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1、word动物生理学笔记第一章 动物生理学概述一、动物生理学的研究对象、任务和方法1、生理学：研究正常机体生命活动规律的科学有机体的生命活动以形态结构为根底，功能为容2、生理学研究容：通常将生理学的研究归纳为三个水平：细胞、分子水平普通生理学或细胞生理学器官、系统水平专门生理学，整体水平：器官、系统之间，机体与环境联系与协调整合生理学：将是未来生理学的主要容。3、研究方法：生理学为实验科学，以实验揭示机理和功能 1急性实验：不持久、实验后动物死亡离体器官：取出器官，置于与体环境相似的人工模拟环境，短时间保持生理活体解剖：麻醉、毁脑，暴露所研究器官 优点：条件简单，尽量消除与研究无关因素 缺点：不
2、能代表正常生理状态下的功能状态 2慢性实验：正常饲养条件下长期观察实验。 健康完整的动物为对象，正常环境中进展，安装瘘管、埋藏电极、摘除破坏组织的观察 优点：反响正常的生理活动 缺点：不排除影响因素二、机体与环境一生命现象的根本特征新代、兴奋性、生殖、适应性。1、新代：是指机体与环境之间不断进展物质交换和能量交换，以实现自我更新的过程。包括合成代和分解代。 同化作用：是指机体从外界环境中摄取各种营养物质，经过改造或转化，以提供建造自身机构所需要的原料和能量的过程。异化作用：是指机体把自身的物质分解，同时释放能量，以供机体生命活动的需要，并把分解后的终产物排出体外的过程。新代是生命活动的根本特征
3、，他一旦停止了，生命也就停止了。2、兴奋性：指可兴奋组织或细胞受到特定刺激时产生动作电位的能力或特性。而刺激是指能引起组织细胞发生反响的各种外环境的变化。刺激引起组织兴奋的条件：刺激的强度、刺激的持续时间，以与刺激强度对时间的变化率，这三个参数必须达到某个最小值。在其它条件不变情况下，引起组织兴奋所需刺激强度与刺激持续时间呈反变关系。衡量组织兴奋性大小的较好指标为：阈值。阈值：刚能引起可兴奋组织、细胞去极化并达到引发动作电位的最小刺激强度。3、生殖：生物体生长发育到一定阶段，能够产生与自己相似的个体，这种功能称为生殖。生殖功能对种群的繁衍是必需的，因此被视为生命活动的根本特征之一。4、适应性：
4、当环境发生变化时，机体或其局部组织、器官的结构与机能也将在某种限度随之改变，以求与所在的环境保持动态平衡，机体的这种能力称为适应性。二机体的环境、稳态与生理意义1、环境：即细胞外液包括血浆，组织液，淋巴液，各种腔室液等，是细胞直接生活的液体环境。环境直接为细胞提供必要的物理和化学条件、营养物质，并承受来自细胞的代尾产物。环境最根本的特点是稳态。2、稳态：环境处于相对稳定动态平衡的一种状态，是环境理化因素、各种物质浓度的相对恒定，这种恒定是在神经、体液等因素的调节下实现。稳态的维持主要依赖负反响。稳态是环境的相对稳定状态，而不是绝对稳定。稳态系统：1可调节的易变因子2调定点3感受器4反响调节和整
5、合中枢5效应器3、稳态(环境相对稳定状态)的生理意义：生命活动的唯一目的在于维持机体环境的恒定。它是机体自由独立生活的必要条件。三、动物机体生理功能的主要调节方式机体存在三种调节机制：神经调节、体液调节、自身调节。一神经调节：是机体功能的主要调节方式。调节特点：反响速度快、作用持续时间短、作用部位准确。高度整合根本调节方式：反射。反射活动的结构根底是反射弧，由感受器、传入神经、反射中枢、传出神经和效应器五个局部组成。反射与反响最根本的区别在于反射活动需中枢神经系统参与。二体液调节：发挥调节作用的物质主要是激素。激素由分泌细胞分泌后可以进入血液循环发挥长距离调节作用，也可以在局部的组织液扩散，改
6、变附近的组织细胞的功能状态，这称为旁分泌。调节特点：作用缓慢、持续时间长、作用部位广泛。这些特点都是相对于神经调节而言的。神经-体液调节：分泌细胞直接感受环境中某种理化因素的变化，直接作出相应的反响。三自身调节：是指外环境变化时组织、细胞不依赖于神经或体液调节而产生的适应性反响。调节特点：调节能力较小，对维持局部组织稳态起一定的作用。举例：1心室肌的收缩力随前负荷变化而变化，从而调节每搏输出量的特点是自身调节，故称为异长自身调节。2全身血压在一定围变化时，肾血流量维持不变的特点是自身调节。四、机体生理功能的控制系统一非自动控制系统：由中枢控制局部对效应器受控局部发出指令，受控局部按指令产生活动
7、活动增加或停止活动活动减弱，受控局部的活动不能反过来影响控制局部的活动。该控制方式为单向二反响控制系统：所谓反响是指由受控局部向控制局部发送信息，而对控制局部功能状态施加的影响。根据反响信息的性质和作用的不同，可将反响分为负反响和正反响两类。负反响：反响信息与控制信息的作用方向相反，因而可以纠正控制信息的效应。可逆意义：维持机体环境的稳态，在负反响情况时，反响控制系统平时处于稳定状态。2、正反响：反响信息不是制约控制局部的活动，而是促进与加强控制局部的活动。不可逆意义：使生理过程不断加强，直至最终完成生理功能，在正反响情况时，反响控制系统处于再生状态。生命活动中常见的正反响有：排便、排尿、射精
8、、分娩、血液凝固等。三前馈控制系统前馈控制：前馈机制是指某一方面的信息(干扰信息)作用于受控局部引起输出效应变化的同时，又通过另一快捷途径作用于控制局部，使其与时地调整活动。前馈的作用是预先监测干扰，防止干扰的扰乱；或是超前洞察动因，与时作出适应性反响，但有时也会引起失误。前馈机制又称适应性控制。第二章 细胞的根本功能一、细胞膜的结构特征和物质转运功能一细胞膜的结构特征磷脂分子为双极性双嗜性分子，这种结构热力学稳定，可以自动形成和维持。脂质的熔点即相变温度Tc,凝胶态与液晶态互变很低，体温条件下呈液晶态，即膜具有某种程度的流动性。膜蛋白质主要以两种形式同膜脂质相结合，占20%30%的外表蛋白质
9、外周蛋白质以带电的氨基酸或基团极性基团与膜两侧的脂质结合；占70%80%的结合蛋白质在蛋白质通过一个或几个疏水的-螺旋即膜疏水羟基与脂质分子结合。细胞膜糖类主要是一些寡糖链和多糖链，它们都以共价键的形式和膜脂质或蛋白质结合，形成糖脂和糖蛋白；这些糖链绝大多数是裸露在膜的外面非细胞质一侧的。 4、结构该模型的根本容：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一样。 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
10、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细胞膜糖类多数裸露在膜的外侧，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。二细胞膜的跨膜物质转运功能1、被动转运：包括单纯扩散和易化扩散两种形式。特点：a、在物质转运过程中不需要细胞代提供能量 b、物质转运是顺电-化学梯度转运1单纯扩散：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。单纯扩散的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
11、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高度结构特异性。以通道为中介的易化扩散特点如下：1高速性；2离子选择性；3门控，a、化学门控性通道如乙酰胆碱通道、氨基酸通道、葡萄糖通道。b、电压门控通道如钠离子通道、钾离子通道、钙离子通道；4无饱和性2、主动转运，包括原发性主动转运和继发性主动转运。主动转运是指细胞消耗能量将物质由膜的低浓度一侧向高浓度的一侧转运的过程。特点：1在物质转
12、运过程中，细胞要消耗能量；2物质转运是逆电-化学梯度进展；3转运的为小分子物质；4原发性主动转运主要是通过离子泵转运离子，继发性主动转运是指依赖离子泵转运而储藏的势能从而完成其他物质的逆浓度的跨膜转运。最常见的离子泵转运为细胞膜上的钠泵Na+-K+泵，其生理作用和特点如下：1钠泵是由一个催化亚单位和一个调节亚单位构成的细胞膜在蛋白，催化亚单位有与Na+、ATP结合点，具有ATP酶的活性。2其作用是逆浓度差将细胞的Na+移出膜外，同时将细胞外的K+移入膜。3与静息电位的维持有关。4建立离子势能贮备：分解的一个ATP将3个Na+移出膜外，同时将2个K+移入膜，这样建立起离子势能贮备，参与多种生理功
13、能和维持细胞电位稳定。5可使神经、肌肉组织具有兴奋性的离子根底。3、出胞和入胞作用。均为耗能过程出胞：是指某些大分子物质或物质团块由细胞排出的过程，主要见于细胞的分泌活动。入胞：指细胞外的某些物质团块进入细胞的过程。因特异性分子与细胞膜外的受体结合并在该处引起的入胞作用称为受体介导式入胞。记忆要点：1小分子脂溶性物质可以自由通过脂质双分子层，因此，可以在细胞两侧自由扩散，扩散的方向决定于两侧的浓度，它总是从浓度高一侧向浓度低一侧扩散，这种转运方式称单纯扩散。正常体液因子中仅有O2、CO2、NH3以这种方式跨膜转运，另外，某些小分子药物可以通过单纯扩散转运。2非脂溶性小分子物质从浓度高向浓度低处
14、转运时不需消耗能量，属于被动转运，但转运依赖细胞膜上特殊结构的“帮助，因此，可以把易化扩散理解成“帮助扩散。什么结构发挥“帮助作用呢？细胞膜蛋白，它既可以作为载体将物质从浓度高处“背向浓度低处，也可以作为通道，它开放时允许物质通过，它关闭时不允许物质通过。体液中的离子物质是通过通道转运的，而一些有机小分子物质，例如葡萄糖、氨基酸等如此依赖载体转运。至于载体与通道转运各有何特点，只需掌握载体转运的特异性较高，存在竞争性抑制现象。3非脂溶性小分子物质从浓度低向浓度高处转运时需要消耗能量，称为主动转运。体液中的一些离子，如Na+、K+、Ca2+、H+的主动转运依靠细胞膜上相应的离子泵完成。离子泵是一
15、类特殊的膜蛋白，它有相应离子的结合位点，又具有ATP酶的活性，可分解ATP释放能量，并利用能量供自身转运离子，所以离子泵完成的转运称为原发性主动转运。体液中某些小分子有机物，如葡萄糖、氨基酸的主动转运属于继发性主动转运，它依赖离子泵转运相应离子后形成细胞外的离子浓度差，这时离子从高浓度向低浓度一侧易化扩散的同时将有机小分子从低浓度一侧耦联到高浓度一侧。肠上皮细胞、肾小管上皮细胞吸收葡萄糖属于这种继发性主动转运。4出胞和入胞作用是大分子物质或物质团块出入细胞的方式。分泌细胞分泌激素、神经细胞分泌递质属于出胞作用；上皮细胞、免疫细胞吞噬异物属于入胞作用。二、细胞的跨膜信号转导一细胞信号转导的概念和一般特性1、定义：刺激携带着外环境变化的信息表现为一种能量形式作用于细胞膜，通过细胞膜将该信息能量转换成
