动物生理学 考研农学联考 第二章 细胞的基本功能讲解
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生理学第二章细胞的基本功能细胞是生命的基本单位,而细胞的基本功能则是维持生命活动的关键。
在生理学中,第二章着重探讨了细胞的这些基本功能,包括细胞膜的结构与功能、细胞的跨膜物质转运、细胞的信号转导、细胞的生物电现象以及肌细胞的收缩功能等。
细胞膜,作为细胞的“边界守护者”,其结构和功能至关重要。
细胞膜主要由脂质、蛋白质和少量糖类组成。
脂质双分子层构成了膜的基本骨架,赋予了膜的流动性和稳定性。
而膜蛋白则承担着各种各样的功能,比如通道蛋白能形成离子通道,让特定的离子通过;载体蛋白则能够协助物质进行跨膜转运。
糖类通常分布在膜的外表面,参与细胞识别和信号传递等过程。
细胞的跨膜物质转运是细胞与外界环境进行物质交换的重要方式。
简单扩散是一种顺浓度梯度、无需耗能的转运方式,像氧气、二氧化碳等气体分子就通过这种方式进出细胞。
而协助扩散则需要借助膜蛋白的帮助,比如葡萄糖进入红细胞就是通过协助扩散进行的。
主动转运则是逆浓度梯度进行,需要消耗能量,常见的有钠钾泵,它能够维持细胞内高钾、细胞外高钠的状态。
细胞的信号转导就像是细胞与外界交流的“语言”。
细胞通过接收外界的信号,然后将其转化为细胞内的一系列反应。
信号分子可以分为内分泌信号、旁分泌信号和自分泌信号等。
当信号分子与受体结合后,会引发细胞内一系列的信号转导通路,最终导致细胞的生理功能发生改变。
细胞的生物电现象是细胞功能的重要体现。
静息电位是指细胞在安静状态下存在于细胞膜两侧的电位差,主要是由于钾离子的外流所形成。
动作电位则是细胞受到刺激时产生的快速、可逆的电位变化,它包括去极化、反极化和复极化等过程。
动作电位的产生与钠离子和钾离子的跨膜流动密切相关。
肌细胞的收缩功能是肌肉运动的基础。
肌肉由肌纤维组成,而肌纤维的收缩是由肌节的缩短实现的。
当神经冲动传到肌细胞时,会引发钙离子的释放,从而启动肌肉收缩的过程。
肌肉收缩的形式有等长收缩和等张收缩,它们在不同的生理活动中发挥着重要作用。
第2章细胞的基本功能2.1考点归纳一、细胞膜的结构特征和物质转运功能1.细胞膜的结构特征(1)细胞膜是以脂质(主要是磷脂、糖脂和固醇)、蛋白质(主要是糖蛋白)为主和少量的糖类物质构成。
不同来源的膜中各种物质的比例和组成有所不同;(2)流动镶嵌模型是现在公认的细胞膜结构模型;(3)细胞膜将细胞的内容物与外界环境隔离开来,保持细胞相对独立和稳定的内环境;(4)细胞膜与细胞的物质转运、信号转导、能量转移、兴奋及其传播和免疫功能密切相关,参与细胞生长、分裂、分化和癌变等生理和病理过程。
2.细胞膜的跨膜物质转运功能(1)被动转运当同种物质不同浓度的两种溶液相邻地放在一起时,溶质的分子会顺着浓度差或电位差(两者合称电化学梯度)产生净流动,称为被动转运。
被动转运有两种形式:①单纯转运单纯扩散是指物质的分子或离子顺着电化学梯度通过细胞膜的方式。
水分子跨膜扩散过程成为渗透。
物质单位时间内的扩散通量取决于膜两侧该物质的电化学梯度和细胞膜对该物质的通透性。
②易化扩散易化扩散是指一些不溶于脂质的,或溶解度很小的物质,在膜结构中的一些特殊蛋白质的帮助下也能从膜的高浓度一侧扩散到低浓度的一侧的转运方式。
易化扩散分两类:a.以载体为中介的易化扩散许多必需的营养物质,例如葡萄糖、氨基酸都不溶于脂质,但在载体的帮助下也能进行被动的跨膜转运。
载体是细胞膜上一类特殊蛋白质,能在溶质高浓度一侧与溶质发生特异性结合,构象发生改变,把溶质转运到低浓度一侧将之释放出来。
有以下特点:第一,顺浓度梯度转运;第二,高度的结构特异性;第三,饱和现象;第四,竞争性抑制。
b.以通道为中介的易化扩散离子通道是一类贯穿脂质分子双层的、中央带有亲水孔道的膜蛋白,可以将钠、钾、钙等离子以很高的速率顺着化学梯度跨过细胞膜。
其特点为:第一,速度快比其他转运系统转运速率快很多倍。
第二,离子选择性不同离子通道对所通透的离子具有不同程度的选择性。
第三,门控性通道内有闸门样结构,用以控制通道的开放和关闭。
第二章细胞的基本功能一、单项选择题1.通道转运的特点:A.逆浓度梯度(顺) B.消耗化学能(不耗能) C.转运小分子物质(离子) D.以上都不是2.刺激是: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.引起机体兴奋的环境变化3.兴奋性是机体______的能力。
A.做功B.运动C.适应D.对刺激产生反应4.钠泵活动最重要的意义是:A.消耗ATP B.维持兴奋性C.维持细胞内高钾D.建立势能贮备5.神经细胞静息电位的形成机制是:A.K+平衡电位(细胞膜对K的通透性高,K外流,带负电的蛋白留于膜内)B.K+外流+Na+内流C.K+外流+C1-外流D.Na+内流+C1-内流6.氧和二氧化碳(脂溶性)的跨膜转运方式是:A.单纯扩散(简单扩散)B.易化扩散C.主动转运D.继发性主动转运7.判断组织兴奋性最常用的指标是:A.阈强度B.阈电位C.强度—时间变化率D.刺激频率8.可兴奋细胞兴奋时的共同特征是:A.反射活动B.动作电位C.神经传导D.肌肉收缩9.神经细胞锋电位上升支的离子机制是:A.Na+ 内流B.Na+ 外流C.K+ 内流D.K+ 外流10.维持细胞膜内外Na+和K+ 浓度差的机制是:A.Na+、K+ 通道开放B.钠泵活动(亦称Na-K泵)C.K+ 易化扩散D.Na+ 易化扩散11.神经干动作电位幅度在—定范围内与刺激强度呈正比关系的原因是:A.“全或无”定律P28 B.离子通道不同C.局部电流不同D.各条纤维兴奋性不同12.细胞动作电位的正确叙述是:A.动作电位传导幅度可变B.动作电位以局部电流方式传导C.阈下刺激引起低幅动作电位D.动作电位幅度随刺激强度变化13.细胞产生动作电位的最大频率取决于:A.兴奋性B.刺激频率C.刺激强度D.不应期长短14.关于局部兴奋的错误叙述是:A.开放的Na+ 通道性质不同B.无不应期,衰减性扩布C.属于低幅去极化D.由阈下刺激引起15.阈下刺激时,膜电位可出现:A.极化B.去极化C.复极D.超极化16.形成静息电位的主要因素是:A.K+内流B.Cl- 内流C.Na+内流D.K+ 外流17.神经纤维兴奋的标志是:A.极化状态B.局部电位C.锋电位(动作电位)D.局部电流18.具有“全或无”特征的电位是:A.终板电位B.突触后电位C.锋电位D.感受器电位19.神经细胞兴奋性的周期性变化是:A.有效不应期—相对不应期—超常期B.有效不应期—相对不应期—低常期C.绝对不应期—相对不应期—超常期—低常期D.绝对不应期—相对不应期—低常期—超常期20.兴奋性为零的时相为:A.绝对不应期B.相对不应期C.超常期D.低常期21.载体转运不具有的特点是:A.饱和性B.电压依赖性C.结构特异性D.相对竞争抑制22.关于神经纤维静息电位的错误论述是:A.属于细胞内电位,膜外正电,膜内负电B.不同种类细胞数值不同C.数值接近K+ 平衡电位D.数值接近Na+平衡电位23.关于神经纤维静息电位的错误论述是A.细胞外[K+]小于细胞内B.细胞内[Na+]低于细胞外C.细胞膜对K+ 通透性高,对Na+通透性低D.细胞外[K+]升高时,静息电位值升高24.神经、肌肉和腺体兴奋的共同标志是:A.肌肉收缩B.腺体分泌C.局部电位D.动作电位25.当胞外[K+]↑时,产生:rp(静息电位)\ap(动作电位)A.RP幅值↑,AP幅值↑ B.RP幅值↑,AP幅值↓C.RP幅值↓,AP幅值↓ D.RP幅值↓,AP幅值↑26.当达到K+ 平衡电位(静息电位)时:A.膜内电位为正(负)B.K+ 的净外电流为零C.膜两侧电位梯度为零D.膜外K+浓度高于膜内27.关于钠泵生理作用的错误描述是:A.产生膜两侧Na+、K+ 不均匀分布B.造成胞内高钾C.造成高血钾D.建立膜两侧的离子储备28.神经细胞动作电位的主要组成是:A.阈电位B.锋电位C.正后电位D.负后电位29.神经细胞静息电位数值与膜两侧______A.K+ 浓度差呈正变关系B.K+浓度差呈反变关系C.Na+ 浓度差呈正变关系D.Na+浓度差呈反变关系30.引起机体反应的环境变化是:A.反射B.兴奋C.刺激D.反应31.阈电位是引起______A.超射的临界膜电位值B.极化的临界膜电位值C.超极化的临界膜电位值D.动作电位的临界膜电位值32.阈强度(阈值)增大代表兴奋性A.增高B.降低C.不变D.先降低后增高33.有髓神经纤维的传导特点是:A.传导速度慢(无髓)B.跳跃式传导C.衰减性传导D.单向传导34.运动神经兴奋时,何种离子进入轴突末梢的量与囊泡释放量呈正相关关系A.Ca2+ B. Mg2+C.Na+ D. K+?35.骨骼肌收缩和舒张的基本功能单位是:A.肌原纤维B.肌小节C.肌纤维D.粗肌丝?36.骨骼肌收缩时,释放到肌浆中的Ca2+被何处的钙泵转运:A.横管B.肌膜C.粗面内质网D.肌质网膜37.下述哪项不属于平滑肌的生理特性:A.易受各种体液因素的影响B.不呈现骨骼肌和心肌的横纹C.细肌丝结构中含有肌钙蛋白D.肌质网不如骨骼肌的发达38.神经-肌肉接头传递中,消除乙酰胆碱的酶是:A.磷酸二酯酶B.腺苷酸环化酶C.胆碱酯酶(被分解为胆碱和乙酸) D.胆碱乙酰化酶39.神经—肌肉接头处的化学递质是:A.肾上腺素B.去甲肾上腺素C.γ—氨基丁酸D.乙酰胆碱40.当神经冲动到达运动神经末梢时, 可引起接头前膜的______A.Na+通道关闭B.Ca2+通道开放C.K+ 通道开放D.C1- 通道开放41.在神经-肌肉接头传递过程中,ACh与ACh门控通道结合使终板膜______。
A.对Na+、K+通透性增加,发生超极化B.对Na+(内流)K+(外流)通透性增加,发生去极化(产生EPP)C.仅K+通透性增加,发生超极化D.对Ca2+ 通透性增加,发生去极化42.神经-肌肉接头传递的阻断剂是:A.阿托品?(促进)B.胆碱酯酶C.美洲箭毒D.ATP酶43.肌细胞中的三联管指的是:A. 每个横管及其两侧的肌小节B. 每个横管及其两侧的终末池(也叫连接肌浆网)C. 横管、纵管和肌质网D. 每个纵管及其两侧的横管?44.骨骼肌细胞中横管的功能是:A.Ca2+ 的贮存库B.Ca2+ 进出肌纤维的通道C.营养物质进出肌细胞的通道D.将兴奋传向肌细胞深部45.肌肉收缩滑行学说的直接根据是,肌肉收缩时,______。
A.肌小节长度缩短B.A(暗)带长度不变,I(明)带和H(暗带中央的一段相对较亮区域)带缩短C.A带长度缩短,I带和H带不变D.相邻的Z线相互靠近46.在骨骼肌兴奋-收缩耦联中,起关键作用的离子是:A.Na+ B.C1-C.Ca2+ D.K+47.肌肉的初长度取决于:A.被动张力B.前负荷C.后负荷D.前负荷与后负荷之和48.肌张力最大的收缩是:A.等长收缩B.等张收缩C.完全强直收缩D.不完全强直收缩49.有机磷中毒时,可使:A.ACh释放增加B.ACh与ACh门控通道结合能力增高C.胆碱酯酶数量减少D.胆碱酯酶活性降低50.某肌细胞静息电位为-70mV,当变为+20mV时,称为:A.极化B.去极化C.超极化D.反极化?51.后一个刺激落在前一次收缩的舒张期内引起的复合收缩称为:A.单收缩B.不完全强直收缩C.完全强直收缩D.等张收缩52.短时间的一连串最大刺激作用于肌肉,当相继两次刺激间的时距小于绝对不应期时,后一刺激则出现______。
A.一连串单收缩B.一次单收缩C.无收缩反应D.完全强直收缩53.在神经-肌肉接头部位,囊泡释放ACh所引起的膜电位变化是:A.突触后电位B.接头后电位C.局部电位D.终板电位54.有机磷农药中毒出现肌束颤动症状,是由于何种酶的活性受到抑制:A.腺苷酸环化酶B.胆碱酯酶C.单胺氧化酶D.ATP酶55.箭毒、银环蛇毒(可特异性的阻断终版膜上的Ach受体通道)可被作为肌松剂应用,是由于能在终板膜部位_______。
A.激活胆碱酯酶B.与Ach竞争结合位点C.与Ach结合成复合物D.抑制神经末梢Ca2+ 内流56.骨骼肌细胞中,哪种蛋白质能与肌浆中的Ca2+ 结合:A.肌凝蛋白B.肌红蛋白C.肌钙蛋白D.肌纤蛋白57.骨骼肌细胞内贮存Ca2+的主要部位在:A.纵管B.横管C.三联管D.终末池58.骨骼肌舒张时,_______。
A.消耗ATP(分解ATP再收缩时用)B.不消耗能量C.释放机械能D.释放化学势能59.肌肉的初长度是由哪项因素决定的:A.肌肉的种类B.肌肉的酶活性C.前负荷D.后负荷60.骨骼肌收缩的最适前负荷是肌小节的初长度处于:A.1.5 μm B.1.5~2.0μmC.2.2 μm D.2.0~2.2 μm61.在正常动物体,参与维持姿势的骨骼肌收缩形式主要是:A.完全强直收缩B.不完全强直收缩C.等长收缩D.等张收缩62.能够反映前负荷对肌肉收缩影响的是:A.长度—张力曲线B.被动张力曲线C.等长单收缩曲线D.等张单收缩曲线63.下列哪项因素会降低骨骼肌的收缩力:A.增加后负荷P309 B.增加前负荷C.给肾上腺素D.缺氧64.等张收缩的特点是:(张力几乎不变,肌肉长度在缩短)A.不产生位移B.发生在离体骨骼肌C.单收缩D.可做功65.动作电位沿运动神经纤维传导抵达神经—肌肉接头部位时,轴突末梢中的囊泡释放ACh,使终板膜产生终板电位,然后在什么部位引发动作电位:A.肌细胞膜(终板膜本身由于没有电压门控Na通道而不会产生动作电位,但可通过终板电位刺激周围肌膜产生动作电位)B.接头后膜C.终板膜D.横管膜66.骨骼肌收缩是横桥与肌纤(动)蛋白的结合、扭动、解离、复位和再结合、再扭动所构成的横桥循环过程,使细肌丝不断地向粗肌丝M线方向移动,其能量来自A TP。
下列哪种肌肉蛋白质具有ATP酶活性:横桥(肌球蛋白)具有ATP酶活性A.肌纤蛋白B.肌钙蛋白C.肌凝蛋白(肌球蛋白)D.原肌凝蛋白67.用连续刺激作用于骨骼肌,当后一个刺激落在前一个刺激引起肌肉收缩的舒张期内,会使肌肉产生:A.单收缩B.不完全强直收缩C.完全强直收缩D.等长收缩68.观察肌肉初长度对收缩的影响,可得到骨骼肌长度—张力曲线。
结果表明,在最适初长条件下进行收缩,肌肉产生的张力最大。
因为在此情况下_______ 。
A.起作用的横桥数目最多B.横桥释放的能量最多C.ATP酶的活性最多D.横桥循环的速度最快69.平滑肌细胞中的细肌丝有同骨骼肌类似的分子结构,但是引起平滑肌细胞内粗、细肌丝滑动的横桥循环的机制与骨骼肌并不相同,因为*平滑肌细胞中不含肌钙蛋白*,而含有:A.肌纤蛋白B.肌球蛋白C.肌红蛋白D.钙调蛋白70.机体内O2、CO2和NH3进出细胞膜是通过A.易化扩散B.主动转运C.单纯扩散D.被动转运(易化扩散+单纯扩散)71.产生生物电的跨膜离子移动属于A.通道中介的易化扩散B.出胞C.载体中介的易化扩散D.单纯扩散72.在跨膜物质转运中,载体转运和转运体的主要区别是A.转运体转运没有饱和现象B.转运体可同时转运多种物质C.转运速率有明显差异D.转运体转运需直接耗能73.在一般生理情况下,每分解一分子ATP,钠泵运转可使A.2个K+移入膜内B.3个Na+移出膜外C.2个Na+移出膜外,同时有3个K+移入膜内D.3个Na+移出膜外,同时有2个K+移入膜内74.将一对刺激电极置于神经轴突外表面,当通以直流电刺激时,兴奋A.发生于刺激电极正极处B.在两个刺激电极处均不发生C.同时发生于两个刺激电极处D.发生于两个刺激电极负极处75.在神经轴突膜内外两侧实际测得的静息电位A.接近于K+的平衡电位B.略大于Na+的平衡电位C.等于K+的平衡电位D.略小于K+的平衡电位76.增加离体神经纤维浸浴液中的Na+浓度,则单根神经纤维动作电位的超射值将A.减小B.不变C.增大D.先减小后增大77.下列关于动作电位的描述中,哪一项是正确的?A.各种可兴奋细胞动作电位的幅度和持续时间可以各不相同B.动作电位的大小随着传导距离增加而变大C.刺激强度小于阈值时,出现低幅度的动作电位D.刺激强度达到阈值后,再减小刺激强度能使动作电位幅度变小78.下列有关同一细胞兴奋传导的叙述,哪项是错误的?A.在有髓纤维是跳跃式传导(正确)B.动作电位的速度随传导距离增加而减小C.传导方式是通过产生局部电流刺激未兴奋部位,使之也出现兴奋D.增加轴突直径可以提高传导速度79.关于电压门控Na+通道与K+通道的共同点中,不正确的是A.都有关闭状态B.都有开放状态C.都有失活状态D.都有激活状态80.产生微终板电位的原因是(仔细哦!)A.自发释放小量递质引起的多个离子通道打开(Na\K)B.运动神经末梢释放一个递质分子引起的终板膜电活动C.肌膜上一个受体离子通道打开D.神经末梢单个动作电位引起的终板膜多个离子通道打开81.神经纤维上前后两个紧接的锋电位,其中后一锋电位最早见于前一锋电位兴奋性周期的A.超常期之前B.低常期C.绝对不应期D.相对不应期82.如果某细胞兴奋性周期的绝对不应期为2ms,理论上每秒内所能产生和传导的动作电位数最多不超过60ms\2ms=30A.500次B.400次C.200 次D.50次二、简答题1.简述细胞膜的物质转运形式。