機體的基本生理過程

?機體的基本生理過程?穩(wěn)志寫機悻機惚活鈉的調(diào)節(jié).翎陷*理的基4知鋼＞生命的基本特征??新院代濾(metabolism)z?興畚他(excitability)二?咳瑾(reproduction)切二metabolism—?—?定義：機體主動地與環(huán)境進行物質(zhì)和能量交換的過程。J?.內(nèi)容：J??a、物質(zhì)運動方向2?-同化作用（合成代謝）吸能2

?異化作用（分解代謝）放能E二?b、運動形式■z?物質(zhì)代謝■二?能量代謝Z

?刺激：引起反應的環(huán)境條件的變化。Z

?活組織接受刺激而反應時，表現(xiàn)形式有兩種:?A、興奮：靜止一顯著活動，弱一強二?B、抑制：顯著活動一相對靜止，強一弱Zexcitability二?興奮性：可興奮細胞接受刺激后產(chǎn)生動作電Z

位的能力。Z

-可興奮細胞：動物組織中以NC、肌C、腺C具Z

較高的興奮性?！?★抑制并不是無反應，是與興奮相對立的一種主動過*程，必須以興奮為前提。興奮與抑制都是活組織具有二興奮性的表現(xiàn)。二?適應性(adaptability):環(huán)境改變時，Z

機體或部分組織機能與結構將在某種限:度內(nèi)隨之改變，以求與所在環(huán)境保持動Z

態(tài)平衡，機體的這種能力稱適應性。reproduction?普通定義：個體生長發(fā)育到一定階段時,可產(chǎn)生相似的另一新個體的過程。?抽象定義：生命是一個能記載和表達信息、積累信息、保持和傳遞信息的信息系統(tǒng)。保持了種族的延續(xù)和進化成果的積累。?無性生殖一隆技術、孤雌生殖J三二二二二二二二二三-lX

二、內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)|?(internalenvironmentandhomeostasis)I.?1、內(nèi)環(huán)境■z?①定義：細胞外液構成的機體細胞的直接生Z

活環(huán)境。法國生理學家貝余納提出。I二.②意義：提供營養(yǎng)接受代謝終產(chǎn)物，保持成分、二PH值、滲透壓、離子濃度以及溫度等性質(zhì)的相對穩(wěn)'1-?定，保證新陳代謝活動和生理功能的進行。包括血漿、[Z

淋巴液、組織液和腦脊液。Iw?2、穩(wěn)態(tài)I:?①定義：內(nèi)環(huán)境的成分和理化性質(zhì)在一定范X圍內(nèi)波動，保持動態(tài)平衡。這種平衡狀態(tài)稱二之。美國坎農(nóng)提出。二?解釋：消化提供營養(yǎng)、呼吸循環(huán)供。2排C02、二腎臟清除代謝終產(chǎn)物、［二?②意義?新陳代謝的重要保證，PH、溫度改變會影響Z酶活性，影響酶促反應，細胞正常興奮性的X維持，依賴于膜內(nèi)外離子濃度。內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定Z

是機體具有適應能力的前提。［二?3、生物節(jié)律(biorhythm)5?按一定的時間重復岀現(xiàn)，周而復始的功Iz

能活動變化節(jié)律叫生物節(jié)律M?咼頻：心律、呼吸?中頻：血壓、體溫二?低頻：生殖機能、機體機能活動的調(diào)節(jié)—，?1、神經(jīng)調(diào)節(jié)(neuroregulation)j非條件反射：遺傳延腦、脊髓■二」條件反射：條件刺激引起、后天大腦皮層二：■二-方式基礎：反射孤。包括：感受器、傳入神經(jīng)、神經(jīng)二?中樞、傳出神經(jīng)和效應器，二-特點：迅速、精確、持續(xù)時間短、高級動物的主要方平?式、有時會有神經(jīng)支配內(nèi)分泌腺，構成神經(jīng)體液調(diào)節(jié)。■?22、體液調(diào)節(jié)X(humoralregulation)Z?方式：由血液中的某些化學物質(zhì)，主要是內(nèi)X分泌細胞所分泌的激素所實現(xiàn)的一種調(diào)節(jié)方■氐。X?特點：慢、作用部位廣泛、持續(xù)時間長、岀z現(xiàn)早。z

-另外：某些組織細胞所產(chǎn)生的化學物質(zhì)，可?在局部組織液內(nèi)擴散，以改變附近組織細胞:的功能活動狀態(tài)。又可叫局部體液調(diào)節(jié)。??胰島素由胰島P細胞分泌，可加速攝取、儲存、■利用葡萄糖，結果使血糖水平降低，可反饋:抑制胰島素分泌，使血糖恒定。3、自身調(diào)節(jié)?方式：指細胞、組織、器官在不依賴于外來的神經(jīng)或體液調(diào)節(jié)情況下，自身對刺激發(fā)生的適應性反應過程。?心臟血量的維持；腦、腎血流量不隨血壓的升降而改變。特點：是作用精確的局部調(diào)節(jié)，維持細胞的自穩(wěn)態(tài)。J三二二二二二二■二三-:細胞生理學的主要內(nèi)容：B?細胞膜和組成其它細胞器的膜性結構的化學■組顧知分子結構；.不同物質(zhì)或分子的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運機理；1二?以不同帶電離子跨膜運動為基礎的細胞生物電現(xiàn)象；[z

-作為細胞接受外界影響或細胞間相互影響基礎的跨膜信號傳遞；P?肌細胞如何在膜電變化的觸發(fā)下出現(xiàn)機械性T收縮活勤。發(fā)現(xiàn)原生質(zhì):?1839年，捷克生理學家浦金野把填滿細胞的膠狀液體定名為原生質(zhì)，19世紀中葉后，法國植物學家默爾用原生質(zhì)概括細胞中的所有內(nèi)含物（質(zhì)與核），德國解剖學家舒爾策強調(diào)，原生質(zhì)是生命的物質(zhì)基礎，并證明在所有細胞里，不論是動物或植物，他們的原生質(zhì)基本相似。一、細胞膜的基本結構和功能?細胞膜：是細胞表面一層連續(xù)而封閉的界膜，又叫質(zhì)膜或漿膜。?生物膜：指細胞膜、核被膜及構成各種細胞器（線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基復合體、溶酶體）等膜的統(tǒng)稱。J三二二二二二二二二三-(-)膜的化學組成和分子結構?主要物質(zhì)：脂類、蛋白和糖類?以紅細胞為例：蛋白占52%,脂類占40%，糖類占8%o?Singer和Nicholson(1972)液體鑲嵌模型的基本內(nèi)容：以液態(tài)的脂質(zhì)雙分子層為基架，其中鑲嵌著不同分子結構和不同生理功能的蛋白質(zhì)，或者主要以a一螺旋或球形蛋白的形式存在。液體鑲嵌模型疏水性某團1.脂質(zhì)雙分子層二;.-脂質(zhì)以磷脂為主，占脂類總量的70%,其次是膽固醇。,磷脂的基本結構：一分子甘油的兩個羥基同兩分子脂二!?肪酸結合，另一個與磷酸結合，再同一個堿基結合。ziZ據(jù)堿基不同，可分為四種磷脂：磷脂酰膽堿、磷脂酰.?乙醇胺、磷脂酰絲氨酸、磷脂酰肌醇。目Z

-磷酸+堿基，親水性極性基團，位于表面；二:-脂肪酸，疏水性非極性基團，位于內(nèi)部。二：-特點：自由能最低，最穩(wěn)定；熔點低，體溫下呈液態(tài)，具流動性（同一分子層內(nèi)橫向運動）；可承受較大張T二力，不易破裂，可自動融合修復。2.膜蛋白?有兩種存在形式與脂質(zhì)結合：?以肽鏈中的帶電基團與脂質(zhì)極性基團吸弓I,附于膜表面，稱表面蛋白；?疏水的a一螺旋與膜內(nèi)輸水性羥基吸引,旅鏈兩端露左膜兩側j,弟爾結合蛋白。?功能：與膜的物質(zhì)轉(zhuǎn)運機能有關；作為受體，能識別、接受環(huán)境中的刺激和信息；作為細胞的標志，參與抗體免疫。3.膜糖二?含量甚少，主要是寡糖和多糖，以共價鍵形X式與脂質(zhì)和蛋白質(zhì)結合，大多裸露在膜外側。X-意義：單糖排列順序的特異性，作為所在細?

胞或他們所結合的蛋白質(zhì)的特異性標志一一Z抗原決定簇；作為膜受體的可識別部分，特:異的與某種遞質(zhì)、激素或其他化學信號分子二相結合。二二二二二三-二三三ZForexample二?A.ABO血型系統(tǒng)??B.完整的淋巴細胞(lymphocyte)循環(huán)回二到脾臟或外淋巴結，而除去唾液酸或巖Z

藻酸的淋巴細胞很快進入肝臟，存在所二謂何巢現(xiàn)象(homing)o:?又如紅細胞衰老時，其表面唾液酸減少,Z有更多的半乳糖露在表面，因而衰老紅T細胞被脾臟破壞吸收。被動轉(zhuǎn)運(-)細胞膜的功能71??1.物質(zhì)轉(zhuǎn)運Z?主要的轉(zhuǎn)運形式:單純擴散載體介導通道介導出胞和入胞易化擴散z

?被動轉(zhuǎn)運，由高濃度到低濃度，消耗勢能，*無需細胞提供能量。速度與濃度差、物質(zhì)的二分子大小、電荷和在脂質(zhì)層中的溶解度有關。Z?(I)單純擴散：在生物體系中，只有。2、n2.*苯等疏水性小分子及co?、甘油、尿素孳小的■極性分子能迅速經(jīng)擴散通過脂雙層膜，是單z

純的物理過程，此種轉(zhuǎn)運方式為單純擴散。■,(2)易化擴散(fecilitateddiffusion)非脂溶性或*水溶性高的物質(zhì)(葡萄糖、氨基酸或小的帶Z

電離子)在膜蛋白的幫助下，由膜的高濃度■一側向低濃度一側擴散的過程，擴散速率明Z

顯增大。刀.?A.以載體介導，(carrier-mediated)依靠膜蛋白Z

的結合與釋放。Z?特性：特異性，右旋葡萄糖比左旋葡萄糖跨Z

膜快；飽和現(xiàn)象，被轉(zhuǎn)運物質(zhì)濃度增大到一z定值后，不能再加快，即載體和結合位點均■已進入活動狀態(tài)；存在競爭性抑制?！觥?B.以通道介導，(channel-mediated)常與一些咼z

子K+、Na+、Ca2+等由膜的高濃度向低濃度一二側移動有關。二?特點：通道蛋白隨分子構象或構型的改變，可以處二于不同的功能狀態(tài)，開放時，允許特定離子移動，關Z

閉時又對離子不通透。2

?據(jù)引起開放的不同條件，可分為：?-電壓依從性通道：啟閉決定于通道蛋白所在膜兩側的X電位差。?-化學依從性通道：決定于膜環(huán)境中存在的化學信息，Z

例如，膜外某種神經(jīng)遞質(zhì)或膜內(nèi)某些離子濃度的改變?！?主動轉(zhuǎn)運X?a.特點：低濃度——高濃度，耗能；逆濃度X梯度或電一化學勢的主動轉(zhuǎn)運機制。??B.鈉泵：一種具有ATP酶活性的特殊蛋白質(zhì)Z（Na+-K+依賴式ATP酶）與膜質(zhì)結合形成的具二有特定結構的復合物，分子量在25萬一40萬-之間，由催化亞單位和一個糖蛋白以四聚體z

的形式存在于膜上。功能是排鈉攝鉀。神經(jīng)?和肌肉細胞中，正常時膜內(nèi)鉀為膜外的30倍,Z

膜外鈉為膜內(nèi)的12倍，依賴于Na-K泵的維持。二?C.鈉泵的轉(zhuǎn)運機制Z-D.意義Z?一般細胞，約把它代謝所獲得能量的20-30■%用于鈉泵活動。二?①細胞內(nèi)高鉀是許多代謝反應進行的必備條Z件。2

-②建立勢能儲備，供細胞其他耗能過程用；?還可維持細胞的靜息電位，使其稱為可興奮二細胞。細胞外細胞內(nèi)3.磷酸化的酶不利于與Na*結合,利于與K?結合.1.Na+與他結合t的活性，使Na+-K+ATP酶磷酸化6K?被釋放5.去璜酸化使他恢復到原始狀態(tài).利于和Na+結合.不利于與K+結合4.K?與酶的結合使酶去磷酸化■?a.出胞z?細胞內(nèi)物質(zhì)先被囊泡裹入形成分泌泡，然后2與細胞膜接觸，融合并向外釋放被裹入的物■質(zhì)。對象，腺細胞分泌酶和黏液；內(nèi)分泌腺Z

分泌激素；神經(jīng)末梢釋放遞質(zhì)。z?過程，大部分在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形成一高爾基復合體?加工一形成分泌顆?；蚰遗菀灰葡蛸|(zhì)膜內(nèi)側，X與其接觸融合一出現(xiàn)裂孔一內(nèi)容物排出。需?鈣離子進入膜內(nèi)，以及膜內(nèi)微絲、微管等蛋Z

白結構改變對移動有作用。二。?入胞：細胞吸附大分子顆粒，被細胞膜的一當二部分包圍、內(nèi)陷，從細胞膜上脫落下來而形—■成含有射入物質(zhì)的細胞內(nèi)囊泡的過程。也叫zqZ內(nèi)吞。ztZ?對象，細菌、病毒或血漿中的脂蛋白，大分子蛋白等。■二?過程，異物被受體識別一接觸膜的功能結構W二改變一內(nèi)陷或伸出偽足包繞異物一最后膜融二:合、斷裂進入胞漿。二二?形式，吞噬（固形物）、胞飲（微滴）、受二二體介導式入胞，被內(nèi)吞物（配體）與細胞表■x面專一性膜蛋白（受體）結合為起始的入胞稱為。2、信息傳遞的功能.三種基本的信息傳遞方式：?電信號和化學信號在細胞間直接傳遞。?旁分泌、自分泌或神經(jīng)調(diào)質(zhì)進行的局部化學通訊?電信號和化學信號結合的長距離通訊J三二二二二二二二二三-?受體：細胞中某些能與激素、遞質(zhì)以及其它化學性物質(zhì)發(fā)生相互作用，并能觸發(fā)特定生物學效應的特殊結構部分。通常存在于細胞膜或細胞內(nèi)的特殊蛋白質(zhì),主要是球狀蛋白，也有糖蛋白或脂蛋白,具有一定的結構特異性。?如N型乙酰膽堿受體的通道由％、a2＞艮丫、8五個亞2單位組成梅花狀通道樣結構，其中％、a?與Ach具有較二高的特異性結合能力。:信號分子對靶細胞的作用機理:K由本身帶有離子通道的受體蛋白質(zhì)進Z行跨膜信號傳遞?1）由化學門控通道完成的跨膜信號傳遞：化學門控通*道直接受神經(jīng)末梢釋放的神經(jīng)遞質(zhì)等化學物質(zhì)的控制?！鯧■K:2）由電壓門控通道完成的跨膜信號傳遞?電壓門控通道受膜去極化水平的影響，當膜去極化達X到一定水平時，載體分子的構象發(fā)生變化，通道被打:開。目前發(fā)現(xiàn)的至少有3種Na+通道、5種K+通道、3種二Ca2+通道。如Na+通道由質(zhì)量大的a亞單位、兩個較小Z的01、02亞單位組成，其中a亞單位包括4個結構類似Z的結構域，在膜中以a螺旋形式存在，包繞成一個通道Z樣結構。E：2、與G蛋白偶聯(lián)進行信號傳遞?--------------------------------二弋外界化學因子與受體結合一一激活與其耦聯(lián)的G蛋白一■二一G蛋白的a?亞單位與其他兩種亞單位分離一一作用于El2效應器酶：」ZA.腺昔酸環(huán)化酶導致cAMP為第二信使含量增加并發(fā)揮?■作用。二|*B.以三磷酸肌醇（IP3）和二酰基甘油（DAG）為第二目二信使的信息傳遞系統(tǒng)■—31Z磷脂酰肌醇系激素：胰島素、血管緊張素、生長激素。硝脂酰肌醇DNA尊初殞脂酰肌醉蚤白質(zhì)受體RNA5-三硝酸刖齢DNA夏制生長因子第一信使）1.生長因子（第一信使）與受體結合c2.結合后使與之偶連的G蛍白構象發(fā)生變化，從而激活與G蛋白偶連的碘酸二酯酶。3.底物4,5-二璜酸磷脂酰肌醇斷裂成兩個第二信使-二?；视秃?,4.5-三磷酸mSSc4.二?；视屯ㄟ^蛋白激酶C活化Na，/H,交換，使細胞內(nèi)H+減少，pH升高。5.1,4.5-三硝酸肌55動員內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的Ca+釋放到細胞質(zhì),細胞質(zhì)中Ca+濃度升高《6.1,4.5-三磷酸肌8$還可以轉(zhuǎn)化成1,3.4,5-四磷酸肌醇和1,3,4-三硝酸肌醇.7.Ca*濃度和PH的升高，以及1.3,4.5-四璘酸肌醇都能夠啟動基因轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)的合成，8.最終導致DNA的合成。因子的作用。3、原癌基因作為第三信號參與跨膜信號傳遞?第二信使激活一類核蛋白（稱之為第三信使,■Z即刻早期基因，屬于原癌基因家族）——核二蛋白與靶基因的特異序列結合——發(fā)揮轉(zhuǎn)錄、細胞的興奮性與生物電現(xiàn)象■?（一）細胞的生物電現(xiàn)象??（二）生物電現(xiàn)象產(chǎn)生機理2?（三）興奮性和刺激引起興奮的條件??（四）局部電流學說z

(―)細胞的生物電現(xiàn)象,?1、靜息電位(restingpotential)和動作電位■(actionpotential)?-(1)靜息電位：細胞未受刺激時，存在于細胞膜內(nèi)外兩側的電■位差。膜外為正，膜內(nèi)為負的極化狀態(tài)。不同細胞此電位不同,■同種細胞，此電位穩(wěn)定。若以膜外為生理零電位表示，大小指?絕對值。神經(jīng)和肌細胞靜息電位較大一65?一lOOmv；紅細胞較■小—lOmvoZ?(2)動作電位：可興奮組織受到刺激而發(fā)生興奮時，細胞膜原■來的極化狀態(tài)消失，并繼而發(fā)生倒轉(zhuǎn)和復原等一系列電位變化,?稱為動作電位。?動作電位的階段：鋒電位尤其是上升支表示細胞處于興奮狀態(tài)，神經(jīng)沖動指一個個沿著神經(jīng)纖維傳導的動作電位。(二)生物電現(xiàn)象產(chǎn)生機理?(1)靜息電位產(chǎn)生機制?當細胞處于安靜狀態(tài)時，細胞膜主要對鉀離子有通透性，膜的鉀離子通道開放，鉀離子順濃度差向細胞外擴散，而膜內(nèi)帶負電的蛋白質(zhì)離子卻不能透出膜外，于是因鉀離子外移而形成膜外正電膜內(nèi)負電的狀態(tài)，這是細胞安靜時處于極化狀態(tài)的基礎。?鉀離子受到向外的擴散力和向內(nèi)的電場力相等時，凈移動為零，達到電化學平衡。相當于鉀離子的跨膜平衡電位。:（2）動作電位產(chǎn)生的機制■?A,達到閾強度的刺激電流從微電極流入細胞內(nèi)使細胞內(nèi)正電荷?增加，部分的減少靜息電位，出現(xiàn)緩慢的去極化。B,當膜電位達到閾電位，膜上的部分鈉通道開放，允許鈉離子X流入細胞，在閾值之下時，鉀離子通過靜息時開放的鉀通道足■以抵消鈉離子內(nèi)流帶入的電荷。鈉離子內(nèi)流開始超過鉀離子外

流的電位是閾電位。??C,凈內(nèi)向電流引起膜的進一步去極化。去極化變成再生性的，?因為正電荷的增加引起正電位的增高，又引起新的鈉通道開放,■進一步加速展I離子內(nèi)流，因而造晟正電荷新的增加產(chǎn)星更高的?正電位（Hodgkin循環(huán)）。產(chǎn)生動作電位的上升相?！?D,鈉通道失活，關閉。動作電位逐漸下降，鉀通道開放，出現(xiàn)■復極化。逐漸回到靜息水平。負后電位（鉀離子在膜外蓄積，一阻礙了鉀離子的外流），鋒形變慢。??E,正后電位，鈉泵啟動，排鈉攝鉀，泵出3個鈉離子，泵入2個鉀離子，呈現(xiàn)超極化狀態(tài)。旳fill<ms)Iri：

幾個概念H*-極化:在靜息狀態(tài)下，細胞膜兩側存在的內(nèi)負外正的—*,電荷狀態(tài)，為極化3z

-去極化:細胞受刺激而興奮后，細胞膜兩側存在的內(nèi)負外正的電荷狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)正外負的電荷狀態(tài)，為去,z極化■三?復極化:細胞興奮后，細胞膜兩側的電荷由內(nèi)正外負耳二向內(nèi)負外正轉(zhuǎn)化，為復極化Jz-超極化:細胞膜內(nèi)負電荷向負值減小的方向轉(zhuǎn)化，為玉二超極化Si（三）興奮性和刺激引起興奮的條件.----------------------------------三三?1、刺激引起興奮的條件5:?刺激按性質(zhì)分類：物理（聲、光、電、機械、溫度）；化學（酸、堿、化學物質(zhì)）；生物二Z

（細菌、病毒）。目二?適宜刺激：感受器對該性質(zhì)的變化最敏感二二（閾值最低）,或引起興奮所需的能量最低。3z-在適宜刺激下，還與強度、持續(xù)時間、和強■z度對時間的變化率三方面有關。強度一時間曲線：固定強度一時間變化率，呈雙曲線。把能引起興X奮的不同刺激強度和相對應的作用時間，描繪在坐標紙上，得到近.似雙曲線的曲線，