2011年临床执业医师考试生理学辅导讲义(贺银成版)

第二篇 生 理 学第1章 细胞的基本功能考 要求纲 胞膜的物 功能： 散，易化 散，主 ，出胞和入胞。 胞细 质转运 单纯扩 扩 动转运 细的 性和生物 象： 息 位和 作 位及其 生机制， 性 的引起，兴奋 电现 静 电 动 电 产 兴奋 与兴奋， 位和 作 位的 系， 在同一 胞上 的机制和特点。骨骼肌的收阈值 阈电 动 电 关 兴奋 细 传导功能：神 骨骼肌接 的 ，骨骼肌的 收 耦 。缩 经 头处 兴奋传递 兴奋 缩 联要点 复习 一、物质的跨膜转运 物质的跨膜转运方式包括单纯扩散、 经载体或经通道易化扩散、 原发性或继发性主动转运、 出胞和入胞。其中，单纯扩散、易化扩散和主动转运是小分子物质的跨膜转运方式，出胞或入胞是大分子物质的跨膜转运方式。单纯扩散 易化扩散 主动转运定义 是一种简单的穿越质膜的物理扩散，没有生物学转运机制参与是指非脂溶性或脂溶性低的物质在膜蛋白介导下，由膜的高浓度侧向低浓度侧转移的过程是指物质依靠膜上的泵蛋白，逆浓度（或电位）梯度通过细胞膜的过程，需消耗能量举例 O2、CO2、N2、H2O、乙醇尿素、甘油等的跨膜转运葡萄糖进入红细胞、 通细胞 子（K+、Na+、Cl、Ca2+）小 葡萄糖Na+泵、Ca2+泵、H+ -K +泵移动方向物质分子或 子 高浓度的一侧移向低浓度的一侧物质 高浓度梯度或高电位梯度一侧移向低梯度的一侧物质分子或 子逆浓度或逆电位 移动移动过程需 ， 由扩散 需 子通道或载体的 需 泵 的参与细胞膜 侧浓度 等或电化学 =0 细胞膜 侧浓度 等或电化学 =0 泵 的 制能量消耗消耗 通过膜的能量能量 高浓度 能消耗 通过膜的能量动转运消耗能量 由膜或膜细胞注意：葡萄糖的 可通 体介 的易化 散，又可通 性主 行转运 过载 导 扩 过继发 动转运进 ：胞和普通 胞 取葡萄糖 体易化 散；红细 细 currency1 经载 扩小 上皮 胞和 小管上皮 胞吸收葡萄糖伴 细 细 Na+重吸收的 性主继发 动转。运水分子透 胞膜 散过细 单纯扩 + 通道易化 散。经 扩考 交流“ fi QQ群78136513 更多flflfl 记忆： 散在于“ ”不消耗能量，不需要 体；单纯扩 简单 载易化 散在于“容易”不消耗能量，但需要 体（或通道）；扩 载主 在于“主 ”需要消耗能量；动转运 动 性主 在于“ ”能量是借助原 力。继发 动转运 继发 动1单纯扩散 能”单纯扩散跨膜动的物质是脂溶性的和 分子小的 溶性物质。扩散的方向 度物质在细胞膜 侧的浓度 和膜物质的通性，物质的脂溶性和分子大小。2易化扩散 易化扩散是指物质的扩散是在通道或载体 下 的， 通道或载体是位细胞膜中的一 蛋白质分子。易化扩散是非脂溶性物质的转运方式 一。经通道易化扩散 经载体易化扩散介导方式 通道蛋白质的介导 载体蛋白质的介导转运方向 浓度梯度或电位梯度进 浓度梯度进 转运 （106 108 子/ ） （102 105 子或分子/ ）（6 103105）性 子通道 有 子 性和 性 载体与溶质的 有化学 性 性， 性 载体蛋白质高通道的导通有 和关 种 和现 化学 性性制和现 举例 电 子K+、Na+、Cl、Ca2+的 移动 葡萄糖、 、 等的跨膜转运经通道介导的溶质是 子，通道 子通道。 子通道 分 电 通道、化学 通道和机械 通道等。 子通道有静息、激活和失活三种功能状态，通道 子的导通表现 和关两种状态。 子通道的 重要征 子 性和 性。电压门控通道 化学门控通道 机械门控通道调 素 膜电位调 膜外或膜内化学物质调 机械刺激调 调 机制 当膜电位改变 ， 引起通道蛋白质分子的 发生变化，使通道 或关通道 有 体功能。一 化学物质（激素、递质）和通道蛋白亚单位上的位，引起通道蛋白的 发生变化，使通道 细胞膜上有 子通道 与细胞膜的变形或 到机械牵引有关常见例子 电 性K+、Na+、Ca2+通道N型ACh、谷 、 冬 、甘 化学 通道容量敏感性Cl通道注意： 无 和 象者 散、 通道易化 散。 现 单纯扩 经 扩有 和 象者 体易化 散、原 性主 、 性主 、 、 现 经载 扩 发 动转运 继发 动转运 钠泵 钙。泵【例1】A Na+通 离子通道的跨膜 程 于过 转运过 A 散单纯扩 B易化 散扩 C主动转运 D出胞作用 E入胞作用（更多内容请见学考fi在线：）考 交流“ fi QQ群78136513 更多flflfl 3原发性主动转运 是指 子泵利用分解ATP产生的能量将 子逆浓度梯度和（或）电位梯度进 跨膜转运的过程。体内存在的重要 子泵有钠 钾泵（ Na+、K+ -ATP酶）、钙泵（Ca2+ -ATP酶）、质子泵等。（1） （ 钾泵） 钠泵 钠 钾泵钠泵是 遍存在哺乳动物细胞膜上的一种蛋白质，维持细胞的正常功能 有重要作用。维持细胞膜内外Na+、K+浓度 。静息下，细胞内K+浓度约 细胞外液中的30倍左右，细胞外液中Na+浓度 胞质中的10倍左右。一 细胞约将它 获能量的20% 30%用钠泵的转运。钠泵活动能维持胞内渗 和细胞容积。建立Na+的跨膜浓度梯度， 继发性主动转运的物质提 能储备。如Na+ -H+交换、Na+ -Ca2+交换，” 葡萄糖和 在小 和 小 的过程中，H+、Ca2+、葡萄糖和 的逆浓度梯度转运，是利用Na+经主动转运造的跨膜浓度梯度作 驱动力。钠泵活动形的跨膜 子浓度梯度 是细胞发生电活动的前提 。钠泵活动是生电性的， 直接影响膜电位，使膜内电位的负值增大。哇巴是钠泵的 性制剂。 【例2】 2005A 胞膜 外正常细 内 Na+和K+ 度差的形成 持是由于浓 与维A膜在 静 K+通透性B膜在兴奋 Na+通透性 CNa+、K+易化 散的 扩 D 胞膜上细 Na+ -K+ 的作泵用E 胞膜上细 ATP的作用【例3】 2004A形成Na+、K+在 胞 外不 分 的原 是细 内 匀A 静 K+ Na+更易透 胞膜过细 B兴奋 Na+ K+更易透 胞膜过细CK+的不 外流和断 Na+的不 流断内 D膜上 体和通道 的 同作用载E膜上Na+ - K+ 赖 ATP 的 动（2） 钙泵 主要分布质膜、内质网或肌质网膜上。质膜钙泵每分解1分子ATP， 将1 Ca2+由胞质内转运至胞外。肌质网或内质网钙泵则每分解1分子ATP， 将2 Ca2+ 胞质内转运至肌质网或内质网内。 种钙泵的共作用 使胞质内游 Ca2+浓度保持 细胞外液的万分 一，一维持细胞的正常生理功能 有重要意义。4继发性主动转运 应与原发性主动转运 鉴别。原发性主动转运 继发性主动转运转运方向逆浓度梯度或电位梯度进 转运 逆浓度梯度或电位梯度进 转运是否耗能必需消耗能量 必需消耗能量能量 源钠泵分解ATP能 直接利用 ATP分解能Na+在膜 侧的浓度 能 间接利用钠泵分解ATP的能量举例 Na+移出胞外K+移入胞内 葡萄糖、 在小 和 小 的 神经末梢在突触间隙currency1肽类神经递质 甲腺上皮细胞聚碘， Na+-H+交考 交流“ fi QQ群78136513 更多flflfl 换和Na+-Ca2+交换5出胞和入胞 出胞 入胞定义 是指胞质内的大分子物质”分泌囊泡的形式排出细胞的过程是指大分子物质或物质团 细胞膜形 泡或 泡的方式进入细胞的过程 细胞排出大分子物质 大分子物质进入细胞举例 主要见细胞的分泌活动：内分泌腺细胞将的激素分泌到 液、液 外分泌腺细胞将酶原、 液分泌到腺 的中 神经 维末梢突触囊泡内神经递质的 主要见细胞外 团 物质进入细胞的过程： 分多肽类激素、 体、运蛋白、LDL（感、 ）、大分子 物质等入胞或出胞是大分子物质进出细胞的方式。入胞分 和 ， 分 液 入胞和 体介导入胞。【例4】 2008A神 神 的 是经 经递质A 散单纯扩 B 通道易化 散经 扩 C 体易化 散经载 扩D主动转运 E出胞6几种物质的跨膜转运方式 葡萄糖 内、 小 继发性主动转运（ Na+的重 ）葡萄糖红细胞、 细胞currency1 经载体易化扩散Na+、K+、Ca2+的跨膜转运 主动转运、经通道易化扩散分子 单纯扩散、经通道易化扩散单 类、肽类递质、碘的currency1 继发性 主动转运O2、CO2、NH3、N2、乙醇、尿素等通过细胞膜 单纯扩散记忆： 有 体分子（ O2、CO2、NH3、N2 ） 是 散。单纯扩 离子 度（ 位） 度 通道易化 散； 度（ 位） 度 电 浓 电 经 扩 浓 电主 。 动转运葡萄糖、 度 度（ 胞、 胞） 体易化 浓 红细 细 经载 扩散； 度 度（ 、 小管 ） 性主 。浓 内 继发 动转运二、细胞的电活动1静息电位及其产生机制 （1） 息 位的静 电 义 静息 ，细胞质膜 侧存在 外正内负的电位 ， 静息电位。（2） 息 位是 息 离子跨膜 散形成的 生离子跨膜 散的 有二：静 电 静 扩 产 扩 钠泵活动造膜内、外 子的浓度 。膜 子 有一定的通性。在细胞静息 ， 种 子的通性越大，种 子的跨膜扩散静息电位的 越大。静息下 K+的通性 大，Na+、Ca2+的通性小，Cl 存在原发性主动转运。静息 ，细胞膜K+的通性是考 交流“ fi QQ群78136513 更多flflfl Na+的10 100倍， ，静息电位 是接Ek，Ek小。（3）静息电位的产生机制 当质膜溶液中的 种 子有通性 ， 子将 浓度 跨膜扩散，扩散的 在质膜 侧形增大的电位 ，电位造的驱动力与浓度 的驱动力方向 currency1， 子进一“跨膜扩散的力量，直至电位 驱动力增到等浓度 驱动力 到， 的跨膜电位 子的平衡电位。fiNernstfl式， 子X+的 电位EX（mV） 下式。（ ）分别 子在膜外、膜内的浓度。 在静息下，质膜种 子 有 的通性， 种 子的 电位静息电位的影响，定膜种 子的通性。细胞膜K+和Na+的通性是静息电位的主要定素。 的细胞其静息电位值 ，如肌细胞约 ”90mV，神经细胞约 ”70mV， 肌细胞约 ”55mV。细胞膜K+和Na+的通性是静息电位的主要定素。2动作电位及其产生机制 （1）义 在静息电位 上，细胞一 当的刺激， 触发其产生 传 的膜电位的动， 动作电位。 （2） 息 位和 作 位的 及其机制静 电 动 电 右 单一神经 维静息电位和动作电位的 式，中 与下表中一一应，意理解。静息电位 K+的外移 （K+通道 ），没有Na+的内移（Na+通道关）阈电位 造细胞膜Na+通性突增大的膜电位兴奋的 动作电位或电位的出现动作电位膜Na+通性增大，过K+的通性。Na+向膜内易化扩散（Na+内移）电位 大多 激活的Na+通道进入失活， 。是动作电位的主要 分 应 Na+通道处 失活 应 一 分失活的Na+通道 复，一 分Na+通道 处失活动作电位Na+通道失活，K+通道 （K+外）负电位 电位的前 分，是膜电位小静息电位的分正电位 电位的 分，是膜电位大静息电位的分考 交流“ fi QQ群78136513 更多flflfl 注意： 息 位 ， 上 “膜 位小于 息 位”，其 是膜 位的静 电 负 电 静 电 义 电小于 息 位的 。 ，currency1 ， 无特， 其值 静 电 值 类fi 的 小。值化 是指静息下，细胞膜电位外正内负的。“ 化 是指细胞膜静息电位向膜内负值大的方向变化。 化或 化 是指细胞膜静息电位向膜内负值 小的方向变化。 化 是指 化至 电位，膜电位进一“变 正值。化 复 是指细胞 化， 向静息电位方向 复的过程。记忆： 化（正常膜 位 外正的 ）是 ； 电 内负 化是“fi” 外正的 （ fl ）； 内负 内负 化是“ ” 外正的 ； 复 复 内负 “ 化是“ ” 外正的 （ ）。 过 内负 内负【例5】2006A 于 胞 息 位的 ，不正的是关 细 静 电 A 胞膜 于 化细 处 B 息 位主要是由静 电 K+ 流形成的内C 息 ， 胞膜静 细 K+通透性D 胞在 息 于外正 的细 静 处 内负 E 息 位 膜静 电 与 侧Na+ -K+ 的 泵有动 关【例6】 2004A 、 或 ”当 响Na+ - K+ ，可 胞的泵 动 细A 息 位 ， 作 位度静 电 动 电 小B 息 位 小， 作 位度 静 电 动 电C 息 位 ， 作 位度 静 电 动 电D 息 位 小， 作 位度 小静 电 动 电 E 息 位和 作 位度 不静 电 动 电 变【例7】 2002A在神 作 位的 ，通透性 的离子是经 维动 电 A.Na+ B.K+ C.Cl D.Ca2+ E.Mg2+【例8】 2000、2005A 胞膜在 息 ， 离子通透性 的是细 静 A.Na+ B.K+ C.Cl D.Ca2+ E.Mg2+（3） 作 位的“或无” 象动 电 现 主要表现在”下 方：动作电位幅度 细胞接 有 刺激，一产生动作电位，其 值 大，增刺激 度，动作电位的 值 增大。 是 动作电位 刺激过 产生（ ），一产生 值 到 大（）。 传导不衰减 动作电位在细胞膜 处产生， 细胞膜传导， 传导 多，其 度和形 改变。 【例9】 A 于 作 位的， 一 是正的关 动 电 A度 于 ，出 度的 作 位阈值 现 动 电B度 ， 度能 作 位度 阈值 动 电C 作 位的 是 性的动 电 扩 电 D 作 位 离 小动 电 传导 变E在不同的可 胞， 作 位的度和持 是不同的兴奋细 动 电 间【例10】 2001A 神 作 位度的主要 ”是响 经 维动 电A度 B 间 C 位水阈电考 交流“ fi QQ群78136513 更多flflfl D 胞 、外细 内 Na+ 度浓 E神 的 经 维 3兴奋在同一细胞上的传导 （1）兴奋在一细胞上的传导机制 电学 兴奋在一细胞上的传导， 上是兴奋的膜处，通过 电 刺激 兴奋的膜，使 出现细胞膜传导到 细胞的动作电位。由动作电位的传导其 是 细胞膜 断产生的动作电位， 它的 度和形在 传导中保持 变（ 传导）。（2）有神经 维动作电位传导的 式传导，其传导度 维 多。 有 维的 电大， 导电， 允许 子通过，郎飞处， 断裂， 有传导性，允许 子移动， 有 维动作电位的传导是 郎飞的 式传导。 提高神经 维的传导度， 能量消耗。【例11】A 有 同一 胞 的 ， 一 是 的关 细 兴奋传导 叙 错误A 作 位可 胞膜 胞动 电 细 传导 细B 是通 生 流 位， 出 作 位传导 过产 电 兴奋 现动 电C有 的 度 成正 维 传导 与 D有 作 位的 度 无 维传导动 电 维E 作 位的度 fl 动 电 （更多内容请见学考fi在线：）4兴奋性与兴奋的引起 （1）兴奋 细胞刺激发生currency1应的过程 兴奋。生理学中，兴奋看作动作电位的义语或动作电位的产生过程。只有 兴奋细胞（并不是所有细胞）接 刺激才能产生动作电位。（2）兴奋性 生理学中把 兴奋细胞接 刺激产生动作电位的能力 细胞的兴奋性。（3） 兴奋细胞 指 刺激能产生动作电位的细胞，包括神经细胞、肌细胞、腺细胞。（4） 兴奋细胞的征/共 产生动作电位。（5）兴奋的 动作电位和电位的产生。（6）细胞兴奋兴奋性的变化规律 细胞在发生一次兴奋，其兴奋性将出现一系列变化，依次出现 应 应常低常。绝对不应期 相对不应期 超常期 低常期兴奋性 0 复 轻度高正常 轻度低正常阈值 穷大 刺激 度原阈 度刺激 度稍原阈度持 间0.3 0.4ms 3ms 12ms 70ms应关系当动作电位的 电位当动作电位的 负电位前当动作电位的 负电位当动作电位的 正电位生理机制Na+通道 失活 能立即 次激活分Na+通道 复Na+通道大 分 复 膜电位靠阈电位钠泵活动 ，使膜电位值大膜电位与阈电位的 大（7）刺激引起 兴奋的 刺激是指细胞 处环境素的变化。刺激要考 交流“ fi QQ群78136513 更多flflfl 能使细胞发生兴奋， 必须 到一定的刺激量，即刺激 度、刺激持 间、刺激 度 间的变化 ，三 参 必须 到 小值。 【例12】 2001、2002A 胞在 不 其 性 细 应 兴奋A B小于正常 C 于正常 D无 E正常5阈值、阈电位与动作电位的关系 （1） 度和 阈 阈 若将刺激持 的 间固定，则使 发生兴奋的 小刺激 度， 阈 度。 当阈 度的刺激 阈刺激。阈 度或阈刺激一般作 量细胞兴奋性的常用指。（2）阈值 指能引起动作电位的 小刺激 度。它是量细胞或 兴奋性大小的 好指。阈下刺激只能引起低阈电位值的 化， 能发展 动作电位。在刺激过阈 度，动作电位的上 度和 到的 大值， 依赖 刺激的 度大小。（3） 位阈电 是指造细胞膜Na + 通性突增大的膜电位。 【例13】A 位是阈电A 成膜K+通透性 的 膜位 电B 成膜K+通透性 小的 膜 位电C“ 化 能引起 作 位 的膜 刚 动 电 电位D 成膜Na+通透性 的 膜位电E 成膜Na+通透性 小的 膜 位 电三、肌细胞的收缩 1.骨骼肌神经-肌接头处的兴奋性传递 肌神经 肌接头由 接头前膜接头间隙接头膜（ 板膜） 。 板膜上有ACh 体，即N2型ACh 体阳 子通道。当神经 维传 的动作电位到 神经末梢 ，神经兴奋接头前膜 化前膜Ca2+通性增Ca2+内ACh囊泡破裂 ACh进入接头间隙ACh与 板膜上的ACh 体 板膜Na+通性增高Na+内产生 板电位 和 阈电位 产生肌膜动作电位（如）。 考 交流“ fi QQ群78136513 更多flflfl 见，接头前膜处Ca2+的内突触小泡内ACh的 是至关重要的。接头前膜”量子 的形式 ACh。一 突触小泡中 含的ACh（每 突触小泡内约含有1万 ACh分子）， 一 量子的ACh。在静息下，接头前膜 会发生约1次/ 的ACh量子的 发 ，引起 板膜电位的微小变化， 微终板电位（MEPP）。每 MEPP的 度 约0.4mV。当接头前膜产生动作电位和Ca2+内 ，大量的突触小泡“ ACh，产生的MEPP会叠形 度约 50mV的 板电位（EPP）。产生一 正常的EPP，约需 250 突触小泡。2神经-肌接头处兴奋性传递和突触传递的区别 神经 肌接头处兴奋性传递（ 7 生理学P35）突触传递（7 生理学P277）典型接头前膜接头间隙接头膜（ 板膜）突触前膜突触间隙突触膜突触类型化学性突触 化学性突触、电突触传递过程接头前膜 化前膜Ca2+通道 Ca2+内突触小泡内ACh 入接头间隙 ACh与接头膜N2型ACh 体接头膜Na+通性增高 板电位动作电位突触前膜 化前膜Ca2+通道 Ca2+内突触小泡内递质 入突触间隙递质与突触膜N1型ACh（或其他）