道N刺a：关+激通N闭a道+，迅开K速放+通进。道入 Na开细+进放胞入细胞。
复极化(repolarization) : depolarization→ polarization
43
（二）静息电位(RP)的产生机制
1. 细胞膜内外离子分布及膜对离子的通透性
(1) 细胞膜内、外离子分布不匀 [Na+] o ＞[Na+] i ≈ 10∶1, [K+]i＞[K+]o≈30∶1 [Cl-] o ＞[Cl-] i ≈ 14∶1, [A-]i＞[A-]o≈ 4∶1
生理学第二章2
Local Potential：
（1）肌细胞的终板电位EPP
（2）感受器细胞的感受器电位
（3）N元突触的突触后电位
(三)动作电位在同一细胞上的传导
1.无髓鞘神经纤维AP传导机制 ——局部电流local current
2.有髓鞘神经纤维AP传导机制 ——局部电流发生在郎飞结 间的跳跃式传导 saltatory conduction
1.在微电极尖刚插入膜内的瞬间,记录仪器显
现一个突然的电位跃变； 2.静息电位是一个稳定的直流电位； 3.范围:-10mV~-100mV(随细胞种类而不同); 极化(polarization):外正内负 去极化(depolarization):|RP|值减小 超极化(hyperpolarization):|RP|值增大 反极化(reversepolarization):去极到正值 复极化(repolarization):去极后向RP恢复 超射(overshoot):膜电位高于0电位部分
二、细胞膜的被动电学特性
1.平行板电容器:细胞膜脂质双层将细胞内外
液隔开,类似于平行板电容器。 2.细胞膜电学特性:细胞膜具有 ①膜电容Cm : 较大，约1µF/cm3 ②膜电阻Rm: 可变,与通道及转运体数目有关； Rm倒数即膜电导Gm=带电离子通透性 ③细胞膜通道开放→带电离子跨膜移动→相 当于电容器充电或放电→可产生电位差即 跨膜电位 transmembrane potential,Em 因此电学特性可用并联的阻容耦合电路来描述
Na+通道激活开放,Na+内流形成AP上升支
Action Potential:
K+通道
关闭 ↓ 激活
K+通道激活开放,K+内流形成AP下降支
生理学第二章
第二节
细胞的跨膜信号转导功能
一 受体的概念及特征
受体：凡是能与信号分子特异性结合，并引发细胞发生特定 生理效应的特殊蛋白质。存在细胞膜，细胞质，细胞核内。 特征：①特异性 ②饱和性
③可逆性
跨膜信号转导方式分为三类：
①离子通道藕联受体介导的跨膜信号转导；
（化学，电压，机械门控性通道）
②G蛋白耦联受体介导的跨膜信号转导； ③酶耦联受体介导的跨膜信号转导。
动 作 电 位 的 产 生 机 制
动作电位的产生机制：静息电位去极化达 到阈电位水平。
去极化过程：Na+大量快速内流形成
复极化过程：K+快速外流形成
后电位过程：Na+-K+泵活动的结果
动作电位的特点
⑴动作电位呈“全或无”现象：动作电位一旦产 生就达到它的最大值，其变化幅度不会因刺激的 加强而增大； ⑵不衰减性传导：动作电位一旦在细胞膜的某一 部位产生，就会立即向整个细胞膜传布，而它的 幅度不会因为传布距离的增加而减小，可迅速扩 布到整个细胞膜； ⑶脉冲式：由于绝对不应期的存在，动作电位不 能重合在一起，动作电位之间总有一定的间隔而 形成脉冲式图形。
2.单收缩和强直收缩
单收缩：骨骼肌受到一次有效刺激，引起肌肉一次迅速的收 缩，称为单收缩。 强直收缩：肌肉受到连续的有效刺激时，当刺激频率达到一 定程度时，引起肌肉收缩的融合而出现强而持续的收缩，称 为强直收缩 。
注：等长收缩和等张收缩与肌肉收缩时所遇 到的负荷大小有关 ①当负荷小于肌张力时,出现等张收缩； ②当负荷等于或大于肌张力时,出现等长 收缩； ③正常人体骨骼肌的收缩大多是混合式 的,而且总是等长收缩在前,当肌张力增加到超 过后负荷时,才出现等张收缩。
生理学课件 第二章 细胞的基本功能
原发性主动转运
主动转运
继发性主动转运
扩展
扩展
四、入胞和出胞
概念：一些大分子物质或团块通过细胞膜变形活动进出细胞的过程，需细 胞消耗能量 入胞 吞噬 吞饮 出胞
二、易化扩散
概念：水溶性或脂溶性很小的物质，在特殊膜蛋白的帮助下，由高浓度一 侧通过细胞膜向低浓度一侧扩散的现象。 特点：①顺浓度差：不需细胞消耗能量 ②需要特殊膜蛋白的帮助 载体转运 分类： 通道转运
1.载体转运
物质：葡萄糖、氨基酸等
特点：① 高度的特异性：一种载体一般只能第二章 细胞的基本功能
第一节 细胞膜的物质转运功能
细胞膜的结构：脂质双分子层液态镶嵌结构
一、单纯扩散
概念：是指脂溶性的小分子物质从细胞膜的高浓度一侧向低浓度一侧转 运的过程。 特点：顺浓度差；不需细胞消耗能量 物质：CO2、O2、NH3、乙醇等 注：某种物质能否通过单纯扩散方式过膜，除了取决于膜两侧浓度差， 还取决于细胞膜的通透性。
③ 竞争性抑制：一种载体同时转运两种或两种以上结构相似的物质 时，一种物质的增加，将减弱对另一物质的转运。
CONTENTS
2.通道转运
物质：无机离子、水 特点：通道的开或关 受化学因素的调控——化学门控通道 受电压因素的调控——电压门控通道
三、主动转运
概念：借助细胞膜泵蛋白的作用，将物质由低浓度一侧转运到高浓度一侧
一、骨骼肌的收缩原理
滑行学说——肌肉的缩短是通过肌小节中细肌丝与粗肌丝相互滑行的结 果（其间肌丝本身的长度不变）。
生理学第二章
血红蛋白
男: 120-160g/L; 女: 110-150g/L; 新生儿: 200g/L(5d); 最低值(6m); 逐渐升高（>1y)
• 红细胞的生理特征
1. 细胞膜的通透性 2. 可塑变形性
• 红细胞的生理特征
3. 悬浮稳定性 概念：正常时红细胞能相当稳定地悬浮于血浆中， 这一特性称为悬浮稳定性。
• 红细胞的功能
1. 主要功能是运输O2和CO2 :
2. 缓冲酸碱：RBC内有多种缓冲对
❖ 红细胞生成的调节
➢ RBC生成所需的原料：
1. 维生素B12： VitB12 +内因子(胃粘膜壁细胞分 泌) →复合物→ 吸收→贮存在肝
↓
与转钴蛋白II 结合到造血组织。
2. 叶酸：以蝶酰单谷氨酸形式吸收，经体内反应 形成叶酸 。叶酸的活化需要VitB12的参与。 VitB12 、 叶 酸 均 为 幼 红 细 胞 发 育 中 合 成 DNA的辅酶，缺乏时引促进因子
红细胞 （促其分化，增殖）
促红细胞生成素
EPO生成部 位（肾为主， 肝少量）
血O2 分压 O2感受器 （O2 时刺激）
测定方法：将与抗凝剂混匀的血液静置于一支小玻 璃管(如分血计)中，以红细胞在第一小时末下沉的 距离表示红细胞沉降的速度，称为红细胞沉降率， 简称血沉。
正常值(魏氏法)：男性为0～15 mm/h
女性为0～20 mm/h。
临床意义：血沉愈快则表示悬浮稳定性愈小。
(RBC叠连→表面积与容积比值↓→与血浆摩擦力↓→血沉加 快)
红细胞
• 红细胞的形态和数量
双凹圆蝶形： a：增加表面积，表面积与体积之比较 球形时大 。 b：细胞中心薄，有利于气体进出红细 胞。 c：有利于可塑性变形，以通过口径比 它小的毛细血管和血窦孔隙。
《生理学》第二章
突触可塑性
突触传递效能可发生改变， 是学习和记忆等生理功能 的结构基础。
神经递质、受体与信号转导途径
神经递质
包括乙酰胆碱、去甲肾上 腺素、多巴胺等，参与调 节神经系统功能。
受体
位于细胞膜或细胞内，与 神经递质结合后引发一系 列生理效应。
信号转导途径
神经递质与受体结合后， 通过第二信使等信号分子 将信号转导至细胞内，引 发细胞生理反应。
生物电现象包括静息电位、动 作电位等，是细胞生命活动的 重要表现。
离子泵、离子通道和离子交换 器等在生物电现象中发挥关键 作用。
细胞增殖、分化及凋亡过程
01
02
03
04
细胞增殖是细胞数量的增加， 包括有丝分裂和减数分裂两种
方式。
细胞分化是细胞类型和功能多 样性的基础，由基因选择性表
达所决定。
细胞凋亡是细胞程序性死亡， 对维持机体内环境稳态具有重
《生理学》第二章
目录
• 细胞基本功能与生理概述 • 神经系统与肌肉组织生理功能 • 心血管系统生理功能与调节 • 呼吸系统生理功能与调节 • 消化系统生理功能与调节 • 泌尿系统生理功能与调节
01 细胞基本功能与 生理概述
细胞膜结构与物质转运功能
细胞膜主要由脂质和 蛋白质组成，具有流 动性。
细胞膜具有选择透过 性，可以控制物质进 出细胞。
肌肉组织类型、收缩原理及力学特性
肌肉组织类型
包括骨骼肌、心肌和平滑肌等， 具有不同的结构和生理功能。
收缩原理
肌肉收缩是由肌原纤维内粗细肌丝 相互滑动引起的，需要ATP提供能 量。
力学特性
肌肉具有弹性、粘滞性和收缩性等 力学特性，是机体运动的基础。
神经系统对肌肉活动调控机制
生理学第二章笔记
第二章第一节一．细胞膜的结构（液态镶嵌模型）脂质、蛋白质、糖类【功能活跃的细胞膜蛋白含量相对高】（一）脂质双分子层1.膜脂质主要成分3种磷脂、胆固醇、少量糖脂（都为双嗜性分子）2.特点：i.热力学稳定性ii.某种程度的流动性（二）细胞膜的蛋白质1.分类：表面蛋白：（如红细胞膜内表面的骨架蛋白）通过静电引力与脂质结合，主要在细胞膜的内表面整合蛋白：（如载体、通道、离子泵）i.其肽键一次或多次穿膜ii.肽键具有双嗜性2.功能i.物质转运功能ii.辨认、接受、传递信息iii.其他（三）细胞膜的糖类1.类型：寡糖和多糖链2.存在形式：以共价键的形式与膜蛋白or膜脂质结合，生成糖蛋白or糖脂3.通常具有受体or抗原的功能二．物质的跨膜转运方式（一）单纯扩散a)概念：没有生理学机制参与的一种穿越质膜的物理扩散b)影响因素：扩散方向和速度——膜两侧浓度差、膜对该物质的通透性扩散速度——物质的脂溶性、分子大小c)特点：i.不耗能ii.通过脂溶性物质（O2、CO2、N2）、少数分子很小的水溶性物质（水、乙醇、尿素、甘油）（二）膜蛋白介导的跨膜转运1.通道介导的跨膜转运（离子通道）a)离子通道：贯穿脂质双层、中央有亲水性孔道的膜蛋白b)所有离子通道都没有分解ATP的能力，属于被动转运，称为“经通道易化扩散”c)转运机制：孔道开放时，离子可顺浓度梯度（电位梯度）跨膜流动d)特点：a)离子选择性（只对一种or几种离子有较高通透能力）b)大部分通道具有门控特性（静息状态下，多数通道关闭，受到刺激时蛋白质分子构象变化，引起闸门开放）e)主要类型：a)电压门控通道：受膜电位调控b)化学门控通道（配体门控通道）：通道本身具有受体功能，结合配体后蛋白质构象改变、闸门开放【配体可以是来自膜内or膜外的化学物质】c)机械门控通道（如内耳的毛细胞）d)非门控通道（始终持续开放）2.载体介导的跨膜转运1)载体：介导小分子物质跨膜转运的一种膜蛋白2)转运机制：被转运物与载体蛋白发生特异性结合，引发载体蛋白的构象变化，使被转运物从膜的一侧转移到另一侧，随之与载体解离3)特点：a)特异性（与通道的离子选择性相似）b)饱和现象（膜受体数有限所致）c)竞争性抑制（两种物质被同一载体所转运，Km较大or浓度较低的物质，其转运受到抑制）【Km：转运速率为1/2Vmax时的底物浓度】A.经载体易化扩散概念：水溶性小分子经载体介导，顺浓度梯度（电位梯度）进行的被动转运B.原发性主动转运a)概念：离子泵利用分解A TP产生的能量将离子逆浓度梯度（电位梯度）进行跨膜转运b)钠-钾泵（简称钠泵）i.主要分布：质膜ii.实质：Na、K依赖性的A TP酶蛋白iii.每分解1分子ATP，移入2个K、移出3个Naiv.【胞内Na浓度升高】【胞外K浓度升高】或【膜内外钠钾浓度差下降】都可使钠泵激活以维持细胞内外Na、K浓度梯度——约为：Na内/外=1/10 K内/外=30/1v.【生理意义】维持膜两侧钠钾浓度差a)膜内高钾b)膜内低钠，使细胞容积稳定c)作为继发性主动运输的能量d)影响静息电位数值vi.影响钠泵活动的因素a)低温、缺氧、哇巴因使钠泵活动减弱→细胞两侧钠钾浓度差下降（血钾浓度升高）b)胰岛素使钠泵活动加强→血钾浓度下降vii.钠泵为正电性泵入2个K﹢，出3个Na﹢使得膜内电位下降，内外电位差上升c)钙泵（Ca-ATP酶）主要分布：存在于质膜上，更集中在内质网or肌质网膜上d)质子泵i.H﹢，K﹢－ATP酶主要分布：胃腺壁细胞膜、肾小管闰细胞膜主要功能：分泌H+ii.H﹢－ATP酶主要分布：各种细胞器膜主要功能：i.将H+转运至各细胞器内，维持胞质的中性和细胞器的酸性，使各部位酶处于最适PHii.建立跨细胞器膜的H+浓度梯度，为溶质的跨细胞器转运提供动力C.继发性主动转运a)概念：依靠原发性主动转运所形成的离子浓度梯度，进行物质的逆浓度梯度（电位梯度）的转运b)类型：i.同向转运（如Na+－葡萄糖同向转运）Eg. 肠粘膜上皮细胞吸收葡萄糖、肾小管重吸收葡萄糖ii.反向转运（如Na-Ca交换）a)正向Na-Ca交换：Na内入，Ca外排【Eg. 哇巴因强心的原理】哇巴因抑制钠泵活动→正向Na-Ca交换减弱→胞内Ca 浓度升高→心肌收缩能力增强（强心）b)反向Na-Ca交换：Na外排，Ca内入3. 出胞、入胞a) 激素、递质、酶的分泌一般为出胞b) 入胞第二节一．细胞的信号转导(一) 离子通道受体介导的信号转导离子通道受体：同时具有受体和离子通道功能的蛋白质分子(二) G 蛋白耦联受体介导的信号转导1) 主要信号蛋白：a) G 蛋白耦联受体特点：7次跨膜b) G 蛋白（鸟苷酸结合蛋白）i. 分布：质膜的胞质面ii. 结构：由α、β、γ三个亚单位构成的三聚体G 蛋白iii. 催化亚单位为α亚单位，有GTP 酶活性AC ：腺苷酸环化酶PLC ：磷脂酶CPDE ：磷酸二酯酶G 蛋白结合GDP → 失活 G 蛋白结合GTP → 激活 → α与β、γ分离 → 结合各自的效应器【在信号转导中，以上两种分子构象相互交替，起分子开关的作用】c) G 蛋白效应器i. 催化生成（or 分解）第二信使的酶（主要有AC 、PLC 、PDE 、PLA2）ii. 离子通道2) G 蛋白耦联受体的信号转导途径吞噬吞饮 液相入胞受体介导入胞（被转运物与膜受体特异性结合， 选择性的促进被转运物进入细胞）a) 受体－G 蛋白－AC 途径参与这一途径的G 蛋白属于Gs 、Gi 家族Gs → 使细胞内cAMP 水平升高 → 激活PKA （蛋白激酶A ）Gi → 使细胞内cAMP 水平降低【cAMP 为第二信使】这两种G 蛋白处于同一细胞时，作用相拮抗b) 受体－G 蛋白－PLC 途径神经递质（或H+）与膜受体结合激活PLC与ER 或SR 膜上的IP3受体结合 激活蛋白激酶C胞质Ca 离子浓度↑ 细胞产生反应（血管收缩、平滑肌收缩）(三) 酶联型受体介导的信号转导酶联型受体：一种跨膜蛋白（如胰岛素受体）1. 特点：a) 穿膜1次b) 它结合配体的结构域（受体部分）位于质膜外表面c) 面向胞质侧的结构域有酶活性，or 能与膜内侧其他酶分子直接结合，调控后者的功能，完成信号转导（而不需G 蛋白参与）2. 类型：a) 酪氨酸激酶受体i. 受体特点：受体的膜外侧部分与配体结合后，引起受体的胞质侧部分酪氨酸激酶的活化，进而完成信号转导ii. 作用：参与各生长因子、胰岛素的信号转导b) 酪氨酸激酶结合型受体i. 受体特点：受体本身没有酶活性，但配体受体结合后，能激活某种胞质内的酪氨酸激酶，完成信号转导ii. 作用：参与各细胞因子和一些肽类激素的信号转导c) 鸟苷酸环化酶受体 催化 GTPGqPIP2IP3↑ DG ↑ （第二信使）该受体与配体结合，激活GC活性（与AC激活不同的是不需要G蛋白参与）cGMP（第二信使）结合并激活PKG通过对底物蛋白的磷酸化而实现信号转导【其重要配体：心房钠尿肽】。
生理学 第二章 细胞的基本功能PPT课件
①同向转运 ②逆向转运
18
⦁ 2.继发性主动 转运-----某 物质的主动转 运所需要的能 量不是直接来 自ATP的分解， 而是来自膜外 Na+的高势能 （间接来自 ATP的分解） 人们把这种转
~ 运形式称 ，
又叫联合转运。
GS继发性主动转运模式图 19
3.入胞和出胞式转运
一些大分子物质或团块进出细胞,是通过细胞本身 的吞吐活动进行的,亦可属于主动转运过程。
15
通道转运与钠-钾泵转运模式图
16
钠-钾泵: 当[Na+]i↑/[K+]o↑激活
分解ATP产生能 量
2K+泵至细胞内;3Na+泵至细胞外
维持[Na+]o高、[K+]i高 原先的不均匀分布状态
排Na+吸K+的生理意义:
1、维持[Na]o高、
[K+]i高正常的离子分布.
2、贮备离子势能。
3、钠-钾泵的这种活动还为其它一些物质转运的提供了动力
(一)膜的化学组成: 脂质(62%)---主要由磷脂
(。70%)和胆固醇(25%);还有
少量的鞘脂(5%)。磷脂中最 多的是磷脂酰胆碱，最少的 是磷脂酰甘油和磷脂酰肌醇。
蛋白质(35%)---从分子数
看，脂>蛋100倍,从重量看,蛋 >脂1--4倍。
糖类(3%)
3
(二) 膜的分子结构
流体镶嵌模型：以液态
4
二、细胞膜的跨膜物质转运功能
●被动转运
指物质顺 电位或化学梯 度的转运过程。
●主动转运
指物质逆浓度 梯度或电位梯度 的转运过程。
5
（一）被动转运(passive transport) 概念：物质顺电位或化学梯度的转运过程。 特点： ①不耗能(ATP).（转运动力依赖物质的电-化
生理学第二章细胞的基本功能
引言概述：细胞是生物体的基本结构单位，是生命活动的基本单元。
细胞的基本功能决定了生物体的生理特性和生命活动的进行。
在生理学第二章中，我们将重点讨论细胞的基本功能，以帮助我们深入了解生物体的生理过程。
本文将介绍细胞的五个主要功能，包括细胞的兴奋传导、物质运输、合成代谢、能量转化和自我修复等方面，以全面揭示细胞的工作机制和重要性。
正文内容：一、细胞的兴奋传导1. 神经细胞中的兴奋传导机制a. 动作电位的产生和传导b. 突触传递的过程与原理c. 兴奋传导在神经系统中的作用和意义2. 心肌细胞中的兴奋传导机制a. 心肌细胞的起搏和传导系统b. 心肌的收缩和松弛过程c. 兴奋传导与心脏功能的关系3. 肌肉细胞中的兴奋传导机制a. 肌肉收缩的兴奋-收缩耦联机制b. 肌肉纤维与运动控制的联系c. 兴奋传导与肌肉功能的关联二、细胞的物质运输1. 细胞膜的结构与功能a. 脂质双层构成的细胞膜b. 细胞膜的通透性和选择性c. 细胞膜对物质运输的调节作用2. 细胞内物质的运输机制a. 主动转运和被动转运的区别b. 胞吞和胞吐的过程与机制c. 运输蛋白的作用和调控3. 分子在细胞内的定位和分布a. 信号序列的识别和目标分选b. 转运蛋白和细胞器的结合和转运c. 物质分布对细胞功能的影响三、细胞的合成代谢1. 蛋白质合成的过程与机制a. DNA转录为mRNA的过程b. tRNA与mRNA的配对和翻译c. 蛋白质合成的调控和后续修饰2. 糖代谢的途径与调控a. 糖异生与糖原代谢的关系b. 糖酵解与细胞能量的产生c. 糖代谢与代谢疾病的关联3. 脂质代谢的调节和过程a. 脂质降解和合成的平衡b. 脂质代谢与激素的调控c. 脂质运输与细胞膜组成的调节四、细胞的能量转化1. 细胞能量的产生与储存a. 有氧呼吸和无氧呼吸的途径b. ATP的合成与储存c. ATP在细胞能量转化中的作用2. 能量代谢的调节与平衡a. 能量代谢与酶的调节b. 细胞的能量平衡和稳态维持c. 细胞能量转化与整体生理调节3. 细胞能量的分配和利用a. 细胞内能量分配的优先级b. 细胞能量与生物体生理活动的关系c. 能量转化与疾病发生的关联五、细胞的自我修复1. 细胞自我修复的概念和机制a. 细胞损伤的修复过程b. DNA修复和蛋白质合成的关系c. 细胞自我修复与细胞寿命的关联2. 细胞自我修复与疾病治疗a. 干细胞的应用和发展前景b. 细胞疗法在疾病治疗中的应用c. 细胞自我修复与疾病康复的关系总结：细胞的基本功能是维持生物体的正常生理活动和适应外部环境的重要保证。
生理学第二章笔记：血液凝固和抗凝
血液凝固和抗凝
(一)血液凝固的基本步骤
1．基本过程①凝血酶原激活物的形成(Xa、Ca2+、V、PF3)。
②凝血酶原变成凝血酶。
③纤维蛋白原降解为纤维蛋白。
其中，因子x的激活可通过两个途径实现：内源性激活途径和外源性激活途径。
2．凝血因子的特点考试资料网
(1)除因子IV(Ca2+)和血小板磷脂外，其余凝血因子都是蛋白质。
(2)血液中因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、X、Ⅺ、Ⅻ等通常以无活性酶原存在。
(3)Ⅶ因子以活性形式存在于血液中，但必须Ⅲ因子存在时才能起作用。
(4)部分凝血因子在肝脏内合成，且需维生素K参与，所以肝脏病变维生素K缺乏常导致凝血异常。
(5)因子Ⅷ为抗血友病因子，缺乏时凝血缓慢。
3．内、外源性凝血途径的不同点见表l5．1。
表15-1 内、外源性凝血途径的不同点
始动因子参与反应步骤产生凝血速度发生条件
内源性凝血胶原纤维等激活因子XⅡ较多较慢血管损伤或试管内凝血
外源性凝血组织损伤产生因子Ⅲ（2003）较少较快组织损伤
4．机体组织损伤时的凝血为内源性和外源性凝血途径共同起作用，且相互促进。
(二)主要抗凝物质的作用
1．血浆中最重要的抗凝物质是抗凝血酶Ⅲ和肝素。
2．肝素通过增强抗凝血酶Ⅲ活性而发挥作用。
3．纤维蛋白溶解系统。
(+)：促进作用；(一)：抑制作用。
4．正常情况下，血流在血管内不凝固的原因为：①血流速度快；②血管内膜光滑；③血浆中存在天然抗凝物质和纤维蛋白溶解系统。
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B.每个横管及其两侧的终末池
C.横管、纵管和肌质网
D.每个纵管及其两侧的横管
E.每个纵管及其两侧的肌小节
19.常用的钠通道阻断剂是
A.箭毒 B.阿托品 C.四乙基胺 D.异搏定 E.河豚****
20.神经-肌肉接头处的化学递质是
A.肾上腺素 B.去甲肾上腺素 C.γ-氨基丁酶 D.乙酰胆碱 E.5-羟色胺
C.Na+易化扩散的结果
D.膜上Na+-K+泵的作用
E.膜上Na+-K+泵和Ca2+泵的共同作用
5.神经细胞动作电位上升支是由于
A.K+内流 B.Cl-外流 C.Na+内流 D.Na+外流 E.K+外流
6.安静时细胞膜内K+向膜外移动是通过
A.单纯扩散 B.易化作用 C.主动转运 D.出胞作用 E.被动转运
37.关于钠泵活动的生理意义的叙述，错误的是
A.钠泵活动与胞质内许多代谢反应无关
B.钠泵活动是生物电活动产生的前提条件
C.钠泵活动能维持胞质渗透压和细胞容积的相对稳定
D. 钠泵活动可为其它物质转运间接提供能量
38. 在一般生理情况下，钠泵每活动一个周期可使 ( )
A.2个Na＋移出膜外
D.大量的K+快速外流
24. 下列属于骨骼肌兴奋-收缩耦联的过程是 ( )
A.动作电位通过纵管传向肌细胞深部
B.肌浆网释放Ca2＋到肌浆内
C.终池中的Ca2＋逆浓度差进入细胞浆内
D.横管释放Ca2＋到肌细胞浆内
25.证明横纹肌的肌丝滑行理论最直接证据是
A.肌肉收缩时暗带长度变短，明带发生缩短，同时H带相应变宽
D.细胞内高Na＋浓度和安静时膜主要对Na＋有通透性
40. 细胞内外正常的Na＋和K＋浓度差的形成和维持是由于 ( )
A.膜在安静时对K＋通透性大
B.膜在兴奋时Na＋的通透性增大
C.膜上ATP的作用
D.膜上钠泵的作用
41．经载体易化扩散的跨膜转运的特征之一是
A.转运的方向始终是逆浓度梯度的
43. 关于以相邻朗飞结间形成局部电流进行传导
B.传导速度比无髓纤维快得多
C.离子跨膜移动总数多，耗能多
D.不衰减扩布
44.抑制下列哪一种膜蛋白的活动，可以使细胞外K+浓度升高？
A. 钠泵* B. Na+- H+转运体 C.钾通道 D.Na+-H+转运体
A.局部电位 B.阈电位 C.锋电位 D.后电位
34.兴奋是指可兴奋细胞接受刺激后产生的何种电位
A.电紧张电位 C.阈电位 B.局部反应 D.动作电位*
30．阈刺激能使神经细胞产生的跨膜离子流是
A.少量Na+内流超过K十外流 B.大量Na+内流超过K十外流
D.钠通道缓慢关闭和K+快速外流形成降支
46.细胞每次兴奋的锋电位与锋电位不会发生叠加，这是因为
A.细胞每次兴奋时存在兴奋性的绝对不应期
B.细胞每次兴奋时存在兴奋性的相对不应期
C.细胞每次兴奋时存在兴奋性的超常期
D.细胞每次兴奋时存在兴奋性的低常期
47. 以下关于细胞膜离子通道的叙述，正确的是 ( )
10.骨骼肌细胞中横管的功能是
A.Ca2+的贮存库
B.Ca2+进出肌纤维的通道
C.使兴奋传向肌细胞的深部
D.使Ca2+与肌钙蛋白结合
E.使Ca2+通道开放
11.葡萄糖进放红细胞属于
A.主动转运 B.单纯扩散 C.易化扩散 D.入胞 E.吞饮
12.运动神经纤维末梢释放ACh属于
B.肌肉收缩时暗带长度变长，明带发生缩短，同时H带相应变窄
C.肌肉收缩时暗带长度变短，明带长度不变，同时H带相应变窄
D.肌肉收缩时暗带长度变短，明带长度不变，同时H带相应变宽
26.关于离子通道特征的叙述，错误的是
A.通道具有离子选择性
B.通道本身功能状态的受控特性
C.离子经通道的跨膜速率极快
A.在静息状态下，Na＋、K＋通道处于关闭状态
B.细胞接受刺激开始去极化时，就有Na＋通道大量开放
C.在动作电位去极相，K＋通道也被激活，但出现较慢
D.Na＋通道关闭，出现动作电位的复极相
48. 在神经细胞动作电位的去极相，通透性最大的离子是 ( )
A.K＋ B.Na＋ C.Ca2＋ D.Cl-
一、填空题
二、选择
1.阈电位是指
A.造成膜对K+通透性突然增大的临界膜电位
B.造成膜对Na+通透性开始增大的临界膜电位
C.造成膜对K+通透性开始增大的临界膜电位
D.造成膜对Na+通透性突然增大的临界膜电位
E.造成膜对Na+、K+通透性突然增大的临界膜电位
2.骨骼肌兴奋-收缩耦联中起关键作用的离子是
C.少量Ca2十内流超过K+外流 D.大量Ca2+内流超过K+外流
35. 物质在特殊细胞膜蛋白质帮助下顺电化学递度通过细胞膜的过程属于( )
A.单纯扩散 B.易化扩散 C.主动转运 D.出胞(胞吐)
36. K＋通道和Na＋通道阻断剂分别是： ( )
A.箭毒和阿托品 B.阿托品和河豚毒素 C.四乙胺和河豚毒素 D.四乙胺和箭毒
A.单纯扩散 B.易化扩散 C.主动转运 D.出胞 E.入胞
13.神经细胞动作电位的主要组成是
A.阈电位 B.锋电位 C.负后电位 D.正后电位 E.局部电位
14.按照现代生理学观点，兴奋性为
A.活的组织或细胞对外界刺激发生反应的能力
B.活的组织或细胞对外界刺激发生反应的过程
41. 在前负荷不变的条件下，后负荷在何时肌肉收缩的初速度达最大值 ( )
A.为零*B.过小 C.过大 D.无限大
11. 细胞膜在静息情况时，对下列哪种离子通透性最大 ( )
A.K＋ B.Na＋* C.Ca2＋ D.Cl-
33. 刺激引起兴奋的基本条件是使跨膜电位达到 ( )
A.相对不应期 B.绝对不应期 C.超常期 D.低常期 E.相对不应期和绝对不应期之和
17.神经-肌肉接头传递中，清除乙酰胆碱的酶是
A.磷酸二脂酶 B.ATP酶 C.腺苷酸环化酶 D.胆碱酯酶 E.脂肪酶
18.肌细胞中的三联管结构指的是
A.每个横管及其两侧的肌小节
C.Na＋平衡电位与K＋平衡电位之和 D.锋电位与超射之差
31. 电紧张性扩布的特点是 ( )
A.跳跃传导
B.通过局部电流传递
C.随扩布距离的增加而迅速减弱
D.不随扩布距离的增加而衰减
32. 在强直收缩中，肌肉的动作电位 ( )
A.不发生叠加 B.发生叠加 C.幅值变大 D.幅值变小
7.各种可兴奋组织产生兴奋的共同标志是
A.腺体分泌 B.腺体分泌 C.产生神经冲动 D.产生动作电位 E.产生局部电位
8.受体的化学本质是
A.脂质 B.蛋白质 C.糖类 D.核酸 E.糖蛋白
9.骨骼肌收缩和舒张的基本功能单位是
A.肌原纤维 B.细肌丝 C.肌纤维 D.粗肌丝 D.粗肌丝
A.钠通道 B. Na+- Ca2+交换体 C.钠泵 D. Na+一H＋转运体
29.关于局部反应的特点叙述，哪一项是错误的？
A.局部反应呈电紧张传播 B.局部反应不符合“全或无”定律
C.局部反应可总和 D、局部反应有不应期
30. 静息电位大小接近于 ( )
A.Na＋平衡电位 B.K＋平稳衡电位
A.Na+ B.K+ C.Ca2+ D.Cl- E.Mg2+
3.在静息时，细胞膜外正内负的稳定状态称为
A.极化 B.超极化 C.反极化 D.复极化
E.去极化
4.细胞膜内外正常Na+和K+的浓度差的形成和维持是由于
A.膜安静时K+通透性大
B.膜兴奋时对Na+通透性增加
21 关于易化扩散的叙述，错误的是 ( )
A. 以载体为中介的易化扩散，如葡萄糖通过细胞膜进入细胞内的过程
B. 以通道为中介的易化扩散，如K＋、Na＋由膜的高浓度一侧向低浓度一侧的扩散
C. 作为载体的膜蛋白质与被转运物质之间有高度的结构特异性
D. 通道蛋白质对被转动的物质没有特异性
46大多数的可兴奋细胞受刺激时，出现的共有的特征性表现是
A.电紧张电位 B.局部反应 C.阈电位 D.动作电位
45.关于神经细胞的锋电位的降支形成机制，正确的叙述是
A.氯通道迅速关闭和K+快速外流形成降支
B.钠通道迅速关闭和K+快速外流形成降支
C.钙通道缓慢关闭和K+缓慢外流形成降支
B.2个K＋移入膜内
C.3个Na＋移出膜外，同时2个K＋移入膜内
D.2个Na＋移出膜外，同时3个K＋移入膜内
39. 大多数细胞产生和维持静息电位的主要原因是 ( )
A.细胞内高K＋浓度和安静时膜主要对K＋有通透性
B.细胞内高K＋浓度和安静时膜主要对Na＋有通透性
C.细胞外高K＋浓度和安静时膜主要对K＋有通透性
1-5 DCADE 6-10BDBEC 11-15CBDBD 16-20BDBED 21-25DDCBC 26-30DCCDB 31-35CACBB 36-40CACAD 41-45CBCAB 46-48ADB