医学基础知识生理学第二章细胞的基本功能
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
细胞膜在新陈代谢过程中所需的营养物质,以及细胞产生的代谢产物,都必须跨越细胞膜这 一屏障才能转到相应的部位,即物质转运。常见的细胞膜物质转运方式有以下几种。
第一节 细胞膜的物质转运功能
一、单纯扩散
第5 页
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。单
纯扩散是一种简单的物理现象。一般来说,只有脂溶性的小分子物质才能通过脂质分子的间隙进
103~105个)。离子扩散速率的
大小除取决于膜两侧离子的浓度 差外,还受膜两侧电位差的影响。 浓度差和电位差合称为电化学梯 度。电化学梯度越大,驱动力就 越大。
每种通道只对一种或几种 离子有较大的通透性,其他离子 则不易或不能通过。根据离子选
择性,通道可分为Na+通道、K+ 通道、Ca2+通道和Cl-通道等。
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,它能因细胞内Na+浓度升高和细胞外
K+浓度升高而激活,因此又称为Na+-K+依
赖式ATP酶。
第一节 细胞膜的物质转运功能
三、主动转运
第 12 页
(一)原发性主动转运
正常细胞膜外Na+浓度远高于细胞内, K+浓度远低于细胞内,当细胞受到有效刺激后,导致细胞 内Na+浓度升高(仍低于膜外)或细胞外K+浓度升高(仍低于膜内)时,钠泵被激活,分解ATP,释放 能量,将Na+从细胞内泵出,同时将细胞外的K+泵入。通常每分解1个ATP分子,可将3个Na+泵出膜外, 同时将2个K+泵入膜内(图2-3)。但这种化学定比关系在不同情况下可以改变。
生理学基础习题第二章 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.主动转运4.受体5.静息电位6.动作电位7.极化8.去极化9.超极化10.兴奋-收缩耦联11.等长收缩12.等张收缩二、填空题1.细胞膜的物质转运形式有、、、四种。
2.在细胞膜的物质转运形式中,不耗能的有和,耗能的有、和。
3.C02和02等脂溶性物质进出细胞是通过___ 转运形式进行的。
4.易化扩散是指一些不溶于脂质或在脂质中溶解度很少的物质,借助于膜上的帮助出入细胞的过程。
5.参与易化扩散的蛋白质有两种,一种是,另一种是。
6.主动转运与被动转运不同之处在于前者是逆梯度和能量的转运过程。
7.从生物电角度看,兴奋表现为细胞膜的,抑制表现为细胞膜的。
8.从生物电现象看,兴奋的标志是产生;细胞生理静息状态的标志是。
9.在静息状态下,膜对____有较大的通透性,所以静息电位又称____的平衡电位。
10.当神经细胞受刺激,局部产生去极化达到____ 水平时,膜对____的通透性突然增大,从而引起动作电位的产生。
11.动作电位上升支(去极化)的出现是由于膜对____的通透性突然增大,而下降支(复极化)则与随后出现的通透性的增大有关。
12.在同一细胞上动作电位的传导机制是通过兴奋部位与安静部位之间产生的____ 的结果。
14.骨骼肌细胞兴奋-收缩耦联的结构是,耦联因子是。
-骨骼肌接头处释放的递质是。
16.肌肉收缩按其刺激频率表现为____ 收缩和____ 收缩。
17.强直收缩分为、。
18.正常体内骨骼肌收缩绝大多数属于强直收缩,这是因为运动神经传出的通常是一连串的。
收缩,然后才有收缩。
三、选择题A1型题1.O2、CO2进出细胞过程属于:A.单纯扩散B.易化扩散C.主动转运D.入胞E.出胞2.静息电位产生的机制是:A.Na+内流B.Na+外流C.K+内流D.K+外流E.Ca2+内流3.物质在特殊膜蛋白的帮助下,顺电-化学梯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E.入胞4.离子被动跨膜转运的动力是:A.电位差B.浓度差C.电-化学梯度D.钠泵供能E.自由运动5.安静时K+由细胞内流向细胞外属于:A.单纯扩散B.通道转运C.载体转运D.主动转E.出胞6.关于钠泵的论述,不正确的是:A.又称为Na+-K+ ATP酶B.排出K+摄入Na+C.对细胞膜内Na+、膜外K+浓度变化敏感D.一次转运排出3个Na+,摄人2个K+E.转运N a+ - K+过程是耦联过程7.细胞膜的主动转运是借助于膜上:A.载体蛋白的耗能过程B.通道蛋白的耗能过程C.泵蛋白的耗能过程D.受体蛋白的耗能过程E.泵蛋白的非耗能过程8.被动转运和主动转运的共同特点是:A.消耗能量B.顺浓度梯度C.借助膜蛋白帮助D.转运的物质都是小分子E.转运的物质都是脂溶性9.细胞膜上的泵、通道和载体的共同点是:A.转运脂溶性物质B.均消耗能量C.均是化学门控D.均是电压门控E.转运小分子物质或离子10.中性粒细胞的吞噬过程属于:A.出胞B.入胞C.主动转运D.单纯扩散E.易化扩散11.静息状态的标志是:A.极化B.抑制C.阈值D.动作电位E.兴奋12.动作电位去极化产生的离子基础是:A.Na+内流B.Na+外流C.K+外流D.K+内流E.Ca2+内流13.引起肌细胞收缩的直接动因是:A.Ca2+的释放B.Ca2+的回收C.Na+的释放D.Cl-的释放E.Mg2+的释放14.后负荷无限大时,肌肉的收缩形式是:A.单收缩B.等长收缩C.等张收缩D.全强直收缩E.完全强直收缩15.可兴奋细胞受到阈刺激后将产生:A.静息电位B.动作电位C.阈电位D.局部电位E.上述电位都可能16.当静息电位的数值向膜内负值加大的方向变化时,称为: A.极化B.去极化C.复极化D.反极化E.超极化17.肌肉开始收缩时,表现为张力增加而长度不变。
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)
02生理学-细胞
跳跃式传导
局部电流发生在相邻的郎飞氏结之间 传导速度快
第三节 肌细胞的收缩功能
一、神经—肌接头处的兴奋传递
(一)神经—肌接头处的结构
囊泡内含乙酰胆碱(ACh) 电压依从式钙通道 2、接头间隙: 细胞外液,50-60nm 3、接头后膜(终板膜):
1、接头前膜(轴突末梢膜):
皱褶
N2型ACh受体阳离子通道 胆碱酯酶
(三)动作电位的特征
1.“全或无”现象(all or none) 2.不衰减性传导 3.脉冲式
(四)动作电位的传导
在一般可兴奋细胞和无髓神经纤维:
—
局部电流
在有髓神经纤维:
—
跳跃式传导
局部电流
静息部位膜内 负外正,兴奋 部位膜极性反 转,兴奋区与 未兴奋区之间 存在电位差, 形成局部电流, 使邻近未兴奋 膜去极化达阈 电位而产生动 作电位。
概念 : 水溶性或脂溶性很小的小分子物质或离子,借助细胞 膜上特殊蛋白质的帮助,从细胞膜的高浓度一侧向低 浓度一侧转运的过程。
特点 : ⑴ 转运非脂溶性或脂溶性很小的物质 ⑵ 不耗能,顺浓度差转运,属被动转运 ⑶ 需要膜蛋白的帮助 分类 : ⑴ 载体转运 转运对象:葡萄糖(Glu) 氨基酸(AA) 特点:特异性 饱和性现象 竞争性抑制
eg.氧气(O2)、二氧化碳(CO2)、氮气(N2)等 脂溶性小分子 水、乙醇、尿素、甘油等分子量小的极性分子
影响因素:⑴ 细胞膜两侧浓度差(正比) ⑵ 细胞膜对该物质的通透性(正比)
一、细胞膜的物质转运功能
常见的物质跨膜物质转运形式:
单纯扩散 易化扩散
主动转运
入胞和出胞
(二)易化扩散
生理学 第二章 细胞的基本功能 名词解释
生理学第二章细胞的基本功能名词解释1.单纯扩散:脂溶性的小分子物质顺浓度差通过细胞膜的跨膜转运过程,称为单纯扩散。
2.易化扩散:是指一些非脂溶性或脂溶性低的物质在膜转运蛋白(载体或通道)的帮助下,顺化学和电位梯度的跨膜转运过程,称为易化扩散。
3.原发性主动转运:是指物质依靠细胞膜上的离子泵,逆浓度梯度或电位梯度通过细胞膜的过程。
这个过程需要消耗能量。
4.继发性主动转运:是指某一物质的逆浓度差转运需要依赖另一物质的浓度差所造成的势能而实现的主动转运过程。
5.钠钾泵:也称为Na-K-ATP酶,简称钠泵。
是细胞膜上的一种具有ATP活性的特殊蛋白质分子,它能使ATP分解释放能量,并利用此能量进行Na和K的逆浓度差主动转运。
6.G蛋白:即鸟苷酸结合蛋白,它是耦联膜受体与下游效应器的膜蛋白,存在于质膜的胞质面,通常由a、β、Y三个亚单位形成。
7.刺激:能引起活组织或机体发生反应的内外环境变化。
8.静息电位:活细胞处于安静状态时存在于细胞膜两侧的电位差,称为静息电位9.极化:指在大多数细胞中把静息电位存在时细胞膜电位呈稳定的内负外正的状态称为极化。
10.超极化:指静息电位的数值向膜内负值加大的方向变化的过程。
11.去极化:指静息电位的数值向膜内负值减小的方向变化的过程。
12.反极化:细胞膜由外正内负的极化状态变为内正外负的极化反转过程。
13.超射:指去极化至零电位后膜电位进一步变为正值,我们把膜电位高于零电位的部分称为超射。
14.复极化:指细胞膜去极化后再向静息电位方向恢复的过程。
15.动作电位:可兴奋细胞受到刺激而兴奋时,细胞膜在静息电位的基础上产生的一次迅速、可逆、可扩布性的电位变化,称为动作电位。
它由锋电位和后电位两部分组成。
它是可兴奋细胞兴奋的标志。
16.阈电位:是指细胞膜上某种离子通道大量开放、离子迅速内流而爆发动作电位时所需的临界膜电位值。
它的绝对值通常比静息电位的绝对值小10~20mV。
17.后电位:是指锋电位在其完全恢复到静息水平之前所经历的一些微小而缓慢的波动,称为后电位。
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
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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:
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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
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(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
生理学笔记——第二章细胞的基本功能
⼀、细胞膜的基本结构——液态镶嵌模型 该模型的基本内容:以液态脂质双分⼦层为基架,其中镶嵌着具有不同⽣理功能的蛋⽩质分⼦,并连有⼀些寡糖和多糖链。
特点: (1)脂质膜不是静⽌的,⽽是动态的、流动的。
(2)细胞膜两侧是不对称的,因为两侧膜蛋⽩存在差异,同时两侧的脂类分⼦也不完全相同。
(3)细胞膜上相连的糖链主要发挥细胞间"识别"的作⽤。
(4)膜蛋⽩有多种不同的功能,如发挥转动物质作⽤的载体蛋⽩、通道蛋⽩、离⼦泵等,这些膜蛋⽩主要以螺旋或球形蛋⽩质的形式存在,并且以多种不同形式镶嵌在脂质双分⼦层中,如靠近膜的内侧⾯、外侧⾯、贯穿整个脂质双层三种形式均有。
(5)细胞膜糖类多数*露在膜的外侧,可以作为它们所在细胞或它们所结合的蛋⽩质的特异性标志。
⼆、细胞膜物质转运功能 物质进出细胞必须通过细胞膜,细胞膜的特殊结构决定了不同物质通过细胞的难易。
例如,细胞膜的基架是双层脂质分⼦,其间不存在⼤的空隙,因此,仅有能溶于脂类的⼩分⼦物质可以⾃由通过细胞膜,⽽细胞膜对物质团块的吞吐作⽤则是细胞膜具有流动性决定的。
不溶于脂类的物质,进出细胞必须依赖细胞膜上特殊膜蛋⽩的帮助。
物质通过细胞膜的转运有以下⼏种形式: (⼀)被动转运:包括单纯扩散和易化扩散两种形式。
1.是指⼩分⼦脂溶性物质由⾼浓度的⼀侧通过细胞膜向低浓度的⼀侧转运的过程。
跨膜扩散的最取决于膜两侧的物质浓度梯度和膜对该物质的通透性。
单纯扩散在物质转运的当时是不耗能的,其能量来⾃⾼浓度本⾝包含的势能。
2.易化扩散:指⾮脂溶性⼩分⼦物质在特殊膜蛋⽩的协助下,由⾼浓度的⼀侧通过细胞膜向低浓度的⼀侧移动的过程。
参与易化扩散的膜蛋⽩有载体蛋⽩质和通道蛋⽩质。
以载体为中介的易化扩散特点如下:(1)竞争性抑制;(2)饱和现象;(3)结构特异性。
以通道为中介的易化扩散特点如下:(1)相对特异性;(2)⽆饱和现象;(3)通道有"开放"和"关闭"两种不同的机能状态。
生理学试题及答案第二章-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、主动转运:4、静息电位:5、极化:6、动作电位:7、阈电位:8、局部电位:9、兴奋-收缩耦联:10、强直收缩:二、填空题1、易化扩散是细胞在膜蛋白的介导下顺电化学梯度进行的跨膜物质转运方式,根据借助的膜蛋白的不同,可分为:和。
2、根据门控机制的不同,离子通道通常有三类:、和。
3、Na+-K+泵有三种功能状态,分别为:、、。
4、主动转运是细胞通过本身的某种耗能过程,在膜蛋白的帮助下逆电化学梯度进行的跨膜物质转运,根据耗能是否直接来源于膜蛋白,可分为:和。
5、静息电位存在时细胞膜的状态,称为极化。
6、动作电位具有以下三个重要特征:、和。
7、细胞发生兴奋后兴奋性的依次经历:、、和。
8、神经-肌接头是指运动神经末梢与骨骼肌细胞相接处的部位,由、和组成。
9、肌原纤维相邻两条Z线之间的区域,称为一个,包括一个中间的和两侧各1/2的,是肌肉收缩和舒张的基本单位。
10、细肌丝主要由:、和构成。
11、三联管由一个与其两侧的相接触而构成,是发生兴奋收缩耦联的关键部位。
12、影响骨骼肌收缩活动的主要因素有、和。
三、选择题1、人体内O2、CO2、NH3进出细胞膜是通过()A、单纯扩散B、易化扩散C、主动转运D、入胞作用E、出胞作用2、以下属于被动转运的是()A、易化扩散B、单纯扩散C、主动转运D、出胞和入胞E、单纯扩散和易化扩散3、物质在膜蛋白质帮助下,顺浓度梯度或电位梯度通过细胞膜的过程是属于()A、单纯扩散B、易化扩散C、主动转运D、入胞E、出胞4、参与细胞易化扩散的蛋白质是()A、受体蛋白B、通道蛋白C、泵蛋白D、载体蛋白E、载体蛋白和通道蛋白5、与单纯扩散的特点比较,易化扩散不同的是:()A、顺浓度差转运B、不消耗生物能C、需要膜蛋白的帮助D、是水溶性物质跨膜转运的唯一方式E、是离子跨膜转运的唯一方式6、离子被动跨膜转运的动力是:()A、电位梯度B、浓度梯度C、电-化学梯度D、钠泵供能E、自由运动7、载体中介的易化扩散产生饱和现象的机理是()A、跨膜梯度降低B、载体数量减少C、能量不够D、载体数量所致的转运极限E、疲劳8、氨基酸进入一般细胞的转运方式为:()A、易化扩散B、入胞C、单纯扩散D、吞噬E、主动转运9、关于主动转运,错误的是:()A、又名泵转运B、依靠载体蛋白的协助C、逆浓度差或电势差进行D、消耗能量E、主要转运无机离子10、在一般生理情况下,每分解一分子ATP,钠泵运转可使()A、2个Na+移出膜外B、2个K+移出膜外C、2个Na+移出膜外,同时有2个K+移入膜内D、3个Na+移出膜外,同时有2个K+移入膜内E、3个Na+移出膜外,同时有3个K+移入膜内11、细胞膜内,外正常的Na+和K+浓度差的形成和维持是由()A、膜在安静时对K+通透性大B、膜在兴奋时对Na+通透性增加C、Na+ 、K+易化扩散的结果D、膜上钠-钾泵的作用E、膜上ATP的作用12、Na+ 跨膜转运的方式为:()A、单纯扩散B、易化扩散C、易化扩散和主动转运D、主动转运E、主动转运和单纯扩散13、钠泵活动最重要的意义是:()A、维持细胞内高钾B、防止细胞肿胀C、建立势能储备D、消耗多余的 ATPE、维持细胞外高钙14、肠上皮细胞由肠腔吸收葡萄糖属于()A、单纯扩散B、易化扩散C、原发性主动转运D、继发性主动转运E、入胞15、消化腺分泌消化酶的过程是()A、单纯扩散B、易化扩散C、主动转运D、入胞E、出胞16、当静息电位的数值向膜内负值加大的方向变化时,称作膜的:()A、极化B、去极化C、复极化D、反极化E、超极化17、人工增加离体神经纤维浸浴液中的K+浓度,静息电位的绝对值将:()A、不变B、增大C、减小 D先增大后减小 E先减小后增大18、对静息电位的叙述,错误的是:()A、主要与K+外流有关,其数值接近于K+的平衡电位B、膜内电位较膜外为负C、其数值相对稳定不变D、各种细胞的静息电位是相等的E、细胞处于极化状态19、正常状态下,细胞内离子分布最多的是()A、K+B、Na+C、Ca2+D、Cl-E、Na+和Cl-20、安静状态下,细胞膜对其通透性最大的离子是()A、K+B、Cl-C、Na+D、Ca2+E、Na+和Cl-21、动作电位的“全或无”现象是指同一细胞的电位幅度()A、不受细胞外的Na+ 浓度影响B、不受细胞外的K+ 浓度影响C、与刺激强度和传导距离无关D、与静息电位值无关E、与Na+ 通道复活的量无关22、沿单根神经纤维传导的动作电位的幅度:()A、不变B、不断减小C、不断增大D、先增大后减小E、不规则变化23、产生动作电位下降相的离子流是()A、K+外流B、Cl-内流C、Na+内流D、Ca2+内流E、Na+和Cl-24、人工地减少细胞浸浴液中Na+ 浓度,则单根神经纤维动作电位的超射值将()A、增大B、减少C、不变D、先增大后减少E、先减少后减少25、神经纤维Na+通道失活的时间在()A、动作电位的上升相B、动作电位的下降相C、动作电位超射时D、绝对不应期E、相对不应期26、静息时细胞膜内外的Na+和K+浓度差的维持有赖于()A、膜上ATP的作用B、膜上Na-K泵的作用C、Na-K易化扩散的结果D、Na-K交换E、膜对Na和K的单纯扩散27、神经细胞动作电位的去极相中,通透性最大的离子是:()A、K+B、Na+C、Cl-D、Ca2+E、Mg2+28、阈电位时,通透性突然增大的离子是()A、K+B、Na+C、Ca2+D、Cl-E、Na+和Cl-29、阈电位是:()A、引起动作电位的临界膜电位B、引起超极化时的临界膜电位C、引起局部电位的临界膜电位D、引起动作电位复极的临界膜电位E、衡量兴奋性高低的指标30、刺激阈值通常指的是:()A、用最小刺激强度,刚刚引起组织兴奋的最短作用时间B、保持一定的刺激强度不变,能引起组织兴奋的最适作用时间C、保持一定的刺激时间和强度—时间变化率不变,引起组织发生兴奋的最小刺激强度D、刺激时间不限,能引起组织兴奋的最适刺激强度E、刺激时间不限,能引起组织最大兴奋的最小刺激强度31、关于局部兴奋的叙述,错误的是:()A、局部电位随刺激强度增加而增大B、局部电位随扩布距离增大而减小C、局部去极化电位的区域兴奋性增高D、不存在时间与空间的总和E、它是动作电位形成的基础32、神经纤维峰电位时期约相当于()A、绝对不应期B、相对不应期C、超常期D、低常期E、正常期33、能引起动作电位,但幅度最小,这种情况见于:()A、绝对不应期B、相对不应期C、超常期D、低常期E、正常期34、神经纤维中相邻两个锋电位的时间间隔至少应大于其:()A、相对不应期B、绝对不应期C、超常期D、低常期E、绝对不应期+相对不应期35、神经细胞在接受一次阈上刺激后,兴奋性周期变化的顺序是:()A、相对不应期、绝对不应期、超常期、低常期B、绝对不应期、相对不应期、低常期、超常期C、绝对不应期、低常期、相对不应期、超常期D、绝对不应期、相对不应期、超常期、低常期E、绝对不应期、超常期、低常期、相对不应期36、下列有关同一细胞兴奋传导的叙述,错误的是:()A、动作电位可沿细胞膜传导到整个细胞B、传导方式是通过产生局部电流刺激未兴奋部位,使之也出现动作电位C、在有髓纤维是跳跃式传导D、有髓纤维传导动作电位的速度比无髓纤维快E、动作电位的幅度随传导距离增加而减小37、终板膜上的受体是:()A、肾上腺素能受体B、5-羟色胺受体C、ACh受体D、多巴胺受体E、组胺受体38、兴奋通过神经-骨骼肌接头时,乙酰胆碱与N-型Ach门控通道结合,使终板膜()A、对Na+ 、K+ 通透性增加,发生超极化B、对 Na+ 、K+ 通透性增加,发生去极化C、仅对K+ 通透性增加,发生超极化D、仅对Ca2+ 通透性增加,发生去极化E、对ACh通透性增加,发生去极化39、终板膜上与终板电位产生有关的离子通道是()A、电压门控钠离子通道B、电压门控钾离子通道C、电压门控钙离子通道D、化学门控非特异性镁通道E、化学门控钠离子和钾离子通道40、当神经冲动到达运动神经末梢时,可引起接头前膜的:()A、Na+通道关闭B、Ca2+通道开放C、K+通道开放D、Cl-通道开放E、Cl-通道关闭41、神经--肌肉接头信息传递的主要方式是:()A、化学性突触传递B、局部电流C、非典型化学性突触传递D、非突触性传递E、电传递42、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E、肌小节43、骨骼肌的肌质网终末池可储存:()A、Na+B、K+C、Ca2+D、Mg2+E、Ach44、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45、兴奋-收缩藕联中起关键作用的离子是()A、K+B、Na+C、Ca2+D、Cl-E、Na+和Cl-46、将肌细胞膜的电变化和肌细胞内的收缩过程耦联起来的关键部位是:()A、横管系统B、纵管系统C、肌浆D、纵管终末池E、三联管结构47、骨骼肌兴奋—收缩耦联不包括:()A、动作电位通过横管系统传向肌细胞的深部B、三联管结构处的信息传递,导致终末池Ca2+释放C、肌浆中的Ca2+与肌钙蛋白结合D、肌浆中的Ca2+浓度迅速降低,导致肌钙蛋白和它所结合的Ca2+解离E、当肌浆中的Ca2+与肌钙蛋白结合后,可触发肌丝滑行48、肌肉收缩滑行现象的直接证明是:()A、暗带长度不变,明带和H带缩短B、暗带长度缩短,明带和H带不变C、明带和暗带的长度均缩短D、明带和暗带的长度均无明显变化E、明带和暗带的长度均增加49、相继刺激落在前次收缩的舒张期内引起的复合收缩称为:()A、单收缩B、不完全强直收缩C、完全强直收缩D、等张收缩E、等长收缩50、肌肉的初长度取决于:()A、被动张力B、前负荷C、后负荷D、前负荷和后负荷之和E、前负荷和后负荷之差四、简答题1、描述细胞膜“液态镶嵌模型”的基本内容。
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)。
医学生理学期末重点笔记---第二章----细胞的基本功能
第二章细胞的基本功能第一节细胞膜的跨膜物质转运功能一、膜的化学组成和分子结构<一>磷脂的分子组成以液态的脂质双分子层为基架,具有流动性<二>细胞膜蛋白质镶嵌或贯穿于脂质双分子层分类:表面蛋白、整合蛋白<三>细胞膜糖类多为短糖链,以共价键的形式与膜脂质或蛋白质结合,形成糖脂或糖蛋白.二、细胞膜的跨膜物质转运功能被动转运〔passive transport〕:指物质顺浓度或电位梯度的转运过程.不消耗细胞提供的能量.主动转运〔active transport〕:指物质逆浓度或电位梯度的转运过程.需消耗细胞提供的能量.1.单纯扩散simple diffusion脂溶性物质由膜的高浓度一侧向低浓度一侧移动的过程.影响因素:浓度差通透性特点:①不依靠特殊膜蛋白质的"帮助"②不需另外消耗能量、顺浓度差转运物质:O2、CO2、N2、<NH3>2CO、乙醇、类固醇类激素等少数几种.2.易化扩散facilitated diffusion〔1〕概念:一些非脂溶性或脂溶性非常小的物质,在膜蛋白质的"帮助"下,顺电化学梯度进行跨膜转运的过程分类:原发性主动转运〔简称:泵转运〕、继发性主动转运〔简称:联合转运〕〔1〕原发性主动转运primary active transport概念:指物质在细胞膜"生物泵"的帮助下逆浓度梯度或电位梯度的转运过程.Na+-K+泵又称Na+-K+-ATP酶,简称钠泵.机制:当膜内[Na+]↑/胞外[K+]↑,钠泵激活↓ATP酶〔钠泵〕ATP------------------→ADP + 能量↓2K+泵至细胞内;3Na+泵至细胞外↓维持[Na+]膜外高、[K+]膜内高的不均匀分布状态生理意义•胞内低Na,维持细胞体积•胞内高K,酶活性----新陈代谢正常进行•势能储备钠、钾的易化扩散继发性主动转运,联合转运•生电效能〔2〕继发性主动转运secondary active transport概念:间接利用ATP能量的主动转运过程.分类:①同向转运:Na+-葡萄糖同向转运体,Na+-氨基酸同向转运体〔小肠粘膜上皮细胞,肾小管上皮细胞〕②逆向转运:钠钙交换体〔心肌细胞〕4. 入胞和胞吐①离子通道耦联受体介导的跨膜信号转导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第三节细胞的生物电现象细胞的生物电现象〔跨膜电位〕:静息电位、动作电位一、静息电位resting potential、RP1.概念:静息时,细胞膜两侧存在的稳定的、外正内负的电位差.2.与RP相关的概念:••➢极化:RP存在时,细胞膜内负外正的状态称为极化.➢去极化:膜内外电位差向小于RP值的方向变化的过程.➢超极化:膜内外电位差向大于RP值的方向变化的过程.➢复极化:去极化后再向极化状态恢复的过程.➢反极化:细胞膜由内负外正的极化状态变为内正外负的极性反转过程.3.机制原理:带电离子跨膜转运条件:①静息状态下细胞膜内、外离子分布不均匀②静息状态下细胞膜对离子的通透性具有选择性,安静时,细胞膜主要对K+通透机制:K+顺浓度差向膜外扩散;A-不能向膜外扩散↓[K+]内↓、[A-]内↑→膜内电位↓<负电场>• [K+]外↑→膜外电位↑<正电场>↓膜外为正、膜内为负的极化状态↓当扩散动力与阻力达到动态平衡时=RP结论: RP是K+的平衡电位影响因素:•细胞膜两侧离子的浓度差•细胞膜对离子的通透性•钠泵的活动二、动作电位action potential、AP1.概念:细胞膜受到有效刺激时,在RP的基础上发生的一个快速的、可逆的、可远距离传播的电位变化.2.动作电位变化过程3.特征:①具有"全或无"的现象:即同一细胞上的AP大小不随刺激强度和传导距离而改变的现象.②是非衰减式传导的电位.③动作电位之间不融和4.动作电位的意义:AP的产生是细胞兴奋的标志,即AP=兴奋5.与AP有关的概念➢兴奋性:活组织或细胞对刺激发生反应的能力.➢刺激:能引起细胞或组织发生反应的所有内、外环境的变化.➢反应:细胞或组织对刺激产生的应答表现.有两种形式:兴奋:组织受刺激后由静息→活动或由活动弱→强的过程.抑制:组织受刺激后由活动→静息或由活动强→弱的过程.●可兴奋组织:神经、肌肉和腺体●兴奋性的指标————阈值〔threshold>阈强度〔阈值〕:刚能引起细胞或组织产生反应的最小刺激强度.阈值与兴奋性的高低呈反变关系.●刺激强度的表示方法1、阈刺激:刚好引起组织产生反应的最小刺激.〔此刺激的强度即称为阈强度〕2、阈上刺激:3、阈下刺激:6.形成机制原理:带电离子跨膜转运条件:⑴. 细胞膜两侧离子的浓度差——电化学驱动力•等于膜电位和该离子平衡电位之差•对Na+的驱动力:E m -E Na =-70-60 = -130mv•对K+的驱动力:E m -E k = -70+90 = 20mv⑵.细胞膜通透性的变化——膜在受到阈刺激而兴奋时,对Na+的通透性增加,继而对K+通透性增加.结论:①AP的上升支由Na+内流形成,下降支是K+外流形成的,后电位是Na+-K+泵活动引起的.②AP去极相末=Na+的平衡电位.7.相关实验和实验结论实验1:细胞膜通透性的变化——电压钳〔voltage clamp〕技术实验结论1•内向电流,形成AP上升支〔去极化〕;外向电流,形成AP下降支〔复极化〕.内向电流是Na+电流;外向电流是K+电流•时间依赖性——先产生内向电流〔Na+通透性↑〕,继而产生外向电流〔Na+通透性↓,K+通透性↑〕.实验结论2⑴细胞膜离子通透性的电压依赖性:如果刺激强度达到阈值,可使细胞膜去极化达到阈电位,则会产生膜去极化和钠电导之间存在正反馈〔图1〕,即再生性循环<regenerative cycle>,进一步去极化产生AP〔图2绿线示〕;〔如果刺激强度小于阈值,细胞膜去极化幅度低,没有达到阈电位,则不会产生这种再生性循环,无法产生AP〔图2黑和红线示〕图1 图2阈电位<threshold potential>:能触发动作电位的膜电位临界值因此动作电位的引起过程:阈刺激↓Na+内流,细胞膜去极化↓达阈电位↓Na+通道大量开放,Na+大量内流↓AP⑵.细胞膜离子通透性的时间依赖性:先Na+通透性↑,继而Na+通透性↓,K+通透性↑实验2:细胞膜通透性〔膜电导〕变化的实质——膜片钳技术<patch clamp technique>概念:指已兴奋与邻近未兴奋的心肌细胞之间形成电位差,出现电荷移动,称为局部电流电流方向:作用:使未兴奋部细胞膜去极化达到阈电位,产生AP.这样的过程在膜表面连续进行下去,就表现为兴奋在整个细胞的传导.有髓鞘N纤维AP的传导——跳跃式三、局部电位:local potential概念:阈下刺激引起的低于阈电位的去极化称局部电位.特点:①不具有"全或无"现象.其幅值可随刺激强度的增加而增大;②衰减式传导;③具有总和效应:时间性和空间性总和第四节肌细胞的收缩功能<一>收缩形式1.单收缩和强直收缩<1>.单收缩:肌肉受到一次刺激,引起一次收缩和舒张的过程称为单收缩.<2>.复合收缩①不完全强直收缩:新刺激落在前一次收缩的舒张期内②完全强直收缩:新刺激落在前一次收缩的缩短期内2.等长收缩与等张收缩• 等长收缩:肌肉收缩时,只有张力增加而长度不变的收缩,称为等长收缩.当负荷等于或大于肌张力时,出现等长收缩等张收缩:肌肉收缩时,只有长度缩短而张力不变的收缩,称为等张收缩.当负荷小于肌张力时,出现等张收缩<二>影响收缩因素外在因素:前负荷和后负荷内在因素:肌肉的收缩能力1.前负荷或肌肉初长度:前负荷<preload>:肌肉在收缩之前所承载的负荷肌肉初长度<initial length>:前负荷使肌肉被拉长到某一长度可以用肌肉初长度表示前负荷的大小在一定范围内,随着前负荷↑,粗细肌丝重叠↑,肌缩速度、幅度和张力↑.反之亦然2.后负荷<after load>:肌肉收缩时遇到的负荷和阻力后负荷过大,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.3.肌肉收缩能力:指与负荷无关、决定肌肉收缩效应的内在特性.肌缩能力↑→肌缩速度、幅度和张力↑肌缩能力↓→肌缩速度、幅度和张力↓第二章小结练习• 1. Na+-K+-ATP酶每分解1分子A TP可将__个Na+移出胞外,同时将__个K+移入胞内.• 2. 在肌肉兴奋-收缩偶联过程中,起关键作用的物质是____.• 3. 细胞内外正常Na+、K+浓度的形成和维持是由于_______的作用• 4. 有机磷农药中毒时,可使〔〕A、乙酰胆碱释放增加B、乙酰胆碱释放减少C、胆碱酯酶活性增加D、胆碱酯酶活性降低E、骨骼肌终板处的乙酰胆碱受体功能障碍案例Case 1.A 43-year-old man presents to the physician’s clinic with plaints of epigastric pai n. After a thorough workup, the patient is diagnosed with peptic ulcer disease. He is started on a medication that inhibits the "proton pump" of the stomach.QUESTIONS:•What is the "proton pump" that is referred to above?•What type of cell membrane transport would this medication be blocking?•What are four other types of transport across a cell membrane?ANSWERS TO CASE 1: MEMBRANE PHYSIOLOGY•◆Proton pump: H+-K+-ATPase <adenosine triphosphatase> pump.•◆Type of cell membrane transport: Primary active transport.•◆Other types of transport: Simple diffusion, facilitated diffusion, secondary active transport <cotransport and countertransport [exchange]>, endocytosis and exocytosis.Case 2.某男性患者,16岁,近来运动后感到极度无力,尤其是在进食大量淀粉类食物后加重.门诊检查血清钾正常〔4.5 mmol/L〕,但运动后血清钾明显降低〔2.2 mmol/L〕,经补钾治疗后症状缓解.1.为什么低血钾会引起极度肌肉无力?2.为什么在进食大量淀粉后症状加重?3.血钾增高时对肌肉收缩有何影响?为什么?。
生理学 细胞的基本功能
阻断剂: 河豚毒素、局麻药
后电位
后去极化:快速K+外流堆积,复极化减慢 后超极化:钾通道开放时间长,过多钾外流
动作电位的特点: a.“全或无”现象:动作电位一旦产生
就达到最大值,其幅度不会因刺激强度的 加强而增大。 b.不衰减传导 c.脉冲式,不会重合
4 .经载体介导的易化扩散(图) 转运的物质:GS、AA进入一般细胞 共同特点:① 结构特异性 ② 饱和现象 ③ 竞争性抑制
被动转运:单纯扩散 易化扩散 主动转运: 1.定义:指细胞膜将物质分子(或离子)
逆浓度差和电位差转运的过程 2.生物泵:实质就是ATP酶
如“钠-钾泵”、“质子泵”等 ▲钠泵: 钠-钾泵或Na+- K+ -ATP酶(图)
d.不同细胞,AP的幅度和持续时间不同 (图)
4、动作电位的引起和阈电位
阈电位和锋电位的引起 刺激阈电位AP
1、阈电位 TP: 是一种膜电位的临界值,能触发AP, 是引起钠通道大量开放的膜电位值, 即钠内流形成正反馈的膜电位值。
RP和TP的差值大,细胞兴奋性低; 差值小,兴奋性高。 2、阈强度:使细胞膜去极化到阈电位的最小
概念: AP是膜两侧电位在RP基础上发生
的一次可扩布的快速而可逆的倒转和复原。 图
去极相 去极化
超射
锋电位
复极相:复极化初期
后电位 复极化后期(负后电位)
后超极化(正后电位)
(二)动作电位的产生机制
1、电化学驱动力; 2、动作电位期间膜电导的变化; 3、膜电导与离子通道(膜片钳技术) 锋电位
•上升支:去极相 由Na+内流形成,是Na+的平衡电位 有效刺激→部分Na+通道开放→少量Na+→膜去极 化→阈电位→大量Na+通道开放→大量Na+内流→膜 内负电位消失,出现正电位
生理学(第二章细胞的基本功能)习题及答案
第二章细胞的基本功能一、基本知识问答题1.简述细胞膜的跨膜转运形式。
2.经离子通道和经载体易化扩散各有那些特点?3.简述静息电位的形成原因。
4.简述局部反应的特点。
5.影响骨骼肌收缩的因素有那些?6.简述跨膜信号转导的形式。
7.简述兴奋发生后兴奋性的变化过程。
8.论述钠泵的本质、作用以及生理意义。
9.论述神经-肌接头的传递过程。
10.论述骨骼肌兴奋收缩耦联的过程。
11.论述横桥周期的主要过程。
二、名词解释1.simple diffusion(单纯扩散)2.facilitated diffusion(易化扩散)3.ion channel(离子通道)4.active transport(主动运输)5.secondary active transport(继发性主动运输)6.G protein(G 蛋白)7.second messenger(第二信使)8.resting potential,RP (静息电位)9.action potential,AP(动作电位)10.threshold(阈值)11.threshold stimulus(阈刺激)12.threshold potential(阈电位)13.stimulation(刺激)14.excitation(兴奋)15.excitability(兴奋性)16.absolute refractory period, ARP(绝对不应期)17 . end-plate potential, EPP(终板电位)18.preload(前负荷)19.afterload(后负荷)20.isometric contraction(等长收缩)21.isotonic contraction(等张收缩)22.tetanus(强直收缩)三、填空题1.细胞膜的基本结构模型为。
2.膜蛋白质介导的跨膜转运可分为、两大类。
3.动作电位在同一细胞的传导方式为。
4.静息电位的负值减小的状态称为。
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第二章细胞的基本功能
第一节细胞膜的基本结构和跨膜物质的转运功能
细胞膜主要是由脂质和蛋白质组成。
细胞膜分子的排列结构:“液态镶嵌模型”细胞膜是以液态脂质双分子层为基架,其中镶嵌着具有不同生理功能的蛋白质。
第二节细胞膜的跨膜物质转运
扩散:溶液中的所有物质粒子都处于不断的热运动中,将两种不同浓度含有同种物质的溶液放在一起,溶液中的粒子有高浓度向低浓度的方向转移,这种现象称为扩散。
被动转运:顺浓度差扩散、不需要消耗能量的转运方式称为被动转运。
分为单纯扩散和易化扩散两种。
单纯扩散:在生物体中,细胞外液和细胞内液中的脂溶性分子顺浓度差跨膜转运的方式。
如O2、CO2和类固醇等物质就是通过这种方式转运。
易化扩散:体内有些物质虽不溶于脂质或在脂质中的溶解度很下,不能直接跨膜转运,但它们在细胞膜结构中的特殊蛋白质协助下,也能从膜的高浓度一侧向低浓度一侧移
动扩散,这种转运方式称为易化扩散。
如细胞外液中葡萄糖进入胞内,Na+、K+、
Ca2+等的转运。
又分为通道介导的易化扩散和载体介导的易化扩散。
易化扩散与主动转运的不同之点是它只能顺浓度差扩散。
载体介导的易化扩散的特点:1)结构特异性高;2)饱和现象;3)竞争性抑制。
门控通道:通道的开放(激活)或关闭(失活)是通过“闸门”来调控的,故通道又称门控通道。
分类:
1化学门控通道:由化学物质引起闸门开关。
2电压门控通道:由膜两侧电位差变化引起闸门开关。
3机械门控通道:由机械刺激引起闸门开关。
主动转运:细胞膜通过本身的某种耗能过程将某些物质分子或离子浓度差或逆电位差进行的转运过程,称为主动转运。
主动转运消耗的能量几乎都是由ATP水解提供。
生物泵:实际是细胞膜上的一种具有酶活性的特殊蛋白,它能分解ATP使之释放能量,把物质从低浓度一侧“泵”到高浓度一侧。
例如钠—钾泵和钙泵。
钠—钾泵(简称钠泵)生理意义:○1造成细胞内高K+ ○2将Na+逐之细胞外,调节细胞内外水电解质平衡以保持细胞正常体积○3逆浓度差和电位差进行转运,建立一种势
能贮备。
继发主动转运:在主动转运中,由于钠泵的作用形成的势能贮备也为某些非离子物质进行跨膜转运提供了能量,因而这种类型的转运称为继发性主动转运或协同转运。
分类:1)正向协同转运(或同向转运)和负向转运(逆向转运);2)同向转运:被转运的物质分子与Na+转移方向相同;3)逆向转运:被转运的物质分子与Na+转移方
向相反。
胞纳:细胞外的大分子物质或某些物质团块(如细菌、病毒、异物等)进入细胞的过程。
分为:1)吞噬:进入的物质是固体;2)胞饮:进入的物质是液体。
胞吐:是指物质由细胞排出的过程。
主要见细胞的分泌活动,如神经末梢释放递质,内分泌腺分泌激素等,外分泌腺分泌酶原颗粒和粘液也属于胞吐。
第二节细胞跨膜信号传导功能
细胞跨膜传导是指细胞外因子通过与相应的特异性受体(膜受体或核受体)结合,引发膜、胞浆、核的一些列变化,从而改变细胞功能的过程。
跨膜信号传递方式:1)G蛋白耦联受体介导的信号转导;2)酶耦联受体介导的信号转导;
3)离子通道介导的信号转导。
第三节细胞的兴奋性与生物电现象
反应:当环境发生变化时,生物体内部的代谢及外部活动将发生相应的改变,这种改变称之为反应。
刺激:把能引起生物体产生反应的环境变化成为刺激。
生物体对因刺激引起的反应分为兴奋和抑制。
兴奋:由相对静止转为活动,或有弱的活动转为强的活动。
抑制:由活动状态转变为相对静止,或由强的活动装变为弱的活动。
兴奋性:早期生理学上将一切活的细胞、组织或有机体对刺激产生反应的能力,被认为是各种活的生物体所具有的共同特性。
生物电现象:活的细胞或组织不论在安静还是活动时,都具有电的变化,称之为生物电现象。
分类:1)静息电位:细胞安静时,存在于细胞内外两侧的电位差。
体内所有细胞静息电位都表现为细胞膜内负外正;2)动作电位:细胞膜在原有静息电位的基础上发生
一次迅速而短暂的电位波动,细胞兴奋时发生的这种短暂的电位波动,称为动作
电位。
静息电位和动作电位产生原理的比较:
项目静息电位动作电位
动力膜内外K+的浓度差膜内外Na+的浓度差和静息状态下内负外正的电位差
条件膜对K+的通透性刺激达阈值,膜对Na+的通透性
数值接近于K+的平衡电位超射值,接近于Na+的平衡电位
膜电位:生物细胞以膜为界,膜内外的电位差称为跨膜电位,简称膜电位。
极化:膜内负电位、膜外正电位的状态称为极化。
去极化:在动作电位发生和发展过程中,膜内、外电位差从静息值逐步减小乃至消失的过程称为去极化。
反极化:在去极化的基础上,进而膜两侧电位倒转,成为膜外负电位、膜内正电位,称为反极化或超射。
复极化:在反极化后,膜电位恢复到膜外正电位、膜内负电位的静息状态,称为复极化
单一神经细胞或肌肉细胞动作电位的特点:○1“全或无定律”,○2可扩播性,○3不衰减传导“全或无”现象:在同一细胞上动作电位大小不随刺激强度和传导距离而改变的现象。
生物电产生的机制:1)生物膜内外离子分布及膜对离子的通透性;2)静电位与K+平衡电位,正常时膜内K+浓度高于膜外,NA+浓度高于膜内;3)动作电位与NA+平衡电位,主要过程为:1)去极相(即上升支),主要是由于细胞外NA+快速外流而产生;2)负极相(即下降支),主要是细胞内K+外流产生;3)复极化,膜电位恢复到静息电位
水平。
刺激引起兴奋的条件:1)一定的强度,2)一定的持续时间;3)一定的时间—强度变化率
阈下刺激:强度小于阈值的刺激称为阈下刺激,它不能引起组织细胞兴奋。
阈电位:当膜电位去极化到某一临界值,就出现膜上的Na+通道大量的开放,Na+大量内流而产生动作电位,膜电位的这个临界值称为阈电位。
阈刺激和阈电位概念的比较:阈刺激是外部加给细胞的刺激强度;阈电位是从细胞膜本身膜电位的数值来考虑的。
局部反应:电位变化较小,只限于受刺激局部的细胞膜而不能向远方传播,故称为局部反应。
特点为:1)局部反应不是全或无的,在阈下刺激的范围内,它可随刺激的强度
而增大;2)不能在膜上做远距离传播;3)反应可以相互叠加,局部反应没有不
反应期。
兴奋在同一细胞的传导:有髓鞘神经纤维的兴奋传导要比武髓鞘的神经纤维快,有髓鞘是跳跃式传导,无髓鞘是局部传导。
第四节:肌肉的收缩功能
肌原纤维:分为明代和暗带。
暗带是比较稳定的,在暗带中央有一段透明的区域成为H带,在H带中央,又有一条横向的暗线成为M线。
而明带的长度可变的,它的中央
也有条横向的暗线,成为Z线。
肌原纤维上相邻的两条Z线之间的区域,是肌
肉收缩和舒张的基本单位,成为肌小节。
肌丝:暗带里有粗肌丝、明带里有细肌丝。
兴奋收缩耦联:当细胞发生兴奋时,首先在肌膜上出现动作电位,然后发生肌丝滑行、肌小节收缩、肌细胞的收缩反应,这种以莫变化为特征的兴奋和以肌纤维为基础的收
缩联系起来的中介过程称为兴奋收缩耦联。
兴奋收缩耦联的三个主要步骤:1)电兴奋通过横管系统向肌细胞的深处传导;2)三联体结构处的信息传递;3)即质网中的Ca2+释放以及Ca2+由胞浆向肌质网的再聚积。
Ca2+常被认为是兴奋收缩耦联的因子,三联体是兴奋收缩的结构基础。
肌肉收缩的外部表现:1)等张收缩和等长收缩;2)单收缩和强直收缩。
前负荷:是在肌肉收缩之前就加在肌肉上的负荷。
后负荷:是当肌肉开始收缩时才遇到的负荷或阻力称为后负荷。
肌肉的初长:肌肉在收缩前就处于某种被拉长的状态。
肌丝滑行学说:骨骼肌细胞的收缩机制现在公认的是肌丝滑行学说,它的要点是,肌细胞收缩时的肌原纤维缩短,并不是由于肌丝本身的缩短或卷曲,而是细肌丝向粗肌丝
中间滑行的结果。
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