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第二章细胞的基本功能
机体是由细胞和细胞间质按特定的结构方式装配起来的。整体的活动虽不等同于细胞活动，但它是建立在细胞之间的广泛功能联系之上的。任何一项整体活动，都要有某些细胞的特殊功能活动参与；任何细胞功能的变化，都会在整体活动上有不同程度的反映。因此，一般可以说，细胞是机体功能和结构的基本单位。了解细胞功能，对理解整体功能极有帮助。
细胞功能涉及面很广，本章只讨论细胞膜的物质转运功能、细胞的受体功能、细胞的生物电现象和肌肉收缩几个问题。
第一节细胞膜的物质转运功能
细胞膜是由两层脂类分子和嵌入的球状蛋白质分子组成的。它把细胞内容物和周围环境分隔开来，是保护细胞的一道天然屏障。细胞新陈代谢过程中的物质交换都必须通过这个屏障。细胞膜通过其有选择性的物质转动功能既保持了细胞特有的化学组成，又满足了新陈代谢的需要。其具体转运物质的形式，可归纳如下：
1．单纯扩散是指一些脂溶性的物质由膜的高浓度一侧向低浓度一侧移动的过程。影响单纯扩散的主要因素有二：①膜两侧的溶物分子浓度梯度。浓度梯度大，物质顺浓度梯度扩散就多；浓度梯度消失，扩散就停止。②膜对该物质的通透性。由于细胞膜的结构是脂质双分子层，所以膜对脂溶性高的物质如氧和二氧化碳通透性大，扩散容易；对脂溶性低和非脂溶性物通透性小，扩散就难以进行甚至不能以这种方式跨越细胞膜。
2．易化扩散是指一些非脂溶性的物质或水溶性强的物质，依靠细胞膜上镶嵌在脂质双分子层中特殊蛋白质的“帮助”，顺电一化学梯度扩散的过程。即将本来不能或极难进行的
跨膜扩散变得容易进行，所以叫做易化扩散。目前认为，参与易化扩散的镶嵌蛋白质有两种类型：一种是载体蛋白质（简称载体），另一种是通道蛋白质（简称通道）。因而易化扩散可分为两种
①以载体为中介的易化扩散：载体的作用可能是在细胞膜的一侧与某物质相结合，再通过本身的变构作用将其运往膜的另一侧。以此种方式转运的物质是一些小分子的有机物，如葡萄糖、氨基酸和其他简单有机分子。载体转运有三个主要特点：一个是它具有高度特异性，一种载体只能转运一种物质，如葡萄糖载体只能转运葡萄糖。另一个是它具有饱和性，即在单位时间内的物质转运量不能超过某一数值。第三，它还具有竞争抑制性，即结构近似的物质可争夺占有同一种载体、载体优先转运浓度较高的物质。
②以通道为中介的易化扩散：通道的作用是在一定条件下通过蛋白质本身的变构作用而在其内部形成一个水相孔洞或沟道，使被转运的物质得以通过。以此种方式转运的物质是一些简单的离子。
通道的开放和关闭，受一定因素控制。由化学因素控制的通道，称为化学依赖性通道；由电位因素控制的通道，称电位依赖性通道。化学依赖性通道是在与某一化学物质结合时开放，在与该化学物质脱离时关闭。电位依赖性通道是在细胞膜两侧的电位差变化到某一数值时开放。
在单纯扩散和易化扩散的过程中，物质都是顺着电一化学梯度而移动，不消耗细胞的能量，故这两种转运方式属于被动转运。
3．主动转运是指物质依靠膜上“泵蛋白”的作用，由膜的低浓度一侧向高浓度一侧转
运的过程。这是一种耗能过程，所以称为主动转运。
主动转运是靠细胞上的一种特殊的镶
嵌蛋白质实现的，这种特殊的镶嵌蛋白质，
称为泵蛋白质，简称泵，于是又将主动转
运称为泵转运。细胞膜上的泵蛋白质具有
特异性，按其所转运的物质种类可分为钠
泵、钾泵、钙泵等等。现以钠一钾泵来说
明泵转动过程（图2—l）。
钠一钾泵实际上是一种钠一钾依赖性
的ATP酶。细胞内的离子浓度增高或细胞
外钾离子浓度增高，都会激活此酶，使
ATP分解为ADP，于是钠一钾泵就会汲取
从中释放的能量而转运，逆着电化学梯度
把细胞内的钠离子泵出细胞外，把细胞外
的钾离子泵人细胞内，从而恢复细胞内外钠离子和钾离子浓度的正常分布。
在不同组织的细胞膜上，各种离子泵的化学结构虽有差异，但其转运离子的特点基本相同，都是耗氧、耗能量的（能量由ATP提供）。这是主动转运与单纯扩散、易化扩散的重要不同点。上述三种物质转运的形式有一个共同之处，就是被转运物质都是以分子或离子的形式通过细胞膜的。
4.入胞和出胞一些大分子或物质团块的转运，是通过入胞作用和出胞作用来实现的。
①入胞（内吞）；入胞是指物质通过细胞膜的运动，从细胞外进入细胞内的过程。如果进入的是固体物质，称为吞噬；如果是液态物质，称为吞饮。
入胞过程进行时，首先是细胞膜“辩认”环境中的某物质。这一“辨认”过程可能与细
胞膜表面存在的特殊受体以及被吞物质所带的电荷和其表面的粗糙程度有关。接着是膜和该物质接触，引起膜的形态和机能的变化。接触处的膜内陷。其周围的膜形成了突出的伪足并包围该物质，然后，伪足相互接触并发生膜的融合和断裂，于是异物和包围它的一部分细胞膜一起内陷而进入细胞内。在胞质内，吞噬特与溶酶体接触后，两膜融合成一体，溶酶体内的水解酶即可将进入的物质进行消化。
吞噬现象见于中性粒细胞与巨噬细胞对细菌、异物、组织碎片等的吞噬；吞饮现象见于人体毛细血管、肝、小肠上皮等细胞借以摄取外界蛋白质、脂肪等。
②出胞（外吐）：出胞是指物质通过细胞膜的运动，从细胞内排出到细胞外的过程。它是细胞把代谢产物或腺细胞的分泌物排到细胞外的方式。以腺细胞分泌酶原的过程为例，当出胞作用进行时，腺细胞内的酶原颗粒逐渐向细胞的顶端靠近。最后酶原颗粒外包裹的膜和细胞膜接触并融合，在融合处形成小孔，致使酶原颗粒内容物放出细胞外。入胞和出胞作用也都是耗能的主动转运过程。
第二节细胞的受体功能
受体是指细胞成分中分化出来的特殊蛋白质结构，它能选择性地与细胞生存环境中一定的活性物质相结合，从而引起细胞内生理过程的改变。凡能与受体结合并产生生理效应的物质，统称配体。如激素、神经递质、抗原等。
受体分布于细胞的不同部位，各有不同的名称。分布于细胞膜者，称膜受体；分布于胞浆者，称为胞浆受体；分布在细胞核中者，称为胞核受体。不论分布在哪里，受体的基本功能都是一致的。
细胞受体的第一项功能就是识别和结合。细胞受体能在体液中形形色色的化学物质中识别出为它带来信息的特殊化学信号，并与之特异性结合。这种识别和特异结合能力，与受体的主体构象有关，就如同一把钥匙开一把锁一样。有了这层特异关系，既能保持细胞对特异化学物质的高度敏感性，又能杜绝不相干的化学物质的干扰，从而使信息传递具有针对性，使细胞间的相互作用更加精确可靠。
细胞受体的第二项功能就是转发信息。受体在与特异化学物质结合的同时，其本身便受到激动而发生一系列变化，再以一定信号形式把这一系列变化的信息送至细胞的相应部位，触发相应的功能变化。
现以靶细胞膜受体为例加以具
体说明。在激素受体中，膜受体占
大多数。如图2—2所示膜受体蛋白
质是由两个亚单位组成。一个位于
细胞膜外表面一侧，称为调节亚单
位；另一个位于细胞膜内表面的一
侧，称为催化亚单位。调节亚单位
具有识别和结合特殊化学物质的能
力，属于受体中的收信机构。催化
亚单位具有在调节亚单位激动作用
下以一定信号形式转发信息的功能，属于受体中的发信机构。在靶细胞周围的内环境中可
能存在各种各样的化学物质，其中也可能包括给该细胞带来信息的特殊化学物质（图2一
2A）。
受体的调节亚单位识别出这一物质便与之发生特异性的结合，同时本身受到激动（图2－2B）。
激动了的调节亚单位，又可使催化亚单位激动起来。催化亚单位实际上是一种酶，它能催化细胞内的链状结构的ATP，使之转化成环状结构的环——磷酸腺耷（CAMP），故被称为腺苷酸环化
酶。所以当催化亚单位激动后，细胞内的CAMP浓度便会升高（图2一2C）。这就是催化亚单位以
CAMP为信号发出的信息。CAMP可在细胞内引起一系列生化反应，从而触发细胞的生理活动。
第三节细胞的生物电现象
伴随生命活动的电现象，称为生物电。关于生物电在生命活动中所起的作用，目前还不
十分清楚。本节着重以神经纤维为例讨论细胞水平生物电的表现形式，即静息电位和动作电位。
一、静息电位及其产生机制
（一）静息电位
静息电位是指细胞在安静状态下，存在于细胞膜的电位差。这个差值在不同的细胞是不
一样的，就神经纤维而言为膜外电位比膜内电位高70～90mv。如规定膜外电位为0，则膜内电位当为负值（-70～-90mv）。细胞在安静状态时，保持比较稳定的外正内负的状态，称为极化。极化状态是细胞处于生理静息状态的标志。以静息电位为准，膜内负电位增大，称为超极化。膜内负电位减小，称为去或除极化。细胞兴奋后，膜电位又恢复到极化状态，称为复极化。
（二）静息电位产生的机制
“离子学说”认为，细胞水平生物电产生的前提有二：①细胞内外离子分布和浓度不同。
就正离子来说，膜内K+浓度较高，约为膜外的30倍。膜外Na+浓度较高约为膜内的10倍。从负
离子来看，膜外以Cl-为主，膜内则以大分子有机负离子（A-）为主。②细胞膜在不同的情况下，对不同离子的通透性并不一样，如在静息状态下，膜对K+的通透性大，对Na+的通透性则
很小。对膜内大分子A-则无通透性。
由于膜内外存在着K+浓度梯度，而且在静
息状态下，膜对K+又有较大的通透性（K+通道
开放），所以一部分K+便会顺着浓度梯度向膜
外扩散，即K+外流。膜内带负电荷的大分子
A-，由于电荷异性相吸的作用，也应随K+外
流，但因不能透过细胞膜而被阻止在膜的内表
面，致使膜外正电荷增多，电位变正，膜内负
电荷增多，电位变负。这样膜内外之间便形成
了电位差，它在膜外排斥K+外流，在膜内又牵
制K+的外流，于是K+外流逐渐减少。当促使
K+流的浓度梯度和阻止K+外流的电梯度这两
种抵抗力量相等时，K+的净外流停止，使膜内外的电位差保持在一个稳定状态。因此，可以说静息电位主要是K+外流所形成的电一化学平衡电位。
二、动作电位及其产生机制
（一）动作电位
细胞受刺激时，在静息电位的基础上发生一次短暂的扩布性的电位变化，这种电位变化称为动作电位。
实验观察，动作电位包括一个上升相和一个下降相（图2－3）。上升相代表膜的去极化过程。以0mv电位为界，上升相的下半部分为膜的去极化，是膜内负电位减小，由-70～-90mv.
变为omv；上升相的上半部分是膜的反极化（超射），是膜电位的极性发生倒转即膜外变负，膜内变正，由omv上升到+20～40mv。上升相膜内电位上升幅度约为90～130mv。下降相代表膜
的复极化过程。它是膜内电位从上升相顶端下降到静息电位水平的过程。由于动作电位幅度大、
时间短不超过2ms，波形很象一个尖峰，故又称峰电位。在峰电位完全恢复到静息电位水平之前，膜两侧还有微小的连续缓慢的电变化，称为后电位。
（二）动作电位产生的机制
动作电位产生的机制与静息电位相似，都与细胞膜的通透性及离子转运有关。
l.去极化过程当细胞受刺激而兴奋时，膜对Na+通透性增大，对K+通透性减小，于是细胞
外的Na+便会顺其波度梯度和电梯度向胞内扩散，导致膜内负电位减小，直至膜内电位比膜外高，
形成内正外负的反极化状态。当促使Na+内流的浓度梯度和阻止Na+内流的电梯度，这两种拮抗
力量相等时，Na+的净内流停止。因此，可以说动作电位的去极化过程相当于Na+内流所形成的
电一化学平衡电位。
2．复极化过程当细胞膜除极到峰值时，细胞膜的Na+通道迅速关闭，而对K+的通透性增
大，于是细胞内的K+便顺其浓度梯度向细胞外扩散，导致膜内负电位增大，直至恢复到静息时的数值。
可兴奋细胞每发生一次动作电位，总会有一部分Na+在去极化中扩散到细胞内，并有一部分
K+在复极过程中扩散到细胞外。这样就激活了Na+－K+依赖式ATP酶即Na+－K+泵，于
是钠泵加速运转，将胞内多余的Na+泵出胞外，同时把胞外增多的K+泵进胞内，以恢复静息状态的离子分布，保持细胞的正常兴奋性。如果说静息电位是兴奋性的基础，那么，动作电位是可兴奋细胞兴奋的标志。
三、动作电位的引起和传导
（一）动作电位的引起
1．阈电位可兴奋细胞（如神经细胞）受刺激后，首先是膜上Na+通道少量开放，出现Na+少量内流，使膜内负电位减小。当膜电位减小到某一临界值时，受刺激部分的Na+通道大量
开放，使Na+快速大量内流，表现为扩布性电位，即动作电位。这个引起膜对Na+通透性突然增
大的临界电位值，称为阈电位。阈电位是可兴奋细胞的重要生理参数之一。一般它与静息电位相差约20毫伏。如果两者差距减小，则可兴奋细胞的兴奋性升高。反之，则降低。
2．局部电位可兴奋细胞在受阈下刺激
时细胞膜对Na+的通透性轻度增加，使膜内负
电位减小，发生去极化但达不到阈电位，所以
不产生动作电位。这种去极产生的电位称为局
部电位或局部反应。其特点：①刺激越强，局
部电位的幅度越大。②随扩布距离的增加而减
小，不能远传。③局部反应可以总合，即多个
局部电位可叠加起来达到阈电位而引起动作电
位。局部电位除了上述的去极化形式外，还可
表现为超极化的形式。
（二）动作电位的传导
细胞膜某一点受刺激产生兴奋时，其兴奋部位膜电位由极化状态（内负外正）变为反极化状态（内正外负），于是兴奋部位和静息部位之间出现了电位差，导致局部的电荷移动，即产生局部电流。此电流的方向是膜外电流由静息部位流向兴奋部位，膜内电流由兴奋部位流向静息部位，这就造成静息部位膜内电位升高，膜外电位降低（去极化）。当这种变化达到阈电位时，便产生动作电位图2—4。新产生的动作电位又会以同样方式作用于它的邻点。这个过程此起彼伏地逐点传下去，就使兴奋传至整个细胞。
不论在哪一点上，动作电位峰值都是由离子流决定的。而同一细胞的离子成分及其电化学梯度都是一致的。所以动作电位传导时，绝不会因距离增大而幅度减小。因此，动作电位传导的特点是不衰减的。由于具备不衰减传导的特性，动作电位在远程快速信息传递中就可发挥其特长。所谓神经冲动，就是在神经纤维上传导的动作电位。
第四节肌细胞的收缩功能
人体各种形式的运动，主要靠肌细胞的收缩活动来完成的。例如，躯体运动和呼吸运动是由骨骼肌的收缩来完成；心脏射血是由心肌收缩来完成；胃肠运动是由平滑肌的收缩来完成。不同肌肉组织在结构和功能上虽有差异，但收缩机制基本相同。现以骨骼肌为例来说明肌细胞的收缩功能。
一、骨骼肌的收缩及其机制
肌肉的长度缩短或主动发展张力增加。称为肌肉收缩。肌肉的活动都是以收缩形式完成的。为适应功能上的需要，肌细胞在结构上有其相应的分化。肌细胞外形纤长，内部纵向并列着许多肌原纤维。肌原纤维由许多肌节串联而成。肌节是肌肉收缩的基本单位。
（－）肌细胞的收缩过程
1．肌节的组成肌节由粗、细肌丝组成。粗肌丝主要由肌凝蛋白构成。机凝蛋白分子可分
球头部和杆状部。杆状部聚合成粗肌丝的主干，球头部伸出粗肌丝的表面。形成横桥。细肌丝则由肌纤蛋白、原肌凝蛋白和肌钙蛋白组成（图2－5）。
图2—5 肌节模式图
A：纵断面粗细肌丝间关系B：横断面粗细肌丝间关系C：Z线横桥在肌肉收缩中起着关键的作用，它具有ATP酶的性质，并有两个结合位点，一个与ATP的结合位点，另一个与细肌丝上肌纤蛋白的结合位点。细肌丝中肌纤蛋白上排列着许多与横桥结合的位点。在肌肉舒张时，原肌凝蛋白的位置正好在肌纤蛋白与横桥之间，掩盖了肌纤蛋白上与横桥结合点，阻止横桥与肌凝蛋白的结合。
2．肌丝滑行过程当肌细胞兴奋而使胞浆内Ca2+增加时，Ca2+便与细丝上的肌钙蛋白结
合，使其构型发生变化，从而牵拉原肌凝蛋白滚动移位，将其掩盖的结合位点暴露出来。横桥立即与肌纤蛋白结合形成肌纤凝蛋白，同时横桥上的ATP酶获得活性，加速ATP分解释放能量，
使横桥发生扭动，牵拉细肌丝向粗肌丝内滑行，肌节缩短，出现肌肉收缩图2－6。
当胞浆内Ca2+浓度下降时，肌钙蛋白与Ca2+脱离，恢复静息构型，原肌凝蛋白又回到原位
而把结合位点重又覆盖起来，横桥不能接触细肌丝，便使肌肉进入舒张过程。
（二）肌细胞的兴奋收缩耦联
肌浆中Ca2+浓度的变化可引起肌肉的收缩和舒张，但怎样引起肌浆中Ca2+浓度发生变化的呢？
其原因如下：
在整体内骨骼肌的功能直接受神经系统控制。当神经冲动传到肌细胞时，肌细胞便产生动作电位，并将其迅速扩布到整个细胞膜，于是整个肌细胞便进入兴奋状态。肌细胞的兴奋并不等于细胞收缩，这中间还需要一个过程。这个把肌细胞的电兴奋与肌细胞机械收缩衔接起来的中介过程，称为兴奋收编耦联。具体的耦联过程是：首先，细胞质膜的动作电位可直接传遍与其相延续的横管系统的细胞膜。横管的动作电位可在三联管结构处把兴奋信息传递给纵管终池，使纵管膜股对钙离子的通透性增大，贮存于池内的Ca2+便会顺其梯度扩散到胞浆中，
使胞浆Ca2+浓度升高，Ca2+与肌钙蛋白结合，从而出现肌肉收缩。
当神经冲动停止时，肌膜及横管电位恢复，终池膜对Ca2+的通透性降低，由于Ca2+泵的作用，
Ca2+回到终地，使肌浆内Ca2+降低，Ca2+与肌钙蛋白分离，从而出现肌肉舒张。
二。骨骼肌收缩的形式
肌肉活动按其负荷情况和刺激频率可表现为等长收缩和等张收缩、单收缩和强直收缩。
（－）等长收缩和等张收缩
肌肉的负荷有前后之分。肌肉在收缩之前所承受的负荷称为前负荷：肌肉开始收缩之后所承受的负荷称为后负荷。前负荷可改变肌肉的初长度并影响肌肉的收缩力量。即在一定范围内肌肉的收缩力量与肌肉的初长成正比。后负荷决定肌肉收缩是等张形式还是等长形式。在有
后负荷的情况下，肌肉开始收缩时表现的是张力增加而长度不变。这种长度不变而张力增加的收
缩形式，称为等长收缩，又称静态收缩。待到肌肉张力随肌肉收缩而增加到等于或稍高于后负荷
时，肌肉则表现出长度变小而张力则不再增加。这种张力不变而长度减小的收缩形式，称为等张
收缩，又称动态收缩。在完整机体中，骨骼肌的收缩都是混合式的。也就是说既有长度的改变，
又有张力的改变。
（二）单收缩和强直收缩
图2—7 刺激频率与肌肉收缩形式—单收缩与强直收缩
上：肌肉收缩曲线下：刺激记号
肌肉每接受一个单一刺激，都会迅速地收缩一次，称为单收缩。肌肉受到连续刺激时，出现强而持久的收缩，称为强直收缩。由于刺激频率不同又可分为不完全强直收缩和完全强直收缩
两种（图2一7）。正常机体内骨骼肌都是强直收缩。
第二章细胞的基本功能 一、名词解释 1、单纯扩散:脂溶性小分子物质由细胞膜的高浓度一侧向低浓度一侧转运的过程。 2、易化扩散:非脂溶性或脂溶性小的小分子物质或离子,在膜蛋白的介导下顺电化学梯度进行的跨膜转运称为易化扩散。 3、主动转运:细胞通过本身的某种耗能过程,在膜蛋白的帮助下将小分子物质逆电化学梯度进行跨膜转运的过程,称为主动运输。 4、静息电位:静息时纯在于细胞膜内、外两侧的电位差,称为静息电位。 5、极化:生物学通常把静息电位存在时细胞膜电位外正内负的状态称为极化。 6、动作电位:在静息电位基础上,可兴奋细胞受到一个有效刺激时能产生一次迅速、可逆、可传导的膜电位波动,称为动作电位。 7、阈电位:能使钠通道大量开放并引发动作电位的临界膜电位值称为阈电位。 8、局部电位:在刺激局部产生的一个较小的膜电位波动称为局部电位。 9、兴奋-收缩耦联:将骨骼肌细胞的电兴奋与机械收缩联系起来的中介过程,称为兴奋-收缩耦联。 10、强直收缩:骨骼肌受到连续刺激时,可产生单收缩的总与,即引起肌肉的持续性收缩,称为强直收缩。 二、填空题 1、易化扩散就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: 通道介导的异化扩散与载体介导的异化扩散。 2、根据门控机制的不同,离子通道通常有三类: 电压门控通道、化学门控通道与机械门控通道。 3、Na+-K+泵有三种功能状态,分别为: 备用(静息) 、激活、失活。 4、主动转运就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,根据耗能就是否直接来源于膜蛋白,可分为:原发性主动运输与继
第一章细胞的基本功能 【习题】 一、名词解释 1.易化扩散 2.阈强度 3.阈电位 4.局部反应 二、填空题 1.物质跨越细胞膜被动转运的主要方式有_______和_______。 2.一些无机盐离子在细胞膜上_______的帮助下，顺电化学梯度进行跨膜转动。 3.单纯扩散时，随浓度差增加，扩散速度_______。 4.通过单纯扩散方式进行转动的物质可溶于_______。 5.影响离子通过细胞膜进行被动转运的因素有_______，_______和_______。 6.协同转运的特点是伴随_______的转运而转运其他物质，两者共同用同一个_______。 7.易化扩散必须依靠一个中间物即_______的帮助，它与主动转运的不同在于它只能浓度梯度扩散。 8.蛋白质、脂肪等大分子物质进出细胞的转动方式是_______和_______。 9.O2和CO2通过红细胞膜的方式是_______；神经末梢释放递质的过程属于。 10.正常状态下细胞K＋浓度_______细胞外，细胞外Na＋浓度_______细胞。 11.刺激作用可兴奋细胞，如神经纤维，使之细胞膜去极化达_______水平，继而出现细胞膜上_______的爆发性开放，形成动作电位的_______。 12.人为减少可兴奋细胞外液中_______的浓度，将导致动作电位上升幅度减少。 13.可兴奋细胞安静时细胞膜对_______的通透性较大，此时细胞膜上相关的_______处于开放状态。 14.单一细胞上动作电位的特点表现为_______和_______。 15.衡量组织兴奋性常用的指标是阈值，阈值越高则表示兴奋性_______。 16.细胞膜上的钠离子通道蛋白具有三种功能状态，即_______，_______和_______。 17.神经纤维上动作电位扩布的机制是通过_______实现的。 18.骨骼肌进行收缩和舒的基本功能单位是_______。当骨骼肌细胞收缩时，暗带长度，明带长度_______，H带_______。 19.横桥与_______结合是引起肌丝滑行的必要条件。 20.骨骼肌肌管系统包括_______和_______，其中_______具有摄取、贮存、释放钙离子 的作用。 21.有时开放，有时关闭是细胞膜物质转动方式中_______的功能特征。 22.阈下刺激引_______扩布。 三、判断题 1.钠泵的作用是逆电化学梯度将Na＋运出细胞，并将K＋运入细胞。 ( ) 2.抑制细胞膜上钠-钾依赖式ATP酶的活性，对可兴奋细胞的静息电位无任何影响。 ( ) 3.载体介导的易化扩散与通道介导的易化扩散都属被动转运，因而转运速率随细胞外被转运物质的电化学梯度的增大而增大。 ( ) 4.用电刺激可兴奋组织时，一般所用的刺激越强，则引起组织兴奋所需的时间越短，因此当刺激强度无限增大，无论刺激时间多么短，这种刺激都是有效的。 ( ) 5.只要是阈下刺激就不能引起兴奋细胞的任何变化。 ( ) 6.有髓神经纤维与无髓神经纤维都是通过局部电流的机制传导动作电位的，因此二者兴奋的传导速度相同。 ( ) 7.阈下刺激可引起可兴奋细胞生产局部反应，局部反应具有“全或无”的特性。 ( ) 8.局部反应就是细胞膜上出现的较局限的动作电位。 ( ) 9.局部去极化电紧电位可以叠加而增大，一旦达到阈电位水平则产生扩布性兴奋。( ) 10.单一神经纤维动作电位的幅度，在一定围随刺激强度的增大而增大。 ( ) 11.骨骼肌的收缩过程需要消耗ATP，而舒过程是一种弹性复原，无需消耗ATP。 ( ) 12.在骨骼肌兴奋收缩过程中，横桥与Ca2＋结合，牵动细肌丝向M线滑行。 ( ) 13.肌肉不完全强直收缩的特点是，每次新收缩的收缩期都出现在前一次收缩的舒过程中。( )
第二章细胞的基本功能 第一节细胞的跨膜物质转运功能 屏障。膜蛋白。糖链。 一、单纯扩散 顺浓度差转运 没有膜蛋白参与、不需要细胞代谢供能 影响因素：①浓度差。动力。差↑→扩散通量↑ ②通透性。难易。通透性↑→通量↑ 二、易化扩散 非脂溶性、脂溶性小的分子通过膜蛋白从高浓度到低浓度、从高电位到低电位转运。不直接耗能。 （一）通道转运： 通道蛋白。贯通胞膜，带有闸门。钠、钾、钙通道。 激活：开放时：物质顺浓度差转运。“门控通道”。 失活：关闭时：物质不能转运。 门控通道：化学门控、电压门控、机械门控。通道蛋白构象改变。 （二）载体转运： 高浓度侧结合转运物→构象变化→低浓度侧分离释放转运物 特点：①特异性。结合位点只能与有特定化学结构的物质结合。 ②饱和现象。载体和载体结合位点数量有限。浓度差增大到一定程度时，通量不
再增加。 ③竞争性抑制。转运物浓度优先。占据位点。 三、主动转运逆浓度差、电位差 从低浓度侧到高浓度侧；从低电位侧到高电位侧。膜蛋白：泵。耗能 （一）原发性主动转运：直接利用代谢产生的能量。 生物泵。利用生物能。 钠钾泵：有α和β两个亚单位组成的二聚体蛋白质。有ATP酶活性。分解ATP 释放能量。受胞升高K+、胞内高钠激活。3Na+:2K+。Na+-K+依赖式ATP酶。可被硅巴因抑制。 （二）继发性主动转运：Na+主动转运入胞→势能+转运体→其他转运物：低→高间接利用ATP能量主动转运物质的过程。联合转运。 被转运物与Na+转运方向不同分为两种形式： ①同向转运：与Na+转运方向一致。 ②逆向转运：与Na+转运方向相反。G，AA小肠吸收过程。 四、入胞和出胞 细胞自身的活动，团块、大分子物质的过程。耗能 （一）入胞：胞外大分子或团块物质进入细胞的过程。 大分子团块物与胞膜识别、融合、断裂→吞噬小泡+溶酶体，蛋白水解酶消化。吞噬：固态物质 吞饮：液态物质
第二章细胞的基本功能 一、单选题 1.人体内O2、CO2和NH3进出细胞膜是通过： A. 单纯扩散 B. 主动转运 C. 易化扩散 D. 出胞作用 E. 入胞作用 2.大分子蛋白质进入细胞的方式是： A. 出胞作用 B. 主动转运 C. 易化扩散 D. 入胞作用 E. 单纯扩散 3.参与细胞膜易化扩散的膜蛋白质是： A. 泵蛋白 B. 通道蛋白 C. 受体蛋白 D. 糖蛋白 E. 免疫蛋白 4.关于载体介导扩散，下述哪项是错误的： A. 能产生竞争性抑制 B. 有高度的特异性 C.有饱和现象 D. 具有时开放、有时关闭的特点 E. 葡萄糖可通过这种方式进行膜转运 5.葡萄糖顺浓度梯度跨膜转运依赖于膜上的： A. 受体蛋白 B. 通道蛋白 C. 紧密连接 D. 载体蛋白 E. 脂质双分子层 6.Na+跨膜转运的方式是： A. 主动转运 B. 单纯扩散 C. 易化扩散 D. 易化扩散和主动转运 E. 单纯扩散和主动转运 7.单纯扩散、易化扩散和主动转运的共同点是: A.需膜蛋白质的帮助 B. 细胞本身都要消耗能量 C. 转运的物质都是大分子物质 D. 转运的物质都是离子或小分子物质 E. 均是从高浓度侧向低浓度转运 8.运动神经纤维末梢释放乙酰胆碱属于： A. 入胞作用 B. 主动转运 C. 易化扩散 D. 单纯扩散 E. 出胞作用 9.Na+由细胞内移到细胞外是： A. 出胞作用 B. 单纯扩散 C. 载体介导转运 D. 主动转运 E. 通道介导转运 10.下列哪项不是影响离子通过细胞膜的直接因素: A. 膜两侧的渗透压差 B. 膜对离子的通透性 C. 膜两侧的电位差 D. 膜上离子泵的活性 E. 膜两侧的浓度差 11.细胞内外正常的Na+和K+浓度差的形成和维持是由于： A. 膜上ATP的作用 B. 膜在兴奋时对Na+通透性增加 C. Na+和K+易化扩散的结果 D. 膜上Na+－K+泵的作用 E. 膜在安静时对K+通透性大 12.主动转运不同于被动转运的是： A. 经过通道蛋白作用 B. 顺浓度梯度和电位梯度转运 C. 需要消耗细胞能量 D. 转运脂溶性物质分子 E. 转运离子、小分子水溶性物质 13.细胞内外离子浓度差的维持: A. 不需耗能 B. 需要耗能 C. 需要通道蛋白质
生理学课后练习题二：细胞的基本功能
生理学课后练习题二：细胞的基本功能 A型题 1．下列关于电压门控Na+通道与K+通道共同点的叙述，错误的是 A．都有开放状态 B．都有关闭状态 C．都有激活状态 D．都有失活状态 答案：D 解析：Na+通道至少有静息（关闭）、激活（开放）和失活（关闭）三种状态，而K+通道只有静息和激活两种状态，没有失活状态。 2．在细胞膜的物质转运中，Na+跨膜转运的方式是 A．单纯扩散和易化扩散 B．单纯扩散和主动转运 C．易化扩散和主动转运 D．易化扩散和出胞或入胞 E．单纯扩散、易化扩散和主动转运 答案：C 解析：①离子很难以单纯扩散的方式通过细胞
4．下列跨膜转运的方式中，不出现饱和现象的是 A．与Na+偶联的继发性主动转运 B．原发性主动转运 C．易化扩散 D．单纯扩散 E．Na+-Ca2+交换 答案：D 解析：选项A、B、C、E实现物质转运的前提条件是需要膜蛋白（载体、离子通道、离子泵、转运体等）的参与，而这些膜蛋白的数量是有限的，当其100%发挥就可能发生饱和。而单纯扩散是一种简单的物理扩散，扩散的方向和速度取决于物质在膜两侧的浓度差和膜对该物质的通透性，没有生物学的转运机制参与，所以无饱和现象。 5．葡萄糖从细胞外液进入红细胞内属于 A．单纯扩散 B．通过介导的易化扩散
C．载体介导的易化扩散 D．主动转运 E．入胞作用 答案：C 解析：在小肠黏膜或肾小管管腔侧的上皮细胞膜上存在有葡萄糖的转运体，葡萄糖被逆浓度梯度自管腔液中转运至上皮细胞内，其能量来源于由钠泵活动建立的钠离子浓度势能。葡萄糖通过一般细胞膜为通过载体介导的易化扩散。 6．需要依靠细胞内cAMP来完成跨膜信号转导的膜受体是 A．G蛋白偶联受体 B．离子通道型受体 C．酪氨酸激酶受体 D．鸟苷酸环化酶受体 答案：A 解析：离子通道型受体依靠离子流变化的变化完成跨膜信号转导；酪氨酸激酶受体依靠胞质侧酶活性部位的活化，或导致对胞质酪氨酸激酶的结合和激活，通过Ras-MAPK等途径完成跨膜信号转导；鸟苷酸环化酶受体依靠细胞内鸟苷酸环
~ 第一章细胞的基本功能 【习题】 一、名词解释 1.易化扩散 2.阈强度 3.阈电位 4.局部反应 二、填空题 1.物质跨越细胞膜被动转运的主要方式有_______和_______。 2.一些无机盐离子在细胞膜上_______的帮助下，顺电化学梯度进行跨膜转动。 3.单纯扩散时，随浓度差增加，扩散速度_______。 | 4.通过单纯扩散方式进行转动的物质可溶于_______。 5.影响离子通过细胞膜进行被动转运的因素有_______，_______和_______。 6.协同转运的特点是伴随_______的转运而转运其他物质，两者共同用同一个_______。 7.易化扩散必须依靠一个中间物即_______的帮助，它与主动转运的不同在于它只能浓度梯度扩散。 8.蛋白质、脂肪等大分子物质进出细胞的转动方式是_______和_______。 和CO2通过红细胞膜的方式是_______；神经末梢释放递质的过程属于。 10.正常状态下细胞内K＋浓度_______细胞外，细胞外Na＋浓度_______细胞内。 11.刺激作用可兴奋细胞，如神经纤维，使之细胞膜去极化达_______水平，继而出现细胞膜上_______的爆发性开放，形成动作电位的_______。 ! 12.人为减少可兴奋细胞外液中_______的浓度，将导致动作电位上升幅度减少。 13.可兴奋细胞安静时细胞膜对_______的通透性较大，此时细胞膜上相关的_______处于开放状态。 14.单一细胞上动作电位的特点表现为_______和_______。 15.衡量组织兴奋性常用的指标是阈值，阈值越高则表示兴奋性_______。 16.细胞膜上的钠离子通道蛋白具有三种功能状态，即_______，_______和_______。 17.神经纤维上动作电位扩布的机制是通过_______实现的。 18.骨骼肌进行收缩和舒张的基本功能单位是_______。当骨骼肌细胞收缩时，暗带长度，明带长度_______，H带_______。 19.横桥与_______结合是引起肌丝滑行的必要条件。 … 20.骨骼肌肌管系统包括_______和_______，其中_______具有摄取、贮存、释放钙离子 的作用。 21.有时开放，有时关闭是细胞膜物质转动方式中_______的功能特征。 22.阈下刺激引_______扩布。 三、判断题 1.钠泵的作用是逆电化学梯度将Na＋运出细胞，并将K＋运入细胞。 ( ) 2.抑制细胞膜上钠-钾依赖式ATP酶的活性，对可兴奋细胞的静息电位无任何影响。 ( ) 3.载体介导的易化扩散与通道介导的易化扩散都属被动转运，因而转运速率随细胞内外被转运物质的电化学梯度的增大而增大。 ( ) } 4.用电刺激可兴奋组织时，一般所用的刺激越强，则引起组织兴奋所需的时间越短，因此当刺激强度无限增大，无论刺激时间多么短，这种刺激都是有效的。 ( ) 5.只要是阈下刺激就不能引起兴奋细胞的任何变化。 ( ) 6.有髓神经纤维与无髓神经纤维都是通过局部电流的机制传导动作电位的，因此二者兴奋的传导速度相同。 ( ) 7.阈下刺激可引起可兴奋细胞生产局部反应，局部反应具有“全或无”的特性。 ( ) 8.局部反应就是细胞膜上出现的较局限的动作电位。 ( ) 9.局部去极化电紧张电位可以叠加而增大，一旦达到阈电位水平则产生扩布性兴奋。( ) 10.单一神经纤维动作电位的幅度，在一定范围内随刺激强度的增大而增大。 ( ) 11.骨骼肌的收缩过程需要消耗ATP，而舒张过程是一种弹性复原，无需消耗ATP。 ( ) .
细胞的基本功能 1、细胞膜转运CO2和O2的主要方式是( ) A、易化扩散 B、主动转运 C、单纯扩散 D、入胞作用 E、出胞作用 2、主动转运、单纯扩散、易化扩散三种物质转运形式的共同点是( ) A、被转运物质都是以小分子或离子形式通过细胞膜 B、被转运物质都是以结合形式通过细胞膜 C、均为消耗能量的过程 D、均为不消耗能量的过程 E、顺电-化学梯度 3、下列哪项不属于易化扩散特点 A、特异性 B、饱和性 C、竞争性抑制 D、需要蛋白质帮助 E、不需要蛋白质帮助 4、细胞膜上主动转运Na+的钠泵，其化学本质是 A、糖蛋白 B、脂蛋白 C、糖脂 D、Na+–k+依赖式ATP酶 E、以上均不是 5、钠泵能逆浓度差主动转运Na+和K+,其转运方向是 A、将Na+、K+转入细胞内 B、将Na+、K+转出细胞外 C、将Na+转出细胞外，将K+转入细胞内 D、将Na+转入细胞内，将K+转出细胞外 E、以上均不是 6、细胞内外正常Na+和K+的浓度差的形成和维持是由于 A、膜安静时对K+通透性大 B、膜兴奋时对Na+通透性增加 C、Na+易化扩散的结果 D、膜上Na+–K+泵的作用 E、载体转运的结果 7、存在于细胞膜上的能选择性地和激素等化学物质相结合而引起细胞产生生理效应的物质是 A、钠泵 B、受体 C、载体 D、通道 E、钾泵 8、受体的功能是 A、完成跨细胞膜的信息传递 B、为细胞代谢活动提供能量 C、为细胞内物质合成提供原料 D、实现跨细胞膜的物质转运 E、以上均不是 9、与受体结合后引发细胞产生特定生理效应的物质称为受体的 A、激动剂 B、阻断剂 C、催化剂 D、还原剂 E、可逆性 10、细胞在静息时存在于细胞膜两侧的电位差称为 A、动作电位 B、静息电位 C、阈电位 D、跨膜电位 E、去极化 11、细胞在静息时，正电荷位于膜外一侧，负电荷位于膜内一侧的现象称为 A、极化 B、超极化 C、去极化
第二章细胞的基本功能 一、单项选择题 1、葡萄糖或氨基酸逆浓度梯度跨膜转运的方式属于 A、继发性主动转运 B、经载体易化扩散 C、经通道易化扩散 D、原发性主动转运 2、载体扩散的饱和现象是因为 A、跨膜梯度小 B、疲劳 C、能量匮乏 D、载体数量决定的转运极限 3、每分解一分子ATP，Na+-K+泵就 A、排出2 个K+移入3 个Na+ B、排出3 个K+移入2 个Na+ C、排出3 个Na+移入2 个K+ D、排出2 个Na+移入3 个K+ 4、细胞膜内外正常的Na+浓度差和K+浓度差的形成与维持是由于 A、安静时膜对K+通透性增加 B、兴奋时膜对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 5、下列哪一项属于主动转运 A、安静时K+由细胞内向细胞外转运 B、兴奋时Na+由细胞外进入细胞内 C、葡萄糖由细胞外液进入一般细胞 D、Na+由细胞内向细胞外转运 6、K+从膜外进入膜内的转运方式是 A、单纯扩散
B、载体扩散 C、通道扩散 D、主动转运 7、小肠上皮细胞由肠腔吸收葡萄糖或氨基酸入血的过程属于 A、单纯扩散 B、载体转运 C、继发性主动性转运 D、原发性主动转运 8、带电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、钠泵功能 9、单纯扩散、易化扩散和主动转运的共同特点是 A、要消耗能量 B、顺浓度梯度 C、需要膜蛋白帮助 D、转运的物质都是小分子 10、锋电位由顶点向静息电位水平方向变化的过程叫做 A、去极化 B、超级化 C、复极化 D、反极化 11、人为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 12、静息电位的实测值小于K+平衡电位的理论值，主要是由于静息时膜对
1细胞的基本形态结构与功能 四、细胞连接 2 ：原核细胞与真核细胞、动：细胞核、线粒体、：结构组成与功能、流动镶嵌模型特：主动运输的特点、Na -K 泵。 A. V. 4 ）发表的基本单）发表论文结构的基本单位都是细胞。“细这一名言，即细胞只能来自细胞，而不能从进一步指，即” 5所有细胞都具有基本相同的化学组成和代谢活生物体总的活性可以看成是组成生物体的各相关6 证明了达尔文的生物进化论观点，打击了唯心 奠定了生物科学的基础：细胞学说是生命世界有 机结构多样性的统一，从哲学推断走向自然科学19世纪自然科学的重大发现之一。
7细胞是物质、能量和信息过程结合的综 细胞是生物形态结构、生理功能和生长 8 单细胞生物仅一个细胞，大小与细胞体积 多细胞生物的细胞数量一般与生物体个体 9 直径大小（μm）10 ?细胞形态 小分子 大分子 超分子结构 器官及其他结构 细胞 12 (nucleus)，遗传信息量没有分化出以膜为基础的具有专门结构与功能的细原核细胞所形成的生物称为原核生物，包括所有的
13 三部真核细胞：有细胞核，含有以核酸（DNA或RNA）与：染色质、核：细胞膜、核膜、线粒体、叶绿体、溶酶体、内质网、高：微管、真核细胞构成的生物称为真核生物，包括动物、植14 微米），叶绿体DNA ）：颗粒在单位离心力场中粒子移动的速度。蛋白质，秒左右，故把沉降系数10 -叶绿体线粒体 细胞壁细胞膜液泡 细胞质光面内质网 细胞核粗面内质网高尔基体 高尔基体 线粒体 细胞质细胞膜细胞核 粗面内质网光面内质网 中心体纤毛 ?动物细胞与植物细胞的比较 z 细胞壁（cell wall)z 叶绿体（chloroplast)z 大液泡（vacuole) z 胞间连丝（plasmodesmata) 植物细胞特有结构 16 ②半透性或选择性透性，即有选择地允许物质通过扩散、渗透和主动运输等方式出入细胞。③大多质膜上存在激素受体、抗原结合点以及其他有关细胞识别的位点，在激素作用、免疫反应和细胞通讯等过程中起重要作用。 17 z 细胞壁 ①植物细胞膜之外的无生命结构，主要由纤维素组成，都是细胞分泌的产物。②功能：支持和保护，同时还能防止细胞吸涨而破裂，保持细胞正常形态。③初生细胞壁簿而有弹性，能随细胞的生长而延伸。待到细胞长大，在初生细胞壁内侧长出另一层细胞壁，即次生细胞壁，或厚或簿，其硬度与色泽因植物、组织而不同。④相邻细胞细胞壁上有小孔，细胞质通过小孔而彼此相通，这种细胞质的连接称胞间连丝。 组成，厚7-8nm。两膜之间的核周腔宽约10-50nm。很多种细胞的外膜延伸而与糙面内质网相连，外膜上附有许多核糖体颗粒，因此外膜实为围核的内质网部分。
第二章细胞的基本功能 一、选择题 【A型题】 1.细胞内液中的主要离子是 A． Na+ B． K+ C． Ca2+ D． Cl- E． Mg2+ 2.与细胞膜内外Na+、 K+分布不均有关的过程是 A．单纯扩散 B．易化扩散 C．钠泵活动 D．出胞作用 E．入胞作用 3.关于细胞膜结构和功能的叙述，错误的是 A. 细胞膜是一个具有特殊结构和功能的半透性膜 B. 细胞膜的结构是以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 C. 细胞膜是细胞和它所处环境之间物质交换的必经场所 D. 细胞膜是接受细胞外的各种刺激、传递生物信息，进而影响细胞功能活动 的必由途径 E. 水溶性物质一般能自由通过细胞膜，而脂溶性物质则不能 4.对单纯扩散速度无影响的因素是 A．膜两侧的浓度差 B．膜对该物质的通透性 C．膜通道的激活 D．物质分子量的大小 E．物质的脂溶性 跨细胞膜转运的动力是 5.O 2 A．分压差 B．电位差 C．水溶性 D．脂溶性 E．ATP分解供能 6.葡萄糖跨膜进入细胞的过程属于 A．单纯扩散
B．经载体易化扩散 C．经通道易化扩散 D．原发性主动转运 E．继发性主动转运 7.产生生物电的跨膜离子移动属于 A．单纯扩散 B．经载体易化扩散 C．经通道易化扩散 D．原发性主动转运 E．继发性主动转运 8.肠上皮细胞由肠腔吸收葡萄糖是通过 A．单纯扩散 B．经载体易化扩散 C．经通道易化扩散 D．原发性主动转运 E．继发性主动转运 9.Na+的跨膜转运方式是 A．出胞和入胞 B．经载体易化扩散和继发性主动转运 C．经载体易化扩散和原发性主动转运 D．经通道易化扩散和继发性主动转运 E. 经通道易化扩散和原发性主动转运 10.安静时细胞膜内K+向膜外移动是通过 A．单纯扩散 B．经通道易化扩散 C．经载体易化扩散 D．原发性主动转运 E．继发性主动转运 11.运动神经纤维末梢释放ACh属于 A．单纯扩散 B．原发性主动转运 C．继发性主动转运 D．出胞 E．入胞 12.下述哪项不属于经载体易化扩散的特点? A．饱和性 B．电压依赖性 C．结构特异性
1.流体镶嵌模型 2.易化扩散 3.化学门控通道 4.电压门控通道 5.主动转运（原发性和继发性） 6.钠-钾泵 7.兴奋性和兴奋 8.通量 9.静息电位 10.极化 11.去极化 12.复极化 13.动作电位 14.超射值 15.锋电位 16.后电位 17.绝对不应期 18.“全或无”现象 19.阈电位 20.阈强度 21.基强度 22.利用时 23.时值 24.局部兴奋 25.电紧张性扩布 26.跳跃式传导 27.量子式释放 28.终板电位 29.兴奋-收缩耦联 30.单收缩 31.强直收缩 32.前负荷 33.初长度 34.最适前负荷 35.后负荷 36.张力-速度曲线 37.等张收缩 38.等长收缩 1.细胞膜主要由脂质、蛋白质和糖类等物质组成，其中以＿＿＿所占的重量百分比最高，以＿＿＿分子数目最多。 2.细胞膜的结构是以液态＿＿＿双层分子为基架，其中镶嵌着具有不同生理功能的＿＿＿。 3.氧和二氧化碳进出细胞膜的过程属于＿＿＿，进出的量主要取决于各自
在膜两侧的＿＿＿。 4.同葡萄糖和某些氨基酸等物质的易化扩散有关的蛋白质，不具有＿＿＿通道那样结构，通常称为＿＿＿。由它完成的易化扩散速度＿＿＿，但选择性较为＿＿＿。 5.细胞膜转运物质时，根据其是否消耗能量可分为＿＿＿和＿＿＿两大类。 6.细胞膜转运物质时不消耗能量的转运形式有＿＿＿和＿＿＿。 7.根据参与完成易化扩散的蛋白质不同，易化扩散可分为＿＿＿易化扩散和＿＿＿易化扩散。 8.易化扩散的特点有＿＿＿、＿＿＿和＿＿＿。 9.易化扩散的动力是膜两侧的＿＿＿和＿＿＿构成的势能，故物质转运时的耗能属于＿＿＿。 10.水分子的跨膜转运是以膜两侧的＿＿＿和＿＿＿为动力，属于＿＿＿。 11.主动转运的特点是＿＿＿电-化学梯度和＿＿＿能量。 12.钠-钾泵是镶嵌在细胞膜脂质中的一种＿＿＿，其本身具有＿＿＿作用，能分解＿＿＿，为Na+、K+的主动转运提供＿＿＿。 13.葡萄糖和氨基酸等物质的逆浓度差跨膜转运必须与＿＿＿一起同转运体结合进行，此现象称为＿＿＿。 14.当可利用A TP能量缺乏时，Na+泵活动＿＿＿，细胞内液容量将随之而＿＿＿。 15.钠离子由细胞内向细胞外的转运属于＿＿＿能量的＿＿＿转运。 16.细胞膜的Na+泵逆＿＿＿梯度和＿＿＿梯度转运Na+,而只逆＿＿＿梯度转运K+。 17.完成跨膜信号转导的通道类型有＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿和＿＿＿。 18.可作为第二信使的物质有＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿、Ca2+等。 19.可催化胞浆中ATP分解生成cAMP的效应器酶是＿＿＿，而Camp的作用是活化＿＿＿。 20.＿＿＿、＿＿＿以及某些＿＿＿（组织）对刺激反应表现的特别明显，因而被称为可兴奋细胞（组织）。 21.神经细胞一次兴奋后，其兴奋性将历经＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿和＿＿＿有次序的变化。其中阈值最高的是＿＿＿期，阈值最低的是＿＿＿期。 22.要使细胞兴奋，刺激强度必须＿＿＿或＿＿＿阈值。 23.阈上刺激是使膜被动＿＿＿达到阈电位水平的外加刺激强度，而阈电位则是诱发＿＿＿产生的膜本身的内在条件。 24.锋电位之后膜电位还要经理一段小而缓慢的波动，称为＿＿＿。 25.单一神经纤维动作电位的特性有＿＿＿和＿＿＿。 26.神经细胞动作电位产生过程中，出现的去极相的＿＿＿和复极相的＿＿＿，这些离子的跨膜移动均是＿＿＿电-化学梯度进行。 27.当神经细胞受刺激使膜去极化达到＿＿＿水平时，＿＿＿通道大量开放，从而爆发动作电位。 28.河豚毒选择性阻断＿＿＿通道，而四乙基铵选择性阻断＿＿＿通道。 29.Na+通道在不同条件下有＿＿＿、＿＿＿和＿＿＿三种功能状态。 30.局部兴奋的特点有＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿。 31.具有类似局部兴奋的电变化形式有＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿。
生理学课后练习题二：细胞的基本功能 A型题 1．下列关于电压门控Na+通道与K+通道共同点的叙述，错误的是 A．都有开放状态 B．都有关闭状态 C．都有激活状态 D．都有失活状态 答案：D 解析：Na+通道至少有静息（关闭）、激活（开放）和失活（关闭）三种状态，而K+通道只有静息和激活两种状态，没有失活状态。 2．在细胞膜的物质转运中，Na+跨膜转运的方式是 A．单纯扩散和易化扩散 B．单纯扩散和主动转运 C．易化扩散和主动转运 D．易化扩散和出胞或入胞 E．单纯扩散、易化扩散和主动转运 答案：C 解析：①离子很难以单纯扩散的方式通过细胞膜，需要膜蛋白的介导来完成跨膜转运。②钠离子跨膜转运方式有两种：顺浓度-电位梯度的通道介导的易化扩散方式和逆浓度梯度的原发性主动转运方式。③出胞和入胞是大分子物质或物质团块的跨膜转运方式。 3．Na+和K+浓度差的形成和维持是由于 A．膜安静时K+通透性大 B．膜兴奋时Na+通透性增加 C．Na+易化扩散的结果 D．膜上Na+泵的作用 E．膜上Ca2+泵的作用 答案：D 解析：①选项A：膜安静时K+通透性大，是静息电位的形成机制。②选项B：膜兴奋时Na+通透性增加，是动作电位上升支的形成机制。③选项C：在动作电位的上升支，钠通道大量开放，钠离子顺浓度-电位梯度进行通道介导的易化扩散。④选项D：膜上Na+泵的作用，逆浓度梯度转运Na+和K+，从而维持胞外高钠、胞内高钾的状态。⑤选项E：膜上Ca2+泵的作用，在于逆浓度梯度转运Ca2+。 4．下列跨膜转运的方式中，不出现饱和现象的是 A．与Na+偶联的继发性主动转运 B．原发性主动转运 C．易化扩散 D．单纯扩散 E．Na+-Ca2+交换 答案：D 解析：选项A、B、C、E实现物质转运的前提条件是需要膜蛋白（载体、离子通道、离子
(150) 一、名词解释 1.单纯扩散 2.易化扩散 3.主动转运 4.原发性主动转运 5.继发性主动转运 6.膜泡运输 7.静息电位 8.极化 9.去极化 10.超极化 11.反极化 12.复极化 13.动作电位 14.峰电位 15.后电位 16.阈电位 18.绝对不应期 19.相对不应期 20.超常期 21.低常期 22.局部电位 23.骨骼肌神经-肌接头 24.兴奋—收缩耦联 25.前负荷 26.后负荷 27.钠一钾泵（简称钠泵） 28.完全强直收缩 29.不完全强直收缩 30.最适初长度 31.等长收缩 32.等张收缩 二、填空题 1.易化扩散包括为中介的易化扩散和为中介的易化扩散。 2.从能量消耗角度看，细胞膜对物质的转运形式有和两种。 3.依据控制通道开闭的因素不同可将通道分为有、、三种不同通道 4.细胞膜对物质转运的形式有、、、和。 5.物质转运方式中属于被动转运的有和两种。 6.当膜内的升高或膜外的升高，钠钾泵激活。 7.安静时存在于膜两侧的稳定的内负外正状态，称为，在此基础上，膜内负电位增大，称为，膜内负电位减少，称为。 8.当静息电位的数值向膜内负值加大的方向变化时，称为膜的，当静息电位的数值向膜内负值减小的方向变化时，称为膜的。 9.动作电位形成时Na+从膜外进入膜内是属于扩散，K+从膜外进入膜内是属于转运。 10. CO2和O2进出细胞膜属于，进出量受该气体在膜两侧的影响。 11.静息电位主要是由外流引起；动作电位上升支主要是由内流形成的；下降支主要是由外流形成。 12.动作电位的传导是由于兴奋部位和临近静息部位之间产生的结果。 13.动作电位产生的必要条件是使膜内电位变化达到。 14.骨骼肌收缩形式按长度和张力的变化可分为和。 15.强直收缩按的不同，可分为和两种。 16.肌细胞中，两条相邻Ｚ线之间的一段肌原纤维称为一个。 17.横小管和两侧的终池合称。 18.直接参加肌细胞收缩的蛋白是和，合称；对肌肉收缩过程起调控作用的蛋白质是和，合称。 19.横桥与结合是引起肌丝滑行的必要条件。 20.当神经细胞受到刺激，膜电位去极到水平时，通道大量开放，从而起。 21.动作电位在同一细胞上的传导机制是兴奋部位通过刺激相邻，使之产生动作电位。
细胞的基本功能 一、细胞膜的物质转运 （一）细胞膜的分子结构 细胞膜的脂质 1、细胞膜的组成成分：脂质、蛋白质和少量糖类。 2、脂质的组成成分：磷脂、胆固醇、少量糖脂。 3、磷脂中含量最高的是：磷脂乙酰胆碱，其次是磷酯酰丝氨酸和磷脂酰乙醇胺，最低的是磷脂酰肌醇。 4、脂质的双嗜特性使脂质在质膜中以脂质双层存在。 5、脂质的膜受温度的改变而呈凝胶或溶胶状态，人体中呈溶胶状态，具有一定流动性。 6、脂质双分子层在热力学上的稳定性和流动性使细胞能承受大的张力和变形而不破裂。 7、胆固醇是不易变形的环体分子，所以胆固醇含量越高，膜的流动性就越低，饱和脂肪酸越多，流动性越低。膜蛋白含量越多，流动性越低。 细胞膜的蛋白质 1、细胞膜的功能主要是通过膜蛋白实现的，根据存在形式分为两种：表面蛋白和整合蛋白。 2、表面蛋白占20%~30%，主要附着于细胞膜的表面。通过静电引力与亲水部结合或通过离子键与整合蛋白弱结合，高盐溶液可使离子键断裂，可用于洗脱表面蛋白。 3、整合蛋白，特征是以肽链一次或多次穿过膜脂质双层。与脂质双分子层结合紧密，可用两性洗剂使之与纸质分子分离 细胞膜的糖类 1、细胞膜中的糖类一般是寡糖和多糖链，以共价键形式与膜蛋白或膜脂结合形成糖蛋白和糖脂。 2、结合膜蛋白或糖脂的糖链一般伸向细胞膜外侧，被称为细胞的天线，作为分子标记抗原抗体。 3、细胞膜中的一些糖类还带有负电荷，可以影响细胞之间的相互作用。 （二、）跨细胞膜的物质运输 单纯扩散 1、单纯扩散是物质从细胞膜的高浓度一侧通过脂质分子间隙向低浓度一侧进行的跨膜扩散。 2、不消耗能量，也称简单扩散。 3、经过单纯扩散的物质都是脂溶型物质或少数不带电的极性小分子。 4、水是不带电的极性小分子，但是脂质双层对于水的通透性很低，但是存在着对水分子通透度极高的水通道（水通道属于易化扩散），所以细胞对水分子的转运速率极高。 5、物质经单纯扩散的转运效率取决于浓度差和对该物质的通透性。还有物质所在溶液的温度
第二章 细胞的基本功能 【测试题】 一、名词解释 1．液态镶嵌模型（fluid mosaic model） 2．单纯扩散（simple diffusion） 3．经载体易化扩散（facilitated diffusion via carrier） 4．原发性主动转运(primary active transport) 5．继发性主动转运（secondary active transport） 6．出胞（exocytosis） 7．入胞（endocytosis） 8．配体（ligand） 9．化学门控通道（chemically-gated ion channel） 10．电压门控通道（voltage-gated ion channel） 11．机械门控通道(mechanically-gated ion channel) 12．电紧张电位（electrotonic potential） 13．静息电位（resting potential） 14．极化（polarization） 15．去极化（depolarization） 16．超极化（hyperpolarization） 17．复极化（repolarization） 18．电化学驱动力（electrochemical driving force） 19．动作电位（action potential） 20．锋电位（spike potential） 21．阈值(threshold) 22．阈电位(threshold potential) 23．局部电位(local potential) 24．兴奋性（excitability） 25．终板电位(endplate potential) 26．量子式释放(quantal release) 27．兴奋-收缩耦联(excitation-contraction coupling) 28．横桥周期（cross-bridge cycling） 29．钙触发钙释放（CICR）
1.通道扩散的特点 E A. 逆浓度梯度 B. 消耗化学能 C. 转运小分子物质 D. 转运脂溶性物质 E. 以上都不是 2.刺激是 C A. 外环境的变化 B. 内环境的变化 C. 生物体感受的环境变化 D. 引起机体抑制的环境变化 E. 引起机体兴奋的环境变化 3.兴奋性是机体（）的能力 E A. 作功 B. 运动 C. 适应 D. 疲劳 E. 对刺激产生反应 4.钠泵活动最重要的意义 D A. 消耗ATP B. 维持兴奋性 C. 防止细胞肿胀 D. 建立势能贮备 E. 维持细胞内高钾 5.神经细胞静息电位的形成机制 A A. K十平衡电位 B. K十外流＋Na十内流 C. K十外流＋C1-外流 D. Na十内流＋Cl-内流 E. Na十内流＋K十内流 6.氧和二氧化碳的跨膜转运方式 A
A. 单纯扩散 B. 易化扩散 C. 主动转运 D. 继发性主动转运 E. 入胞和出胞作用 7.判断组织兴奋性最常用的指标 A A. 阈强度 B. 阈电位 C. 刺激波宽 D. 刺激频率 E. 强度-时间变化率 8.可兴奋细胞兴奋时的共同特征 B A. 反射活动 B. 动作电位 C. 神经传导 D. 肌肉收缩 E. 腺体分泌 9.神经细胞锋电位上升支的离子机制 A A. Na十内流 B. Na十外流 C. K十内流 D. K十外流 E. Ca2十内流 10.维持细胞膜内外Na+和K+浓度差的机制 B A. ATP作用 B. Na泵活动 C. K十易化扩散 D. Na十易化扩散 E. Na十、K十通道开放 11.神经干动作电位幅度在一定范围内与刺激强度成正变的原因 E
第二章细胞基本功能 第一节细胞的物质转运功能 一，单纯扩散 定义：单纯扩散指物质从质膜的高浓度一侧通过脂质分子间隙向低浓度一侧进行的跨膜扩散。 物质：脂溶性（非极性）物质，少数不带电的极性小分子 列：乙醇，尿素，水，氧气，二氧化碳 单纯扩散速率影响因素：被转运物在膜两侧的浓度差，膜对该物质的通透性，温度，膜有效面积 二，易化扩散 定义：易化扩散指非脂溶性的小分子物质或带电离子在跨膜蛋白帮助下，顺浓度梯度和（或）电位梯度进行的跨膜转运。 1经通道的易化扩散：各种带电离子在通道蛋白的介导下，顺浓度梯度和（或）电位梯度进行的跨膜转运被称之为经通道的易化扩散。 离子通道的基本特征： （1）离子选择性 （2）门控特性：①电压门控通道②化学门控通道③机械门控通道 2，经载体的易化扩散：指水溶性小分子在载体蛋白介导下顺浓度梯度进行的跨膜转运 特点: (1)结构特异性 (2)饱和现象
(3)竞争性抑制 三，主动转运 1原发性主动转运：细胞直接利用代谢产生的能量将物质逆浓度梯度和（或）电位梯度转运。 列：钠钾泵（钠泵）：每次活动将3个钠移除胞外，2个钠移入胞内，产生一个正电荷净外移，具有生电效应。 钠泵的生理意义： ①造成细胞内高钾离子，为胞质内许多代谢反应所必须。 ②建立钠离子跨膜浓度梯度，为继发性主动转运提供势能储备。 ③钠泵形成钠钾离子跨膜浓度梯度，是细胞发生电活动如静息电位和动作 电位的基础。 ④维持细胞渗透压和细胞容积 ⑤钠泵生电效应使膜内电位负值增大，直接参与了静息电位的形成。 2继发性主动转运：在某些离子顺浓度梯度扩散的同时将其他物质逆浓度梯度和（或）电位梯度跨膜转运，这种间接利用ATP能量的主动转运被称之为继发性主动转运。 ①同向转运 ②反向转运
第二章细胞基本功能 [目的要求] 1、了解细胞膜的分子结构，掌握细胞膜的物质转运的形式和影响因素 2、掌握静息电位和动作电位的概念、特点和形成的离子机制，并了解静息电位和动作电位形成的理论的主要证据 3、掌握局部兴奋特点和产生机制，掌握动作电位的引起和兴奋在同一细胞 上的传导机制及特点 4、了解神经-骨骼肌接头的结构特点、掌握神经-骨骼肌接头兴奋传递过程，熟悉影响神经-骨骼肌接头兴奋传递的主要因素及其临床意义 5、掌握肌肉收缩原理和前负荷、后负荷、肌肉收缩能力的概念，熟悉前负荷、后负荷、肌肉收缩能力对肌肉收缩的影响 [讲授重点] 1．细胞膜的物质转运的形式和影响因素 2. 静息电位和动作电位的概念和形成的离子机制 3. 局部兴奋、动作电位的引起和兴奋在同一细胞上的传导机制 4. 神经-骨骼肌接头处的兴奋传递及影响因素 5. 肌肉收缩原理和前负荷、后负荷、肌肉收缩能力对肌肉收缩的影响 [讲授难点] 1. 继发性主动转运 2. 静息电位和动作电位形成的离子机制 3. 前负荷、后负荷对肌肉收缩的影响 [学时] 10h [教材] 姚泰主编，《生理学》（第6版），人们卫生出版社，2004
第一节细胞膜的结构和物质转运功能 一、细胞膜的结构概述 细胞膜（plasma membrane）把C（cell）内容与外界分开，也允许某些物质通透——半透膜。 细胞膜的功能： １、保护：屏障作用。 ２、转运：载体、通道、离子泵。 ３、识别：膜外侧的糖链。 ４、信息传递：受体——化学信息。 通道——生物电信息。 一、膜的化学组成和分子结构 ＊组成：电镜下三层：内外侧致密带、中间透明带各2.5nm。由脂质、蛋白质、少量糖组成。 ＊结构：1972年singer提出“流体镶嵌模型”（fluid mosaic model）学说，即：C膜以液态的脂质双分子层为基架，其中镶嵌着不同生理功能的α—螺旋或球形蛋白质。 （一）脂质双分子层 亲水的磷酸和碱基朝向C内外。 磷脂>70% 疏水的烃基，朝向膜中间。 脂质 胆固醇<30% （二）细胞膜蛋白质 １、结合（嵌入）蛋白质（integrated protein）：贯穿脂质双分子层，亲水肽段于膜两侧。２、表面（周围）蛋白质（peripheral protein）：肽段附着于双分子层的内或外表面。３、膜蛋白质的作用： （1）构成C膜的载体、通道或离子泵，与物质转运有关。 （2）构成C膜的受体，与激素结合后把信息传入C内。 （3）酶：起催化作用。 4、肌纤蛋白（actin）：具收缩作用，在C的吞噬、吞饮、变形运动中发挥作用。 （三）细胞膜的糖类 *量少、有寡糖、多糖，与膜脂质及蛋白质结合，作为C“标记”膜受体的“识别”部分，
第二章细胞的基本功能 一、A1题型 1.下述不属于载体易化扩散特点的是 A.高度特异性 B.电压依赖性 C.饱和现象 D.竞争性抑制 E.与膜通道无关 答案：B 2.物质逆电—化学梯度通过细胞膜属于 A.被动转运 B.单纯扩散 C.主动转运 D.易化扩散 E.吞噬作用 答案：C 3.神经递质释放的过程属于 A.单纯扩散 B.载体转运 C.通道转运 D.主动转运 E.出胞作用 答案：E 4.细胞膜内.外正常的Na+和K+浓度差的形成和维持是由于 A．ATP 作用B．Na+易化扩散C．K+易化扩散D．Na泵活动E．Na+、K+通道开放 答案：D 5.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A TP E.维持细胞外高钙 答案：A 6.钠泵的化学本质是 A.蛋白水解酶 B.胆碱酯酶 C.Na+—K+依赖式ATP酶 D.受体蛋白 E.糖蛋白 答案：C 7.在细胞膜蛋白质“帮助”下物质通过膜顺浓度梯度或电位梯度转运的方式是 A.被动转运 B.主动转运 C.单纯扩散 D.易化扩散 E.吞噬作用 答案：D 8.安静时K+外流属于 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.出胞作用 答案：B 9.与单纯扩散相比，易化扩散的特点是 A.顺浓度差转运 B.不耗能 C.需要膜蛋白质的帮助 D.是水溶性物质跨膜转运的主要方式 E.是离子扩散的主要方式 答案：C 10.生理情况下，每分解一个A TP分子，钠泵能使 A.二个Na+移出膜外，同时有三个K+移入膜内 B. 三个Na+移出膜外，同时有二个K+移入膜内 C. 二个Na+移入膜内，同时有三个K+移出膜外 D. 三个Na+移入膜外，同时有二个K+移出膜内 E. 二个Na+移入膜外，同时有二个K+移出膜内 答案：B