第二章细胞肌肉活动
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第二章肌肉活动一、是非题:()1、肌肉收缩需要有ATP的分解,而肌肉舒张即无需ATP的参与。
()2、肌肉舒张也需要ATP,是因为钙泵将Ca2+泵回肌浆网需要ATP。
()3、等速收缩的特点是收缩过程中阻力改变,而速度不变。
()4、ATP不仅是肌肉活动的直接能源,也是腺体分泌、神经传导、合成代谢等各种生理活动的直接能源。
()5、在等长收缩时,肌肉收缩成分的长度完全不变。
()6、短跑时,要求尽量抬高大腿(屈髋)其作用之一是利用弹性贮能。
()7、剧烈运动时,肌肉中CP含量下降很多,而ATP的含量变化不大。
()8、快肌纤维的收缩速度大于慢肌纤维,主要原因之一是快肌纤维的氧化生能速度快。
()9、要使ST优先发生适应性变化,训练时强度要小,时间要短。
()10、快肌纤维百分比高的人适合于长跑运动。
()11、动作电位的产生,是由于当膜电位降低到阈电位水平时,膜对Na+、K+的通透性突然增大而触发的。
()12、新陈代谢一旦停止,生命也就结束。
()13、运动电位又称Na+平衡电位,它是不能传播的。
()14、肌肉收缩时,细肌丝向粗肌丝中部滑行,肌丝本身的长度不变,肌节缩短。
()15、等动收缩时在关节运动的整个范围内肌肉都能产生最有效的收缩,这是因为负荷能随关节运动的进程而减少。
()16、骨骼肌的张力-速度曲线表明,肌肉作等张收缩时,其产生的张力和收缩的初速度之间呈正变关系。
()17、肌肉收缩时产生的张力和速度的变化,都取决于活化的横桥数目。
()18、肌肉在最适初长度时,粗肌丝和细肌丝处于最理想的重迭状态,因而能取得最好的收缩效果。
()19、肌肉收缩的力量与肌肉的生理横断面成正比。
()20、在不同强度运动中肌纤维募集程序的差异,主要由两类肌纤维兴奋阈的不同所决定。
()21、力量训练能使肌纤维运动性肥大,有氧氧化能力提高。
()22、快肌百分比占优势的人,通过训练也能获得很高的有氧氧化能力。
二、选择题:()1、在骨骼肌兴奋-收缩偶联中起关键作用的离子是:A、Na+B、K+C、Mg2+D、Ca2+ E 、Cl-()2、吊环十字支撑是:A、向心收缩B、等长收缩C、等张收缩D、离心收缩E、等速收缩()3、快肌纤维75%以上的人,较为适宜于A、800M跑B、1500M跑C、100M跑D、1万米跑E、1500M游泳()4、在下楼梯时,股四头肌做:A、向心收缩B、等动收缩C、离心收缩D、等长收缩E、等张收缩()5、骨骼肌中的收缩蛋白是指A、肌动蛋白B、肌动蛋白和原肌球蛋白C、肌球蛋白D、肌球蛋白和肌动蛋白E、原肌球蛋白()6、骨骼肌中的调节蛋白是指A、肌球蛋白和肌钙蛋白B、原肌球蛋白和肌钙蛋白C、肌钙蛋白和肌动蛋白D、肌球蛋白和原肌球蛋白E、肌球蛋白和肌动蛋白( )7、安静时,阻止横桥与肌动蛋白结合的结构是A、肌钙蛋白B、原肌球蛋白C、肌钙蛋白I单位D、肌球蛋白E、以上都不是()8、肌肉中的弹性成份是A、肌动蛋白丝B、肌球蛋白丝C、肌中结缔组织、肌腱、Z线D、肌原纤维E、肌动-球蛋白复合体()9、在等张收缩时,负荷与速度的关系是A、负荷恒定,速度恒定B、负荷改变,速度改变C、负荷恒定,速度改变D、速度恒定,负荷改变E、二者同步变化()10、按照物理学定律,等长收缩时肌肉A、做正功B、做负功C、先做正功后做负功D、未做功E、做外功()11、慢肌纤维在80%以上的人,较为适宜于A、掷标枪B、举重C、跳高D、马拉松跑E、100m自由泳()12、训练对肌纤维直径的影响表现为A、可使两类肌纤维均肥大B、对肌纤维直径大上无影响C、使肌纤维出现选择性肥大D、举重训练可使慢肌纤维肥大E、长跑可使快肌纤维肥大()13、静息电位是指细胞未受到刺激时存在于膜两侧的A、电位的绝对值B、电位差C、平衡电位D、比值E、负后电位()14、下列有关兴奋在神经肌肉接点传递特征的错误叙述是A.电传递;B.单向性;C.时间延搁;D.易受药物或其他环境因素的影响。
第二章细胞的基本功能第一节细胞膜的跨膜物质转运功能一、膜的化学组成和分子结构<一>磷脂的分子组成以液态的脂质双分子层为基架,具有流动性<二>细胞膜蛋白质镶嵌或贯穿于脂质双分子层分类:表面蛋白、整合蛋白<三>细胞膜糖类多为短糖链,以共价键的形式与膜脂质或蛋白质结合,形成糖脂或糖蛋白.二、细胞膜的跨膜物质转运功能被动转运〔passive transport〕:指物质顺浓度或电位梯度的转运过程.不消耗细胞提供的能量.主动转运〔active transport〕:指物质逆浓度或电位梯度的转运过程.需消耗细胞提供的能量.1.单纯扩散simple diffusion脂溶性物质由膜的高浓度一侧向低浓度一侧移动的过程.影响因素:浓度差通透性特点:①不依靠特殊膜蛋白质的"帮助"②不需另外消耗能量、顺浓度差转运物质:O2、CO2、N2、<NH3>2CO、乙醇、类固醇类激素等少数几种.2.易化扩散facilitated diffusion〔1〕概念:一些非脂溶性或脂溶性非常小的物质,在膜蛋白质的"帮助"下,顺电化学梯度进行跨膜转运的过程分类:原发性主动转运〔简称:泵转运〕、继发性主动转运〔简称:联合转运〕〔1〕原发性主动转运primary active transport概念:指物质在细胞膜"生物泵"的帮助下逆浓度梯度或电位梯度的转运过程.Na+-K+泵又称Na+-K+-ATP酶,简称钠泵.机制:当膜内[Na+]↑/胞外[K+]↑,钠泵激活↓ATP酶〔钠泵〕ATP------------------→ADP + 能量↓2K+泵至细胞内;3Na+泵至细胞外↓维持[Na+]膜外高、[K+]膜内高的不均匀分布状态生理意义•胞内低Na,维持细胞体积•胞内高K,酶活性----新陈代谢正常进行•势能储备钠、钾的易化扩散继发性主动转运,联合转运•生电效能〔2〕继发性主动转运secondary active transport概念:间接利用ATP能量的主动转运过程.分类:①同向转运:Na+-葡萄糖同向转运体,Na+-氨基酸同向转运体〔小肠粘膜上皮细胞,肾小管上皮细胞〕②逆向转运:钠钙交换体〔心肌细胞〕4. 入胞和胞吐①离子通道耦联受体介导的跨膜信号转导②G-蛋白耦联受体介导的跨膜信号转导③酶耦联受体介导的跨膜信号转导第三节细胞的生物电现象细胞的生物电现象〔跨膜电位〕:静息电位、动作电位一、静息电位resting potential、RP1.概念:静息时,细胞膜两侧存在的稳定的、外正内负的电位差.2.与RP相关的概念:••➢极化:RP存在时,细胞膜内负外正的状态称为极化.➢去极化:膜内外电位差向小于RP值的方向变化的过程.➢超极化:膜内外电位差向大于RP值的方向变化的过程.➢复极化:去极化后再向极化状态恢复的过程.➢反极化:细胞膜由内负外正的极化状态变为内正外负的极性反转过程.3.机制原理:带电离子跨膜转运条件:①静息状态下细胞膜内、外离子分布不均匀②静息状态下细胞膜对离子的通透性具有选择性,安静时,细胞膜主要对K+通透机制:K+顺浓度差向膜外扩散;A-不能向膜外扩散↓[K+]内↓、[A-]内↑→膜内电位↓<负电场>• [K+]外↑→膜外电位↑<正电场>↓膜外为正、膜内为负的极化状态↓当扩散动力与阻力达到动态平衡时=RP结论: RP是K+的平衡电位影响因素:•细胞膜两侧离子的浓度差•细胞膜对离子的通透性•钠泵的活动二、动作电位action potential、AP1.概念:细胞膜受到有效刺激时,在RP的基础上发生的一个快速的、可逆的、可远距离传播的电位变化.2.动作电位变化过程3.特征:①具有"全或无"的现象:即同一细胞上的AP大小不随刺激强度和传导距离而改变的现象.②是非衰减式传导的电位.③动作电位之间不融和4.动作电位的意义:AP的产生是细胞兴奋的标志,即AP=兴奋5.与AP有关的概念➢兴奋性:活组织或细胞对刺激发生反应的能力.➢刺激:能引起细胞或组织发生反应的所有内、外环境的变化.➢反应:细胞或组织对刺激产生的应答表现.有两种形式:兴奋:组织受刺激后由静息→活动或由活动弱→强的过程.抑制:组织受刺激后由活动→静息或由活动强→弱的过程.●可兴奋组织:神经、肌肉和腺体●兴奋性的指标————阈值〔threshold>阈强度〔阈值〕:刚能引起细胞或组织产生反应的最小刺激强度.阈值与兴奋性的高低呈反变关系.●刺激强度的表示方法1、阈刺激:刚好引起组织产生反应的最小刺激.〔此刺激的强度即称为阈强度〕2、阈上刺激:3、阈下刺激:6.形成机制原理:带电离子跨膜转运条件:⑴. 细胞膜两侧离子的浓度差——电化学驱动力•等于膜电位和该离子平衡电位之差•对Na+的驱动力:E m -E Na =-70-60 = -130mv•对K+的驱动力:E m -E k = -70+90 = 20mv⑵.细胞膜通透性的变化——膜在受到阈刺激而兴奋时,对Na+的通透性增加,继而对K+通透性增加.结论:①AP的上升支由Na+内流形成,下降支是K+外流形成的,后电位是Na+-K+泵活动引起的.②AP去极相末=Na+的平衡电位.7.相关实验和实验结论实验1:细胞膜通透性的变化——电压钳〔voltage clamp〕技术实验结论1•内向电流,形成AP上升支〔去极化〕;外向电流,形成AP下降支〔复极化〕.内向电流是Na+电流;外向电流是K+电流•时间依赖性——先产生内向电流〔Na+通透性↑〕,继而产生外向电流〔Na+通透性↓,K+通透性↑〕.实验结论2⑴细胞膜离子通透性的电压依赖性:如果刺激强度达到阈值,可使细胞膜去极化达到阈电位,则会产生膜去极化和钠电导之间存在正反馈〔图1〕,即再生性循环<regenerative cycle>,进一步去极化产生AP〔图2绿线示〕;〔如果刺激强度小于阈值,细胞膜去极化幅度低,没有达到阈电位,则不会产生这种再生性循环,无法产生AP〔图2黑和红线示〕图1 图2阈电位<threshold potential>:能触发动作电位的膜电位临界值因此动作电位的引起过程:阈刺激↓Na+内流,细胞膜去极化↓达阈电位↓Na+通道大量开放,Na+大量内流↓AP⑵.细胞膜离子通透性的时间依赖性:先Na+通透性↑,继而Na+通透性↓,K+通透性↑实验2:细胞膜通透性〔膜电导〕变化的实质——膜片钳技术<patch clamp technique>概念:指已兴奋与邻近未兴奋的心肌细胞之间形成电位差,出现电荷移动,称为局部电流电流方向:作用:使未兴奋部细胞膜去极化达到阈电位,产生AP.这样的过程在膜表面连续进行下去,就表现为兴奋在整个细胞的传导.有髓鞘N纤维AP的传导——跳跃式三、局部电位:local potential概念:阈下刺激引起的低于阈电位的去极化称局部电位.特点:①不具有"全或无"现象.其幅值可随刺激强度的增加而增大;②衰减式传导;③具有总和效应:时间性和空间性总和第四节肌细胞的收缩功能<一>收缩形式1.单收缩和强直收缩<1>.单收缩:肌肉受到一次刺激,引起一次收缩和舒张的过程称为单收缩.<2>.复合收缩①不完全强直收缩:新刺激落在前一次收缩的舒张期内②完全强直收缩:新刺激落在前一次收缩的缩短期内2.等长收缩与等张收缩• 等长收缩:肌肉收缩时,只有张力增加而长度不变的收缩,称为等长收缩.当负荷等于或大于肌张力时,出现等长收缩等张收缩:肌肉收缩时,只有长度缩短而张力不变的收缩,称为等张收缩.当负荷小于肌张力时,出现等张收缩<二>影响收缩因素外在因素:前负荷和后负荷内在因素:肌肉的收缩能力1.前负荷或肌肉初长度:前负荷<preload>:肌肉在收缩之前所承载的负荷肌肉初长度<initial length>:前负荷使肌肉被拉长到某一长度可以用肌肉初长度表示前负荷的大小在一定范围内,随着前负荷↑,粗细肌丝重叠↑,肌缩速度、幅度和张力↑.反之亦然2.后负荷<after load>:肌肉收缩时遇到的负荷和阻力后负荷过大,虽肌缩张力↑,但肌缩速度、幅度↓,不利作功;后负荷过小,虽肌缩速度、幅度↑,但肌缩张力↓,也不利作功.3.肌肉收缩能力:指与负荷无关、决定肌肉收缩效应的内在特性.肌缩能力↑→肌缩速度、幅度和张力↑肌缩能力↓→肌缩速度、幅度和张力↓第二章小结练习• 1. Na+-K+-ATP酶每分解1分子A TP可将__个Na+移出胞外,同时将__个K+移入胞内.• 2. 在肌肉兴奋-收缩偶联过程中,起关键作用的物质是____.• 3. 细胞内外正常Na+、K+浓度的形成和维持是由于_______的作用• 4. 有机磷农药中毒时,可使〔〕A、乙酰胆碱释放增加B、乙酰胆碱释放减少C、胆碱酯酶活性增加D、胆碱酯酶活性降低E、骨骼肌终板处的乙酰胆碱受体功能障碍案例Case 1.A 43-year-old man presents to the physician’s clinic with plaints of epigastric pai n. After a thorough workup, the patient is diagnosed with peptic ulcer disease. He is started on a medication that inhibits the "proton pump" of the stomach.QUESTIONS:•What is the "proton pump" that is referred to above?•What type of cell membrane transport would this medication be blocking?•What are four other types of transport across a cell membrane?ANSWERS TO CASE 1: MEMBRANE PHYSIOLOGY•◆Proton pump: H+-K+-ATPase <adenosine triphosphatase> pump.•◆Type of cell membrane transport: Primary active transport.•◆Other types of transport: Simple diffusion, facilitated diffusion, secondary active transport <cotransport and countertransport [exchange]>, endocytosis and exocytosis.Case 2.某男性患者,16岁,近来运动后感到极度无力,尤其是在进食大量淀粉类食物后加重.门诊检查血清钾正常〔4.5 mmol/L〕,但运动后血清钾明显降低〔2.2 mmol/L〕,经补钾治疗后症状缓解.1.为什么低血钾会引起极度肌肉无力?2.为什么在进食大量淀粉后症状加重?3.血钾增高时对肌肉收缩有何影响?为什么?。
CDCCB CBBDD DBA第二章细胞的基本功能一、选择题1、兴奋产生与传导的最本质的标志是A.肌肉收缩 B.腺体分泌 C.动作电位 D.ATP分解释放能量2.Starling定律(心脏定律)主要与()变化有关?A.动作电位 B.心肌代谢 C.外周阻力 D.肌节长度3.神经纤维在单位时间内所能产生和传导动作电位的最多次数取决于()。
A.组织的兴奋性 B.刺激的频率 C.绝对不应期的长短 D.锋电位的幅度4.骨骼肌兴奋—收缩耦联中起关键作用的离子是 ( )A.Na+ B.K+ C.Ca2+ D.Cl- E.Mg2+5.骨骼肌能否发生强直收缩,主要决定于( )A.刺激强度B.刺激频率C.刺激时间D.刺激强度的变化率6.可兴奋细胞包括()。
A.神经细胞、肌细胞、红细胞 B.神经细胞、腺细胞、白细胞C.神经细胞、肌细胞、腺细胞 D.神经细胞、骨细胞、腺细胞E.神经细胞、肌细胞、淋巴细胞7.以下关于钠泵生理作用的叙述,哪项是错误的()A.钠泵能逆着浓度差将进入细胞内的Na+移出膜外B.钠泵可使细胞内的K+移出膜外C.钠泵的活动造成细胞外高Na+D.钠泵的活动造成细胞内高K+E.钠泵的活动可造成膜两侧的离子势能贮备8.通常衡量组织兴奋性高低的指标是( )A.阈电位B.阈强度C.基强度D.动作电位幅度9.骨骼肌收缩活动的基本单位是( )A.肌纤维B.肌原纤维C.肌丝D.肌小节10.骨骼肌发生完全性强直收缩是由于( )A.连续的阈下刺激发生总和B.在收缩期发生动作电位的复合C.在舒张期发生动作电位的复合D.在收缩期发生收缩的复合11 .轴突末梢释放乙酰胆碱的过程是()A.单纯扩散B.易化扩散C.主动转运D.出胞12.安静状态下,神经和肌肉的细胞膜通透性最大的离子是()A. Na +B. K+C. Ca2+D. Cl -13.可兴奋细胞兴奋时,共有的特征是产生( )。
EC DAAAB CDBDC A14.心肌不会产生强直收缩,其原因是()A 心肌是机能上的合胞体B 心肌肌浆网不发达,Ca2+储存少C 心肌有自律性,会自动节律收缩D 心肌呈"全或无"收缩E 心肌的有效不应期特别长15. 神经--肌肉接头传递的阻断剂是()。
第二章细胞的基本功能一、基本知识问答题1.简述细胞膜的跨膜转运形式。
2.经离子通道和经载体易化扩散各有那些特点?3.简述静息电位的形成原因。
4.简述局部反应的特点。
5.影响骨骼肌收缩的因素有那些?6.简述跨膜信号转导的形式。
7.简述兴奋发生后兴奋性的变化过程。
8.论述钠泵的本质、作用以及生理意义。
9.论述神经-肌接头的传递过程。
10.论述骨骼肌兴奋收缩耦联的过程。
11.论述横桥周期的主要过程。
二、名词解释1.simple diffusion(单纯扩散)2.facilitated diffusion(易化扩散)3.ion channel(离子通道)4.active transport(主动运输)5.secondary active transport(继发性主动运输)6.G protein(G 蛋白)7.second messenger(第二信使)8.resting potential,RP (静息电位)9.action potential,AP(动作电位)10.threshold(阈值)11.threshold stimulus(阈刺激)12.threshold potential(阈电位)13.stimulation(刺激)14.excitation(兴奋)15.excitability(兴奋性)16.absolute refractory period, ARP(绝对不应期)17 . end-plate potential, EPP(终板电位)18.preload(前负荷)19.afterload(后负荷)20.isometric contraction(等长收缩)21.isotonic contraction(等张收缩)22.tetanus(强直收缩)三、填空题1.细胞膜的基本结构模型为。
2.膜蛋白质介导的跨膜转运可分为、两大类。
3.动作电位在同一细胞的传导方式为。
4.静息电位的负值减小的状态称为。
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)30.前负荷(preload)31.后负荷(afterload)32.肌肉收缩能力(contractility)33.单收缩(single twitch)34.强直收缩(tetanus)35.大小原则(size principle)36.药物-机械耦联(pharmacomechanical coupling)37.电-机械耦联(electromechanical coupling)二、填空题38.液态镶嵌模型学说认为,膜的基架是液态的双分子层,其间镶嵌着许多具有不同结构和功能的。