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1、动物生理学,细胞的跨膜物质转运,人体内靠单纯扩散这种方式进出细胞膜的物质很少，比较肯定的是O2、CO2 、N2等气体分子以及一些甾体类激素。,（一）单纯扩散（simple diffusion）,与带电离子的易化扩散有关蛋白质分子称为离子通道。与葡萄糖、氨基酸等分子的易化扩散有关的蛋白质分子称为载体。,（二）易化扩散(facilitated diffusion )：,通道蛋白和载体蛋白的结构模式图,细胞膜将物质分子或离子从浓度低的一侧向浓度高的一侧转运的过程。这一过程需要细胞代谢供给能量。常见的是Na+ -K+依赖式ATP酶，简称钠泵，其实质是镶嵌在脂质双分子层中的一种膜蛋白质。在一般生理情况下
2、，分解1分子的ATP，可使3个Na+移出膜外，同时有2个K+移入膜内。,（三）主动转运,钠泵活动形成的势能储备，可以用于其他物质的逆浓度差跨膜转运。,（四）继发主动转运,细胞对于一些大分子的物质或固态、液态的物质团块，还可以通过膜的更为复杂的结构和功能改变，使之进出细胞，分别称为入胞和出胞。,（五）入胞和出胞,入胞和出胞过程,69下列有关物质转运的说法，哪项是不正确的?（ ）2009年 ANa可通过易化扩散跨膜 B骨骼肌舒张时，胞质内Ca2通过主动转运进入肌质网 C肾小管上皮细胞通过主动转运吸收葡萄糖,D葡萄糖通过主动转运进入红细胞,D,12,细胞的生物电现象,第一节 细胞的兴奋与传导,活的细
3、胞或组织不论是安静或发生兴奋活动时，都伴有电位的变化，人们把这种电位变化的现象统称为生物电现象。,一、细胞的生物电现象,生物电变化是一切有生命的细胞或组织共有的特性之一，几乎所有的生理功能的实现都同时伴有某种生物电变化。,（1）刺激(stimulation)：生理学上，将能引起机体活的细胞、组织活动状态发生改变的任何环境变化因子，都称为刺激。,（一）兴奋和兴奋性,1、刺激与兴奋,反应(response)：由刺激而引起的机体活动状态的改变，称为反应。,（2）兴奋：生理学把活组织因刺激而产生的冲动的反应称为兴奋。凡是能产生兴奋的组织称为可兴奋组织(excitable tissue)。,兴奋性(ex
4、citability)：可兴奋组织具有发生兴奋即产生冲动的能力，称为兴奋性。,（1）刺激强度：要引起组织兴奋，必须使刺激达到一定强度并维持一定时间。每个具有一定持续时间的刺激都必须达到一定的强度水平，才能引起组织兴奋。,2、引起兴奋的条件,C、阈上刺激(suprathreshold stimulus)：高于阈强度的刺激称为阈上刺激。,A、阈强度(threshold intensity)：刚能引起组织兴奋的临界刺激强度。,D、阈下刺激(subthreshold stimulus) ：低于阈强度的刺激不能引起组织兴奋，称为阈下刺激。,B、阈刺激(threshold stimulus)：达到阈强度的
5、刺激才是有效刺激，称为阈刺激。,（2）刺激的作用时间：在一定的刺激条件下，如刺激的时间过短，则作用越弱，以至于不能引起组织的反应。,（3）强度变化率：组织的兴奋除了分别要求有一定的刺激强度和持续时间外，还要求有一定的强度变化率，即强度随时间而改变的速率。同样强度的刺激，如果其强度是急剧上升的，就容易引起组织兴奋；相反，则可能不引起组织兴奋。,时间-强度曲线,细胞膜保持内负外正的状态，称为 状态。如果在内负外正的基础上，使膜内外的电位差增大称为 ，反之则为 。,极化,超极化,去极化,（二）静息电位：细胞在安静状态下存在于细胞膜两侧的电位差称为静息电位或跨膜电位。,神经纤维的静息电位,细胞内外离子
6、分布,静息状态下，膜的通透性主要表现为K+的外流。,(Ek=59.5K0/Ki),静息状态下，膜的通透性主要表现为K+的外流。总的效应是使膜外侧聚集较多的正离子，膜内侧为较多的负离子，造成膜两侧的电位差，膜外为正，膜内为负。这种膜的电位差能阻止K+的进一步外流。当扩散造成膜两侧的电位差足以对抗由于浓度差所引起的K+进一步向膜外扩散时，离子的移动就达到平衡状态，这时膜的K+的净通量为零，膜两侧的电位差也就固定于某一数值，这就产生了静息电位，即K+的平衡电位。,当可兴奋的细胞受到电流刺激发生兴奋时，在静息电位的基础上可产生一次扩布性的电位变化，这种电位变化称为 。,（三）动作电位(action p
7、otential)：,动作电位,去 极 化,上 升 支,下降支,动作电位,刺激,局部电位,阈电位,去极化,反极化（超射）,复极化,后电位,1、动作电位形成的离子机制：动作电位产生的机理与静息电位一样，都与细胞膜的通透性和离子的移动有关系。,在静息电位降低到临界水平时，膜上的Na+通道被激活，膜对Na+的通透性突然增大，这个造成膜对Na+通透性突然增大的临界水平电位称为阈电位。,锋电位的上升相是由Na+的内流造成的。锋电位的下降相是K+外流造成的。由于复极化过程K+外流比反极化过程Na+内流的速度缓慢，故锋电位的下降相比上升相时程长。,动作电位的上升支,动作电位的下降支,当Na+i K+ o时，
8、 ATP被激活，分解产生能量，将胞内的3个Na+移至胞外和将胞外的2个K+移入胞内。,2、动作电位的时相：完整的动作电位由锋电位和后电位组成。,（2）不衰减性传导,3、动作电位的特点：,（1）全或无的性质：同一细胞上的动作电位 大小不随刺激强度和传导距离而改变的现象。,3、局部兴奋：阈下刺激引起的低于阈电位的去极化（即局部电位），称局部反应或局部兴奋。,局部兴奋的特点： （1）只局限在局部，不能在膜上作远距离传播 （2）不具 “全或无”的特点。 （3）可以总和。,1、兴奋后兴奋性的变化：组织的兴奋性经常发生变化，可兴奋组织在接受一次刺激后的短暂时间内，无论是否导致兴奋，兴奋性均有改变，从而影响
9、第二次刺激的效应。,（四）可兴奋细胞兴奋性的变化,组织兴奋及其恢复过程中兴奋性变化示意图,（1）绝对不应期（absolute refractory period）,（5）正常水平(normal),（4）低常期(subnormal period),（3）超常期(supranormal period),（2）相对不应期(relative refractory period),在单根神经纤维和在神经干上记录到的动作电位有不同的意义，用粗大的电极在神经干表面作记录，所得到的是神经干所包含的许多神经纤维生物电变化的总和，称为复合动作电位(compound action potential)。,2、单向和
10、双向动作电位：,双相动作电位,单相动作电位,63随着刺激强度的增大，复合动作电位将表现为（ ）2009年 A“全或无”出现 B复合动作电位的振幅可随刺激强度的增加而增大 C复合动作电位的频率可随刺激强度的增加而增大，后期不变化,D复合动作电位的振幅可随刺激强度的增加而增大，后期不变化,D,第二节 神经元间的功能联系及活动,传递(transmission)：如果冲动涉及两个细胞称为传递。,传导(conduction)：冲动在同一神经细胞范围内的扩布。,神经元与神经元之间或神经元与效应细胞之间传递信息的部位称为突触。,一、突触的结构及传递,3、突触后膜（postsynaptic element）,
11、（一）突触的结构,1、突触前膜（presynaptic element）,2、突触间隙（synaptic cleft）,突触模式图,突触也是一种细胞连接的方式，最常见的是一个神经元的轴突终末与另一个神经元的树突、轴突或胞体连接，分别形成：,1、轴突-树突型突触,2、轴突-胞体型突触,3、轴突-轴突型突触,（二）突触的分类,突触的类型,1、运动神经纤维的冲动传导到末梢，引起突触前膜去极化，从而改变了膜的通透性。,（三）突触的传递过程,2、Ca2+由膜外进入突触前膜内，引起突触囊泡释放神经递质至突触间隙内。,4、递质受体复合物改变了突触后膜对离子的通透性，使突触后膜上某些离子通道开放。,3、神经递
12、质与膜上的受体结合，形成递质与受体的复合物。,5、突触后膜电位发生变化，产生局部的突触后电位。,突触前膜释放的递质作用到突触后膜上的受体，使突触后膜的电位发生变化称为突触后电位。,二、突触后电位：,突触后的膜电位在递质的作用下发生去极化改变，使该突触后神经元对其他刺激的兴奋性增高。,（一）兴奋性突触后电位(excitatory postsynaptic potential EPSP)：,兴奋性突触后电位产生机制示意图,突触后膜的电位在递质的作用下，发生超极化的改变，使该突触后膜神经元对其他刺激的兴奋性下降。,（二）抑制性突触后电位(inhibitory postsynaptic potenti
13、al IPSP)：,抑制性突触后电位产生机制示意图,神经肌肉接头是突触的一种特殊形式，突触后膜又称为终板膜，为特化的肌膜，其上有烟碱型乙酰胆碱受体。,三、兴奋由神经向肌肉的传递,神经肌肉接头突触前膜的囊泡内含有的递质为乙酰胆碱。,（1） 和 构成肌原纤维：肌原纤维是肌纤维中最重要的成分，沿细胞的长轴平行排列 ，有明暗相隔的横纹，而且明暗横纹整齐的排列在同一水平，故整个肌纤维显示出明暗相间的带。,骨骼肌的收缩,1、骨骼肌的功能解剖和超微结构,粗肌丝,细肌丝,骨骼肌纤维纵切面光镜图,肌节与肌丝电镜图,肌节与肌丝结构示意图,C、Ca2+进入肌浆后与肌钙蛋白结合，肌钙蛋白和原肌球蛋白发生构型或位置变化
14、，暴露出肌动蛋白上与肌球蛋白头部的结合位点，二者迅速结合。,2、骨骼肌的收缩机制,（1）肌肉收缩的滑行机制,A、运动神经末梢将神经冲动传递给肌膜。,B、肌膜的兴奋引起大量Ca2+进入肌浆。,D、横桥分解ATP，释放能量，肌球蛋白的头部及杆发生屈动，将肌动蛋白向M线牵引。,F、收缩结束后，肌浆内的Ca2+被泵回肌浆网，肌钙蛋白恢复原状，肌纤维松弛。,E、细肌丝在粗肌丝之间向M线滑动，明带缩短，肌节缩短，肌纤维收缩。,骨骼肌纤维收缩原理示意图,28肌丝滑行学说的直接根据是肌肉收缩时的什么变化？（ ）2008年 A肌小节的长度不变 B暗带长度不变，明带和H带不变 D明带和暗带缩短,C暗带长度不变，明
15、带和H带缩短,C,71肌丝滑行理论的直接证据是屈肌收缩时（ ）2009年 A明带、暗带和H带长度均缩短 B明带缩短，暗带和H带长度不变 C暗带长度缩短，明带和H带不变,D明带和H带缩短，暗带长度不变,D,（1）等长收缩和等张收缩：根据肌肉收缩时的张力或长度的变化，可分为等长收缩和等张收缩。,3、骨骼肌的收缩,在整体内，一般没有单纯的等长或等张 收缩。,A、等长收缩(isometric contraction)：肌肉收缩时，因遇到阻力而不能缩短长度，只是增加张力。,B、等张收缩(isotonic contraction)：肌肉收缩时长度缩短，而张力几乎不变。,A、单收缩(sigle muscle
16、 twitch)：当离体肌肉受到直接或间接一个有效刺激时，可引起一次收缩，这种反应称为单收缩。,（2）单收缩和强直收缩,单收缩的过程：潜伏期、缩短期和舒张期。,骨骼肌单收缩曲线,B、强直收缩(tetanus)：当肌肉接受一系列彼此间隔时间很短的阈上刺激时，后一刺激所引起的收缩总是在前一次收缩的收缩期或舒张期，因而肌肉不断发生收缩总和，使之处于持续的缩短状态，这种收缩称为强直收缩。,a、不完全强直收缩(incomplete tetanus)：刺激的频率较低，肌肉尚未舒张完就立即收缩。,b、完全强直收缩(complete tetanus)：刺激的频率增加，肌肉尚未舒张就立即收缩。,骨骼肌强直收缩曲线,血 液,2、维持稳态,血液的主要生理功能,5、参与体液调节,4、止血机能,1、运输功能,3、防御机能,第一节 概述,（一）体液：动物细胞内、外液体统称为体液。分别叫细胞内液和细胞外液。细胞外液又包括：血浆、组织液和
