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2017年臨床執(zhí)業(yè)助理醫(yī)師考試《生理學》考點
生理學是臨床之一助理醫(yī)師考試的科目之一。你知道生理學都考哪些內(nèi)容嗎?下面是yjbys小編為大家?guī)淼年P于生理學的知識點。歡迎閱讀。
細胞的基本功能
第一節(jié) 細胞膜的結構和物質(zhì)轉運功能
一、細胞膜的結構概述
機體的每個細胞都被一層薄膜所包被，稱為細胞膜。細胞膜主要有脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成，此外還有少量的糖類物質(zhì)。Singer和 Nicholson于1972年提出的液態(tài)鑲嵌模型，即膜的基架是液態(tài)的脂質(zhì)雙分子層，其中鑲嵌著許多具有不同結構和功能的蛋白質(zhì)。
1.脂質(zhì)雙分子層
(1)成分：膜脂質(zhì)主要由磷脂、膽固醇和少量糖脂構成。
(2)結構：磷脂、膽固醇和糖脂都是一些雙嗜性分子，這些分子以脂質(zhì)雙層的形式存在于質(zhì)膜中，親水端朝向細胞外液或胞質(zhì)，疏水的脂肪酸烴鏈則彼此相對，形成膜內(nèi)部的疏水區(qū)。
(3)特點：
①流動性
②穩(wěn)定性
2.細胞膜的蛋白：根據(jù)膜蛋白在膜上存在的形式，可分為表面蛋白和整合蛋白兩類。與物質(zhì)跨膜轉運功能有關的功能蛋白，如載體、通道，都屬于整合蛋白。細胞膜的功能主要是通過膜蛋白來實現(xiàn)的，膜蛋白的種類及含量越多，該細胞的功能也就越復雜。
3.細胞膜的糖類：細胞膜所含糖類甚少，主要是一些寡糖和多糖鏈，它們以共價鍵的形式和膜脂質(zhì)或膜蛋白結合，形成糖脂或糖蛋白。結合于糖脂或糖蛋白上的糖鏈僅存在于膜的外側，通常具有受體或抗原的功能。
二、物質(zhì)的跨膜轉運
質(zhì)膜不僅在維持細胞正常的代謝活動中起重要的屏障作用，在物質(zhì)的跨膜轉運中也起重要的參與作用。脂溶性的和少數(shù)分子很小的水溶性物質(zhì)可直接穿越細胞膜;大部分水溶性溶質(zhì)分子和所有離子的跨膜轉運需要有膜蛋白介導來完成;大分子物質(zhì)或物質(zhì)團塊則以復雜的出胞或入胞的方式整裝進出細胞。
1.單純擴散
(1)概念：脂溶性的和少數(shù)分子很小的水溶性的物質(zhì)通過脂質(zhì)雙層由高濃度一側向低濃度一側轉運的過程，稱為單純擴散。如氧氣、二氧化碳、水等的跨膜轉運。
(2)影響因素：某物質(zhì)通過膜的難易程度取決于它們的脂溶性和分子大小，擴散的方向和速度取決于膜兩側該物質(zhì)的濃度差和膜對該物質(zhì)的通透性。
(3)特點：不需要外力幫助，也不消耗能量，是一被動過程。
2.膜蛋白介導的跨膜轉運：介導轉運的膜蛋白可分為載體蛋白(簡稱載體，也稱轉運體)和離子通道(簡稱通道)兩大類。有些載體具有ATP酶活性，稱為離子泵，離子泵由于具有分解ATP的能力，也稱為ATP酶。
(1)通道介導的跨膜轉運：通道介導的跨膜轉運都是被動的，也稱為經(jīng)通道易化擴散。這種跨膜轉運的特征是：①高速度;②離子選擇性;③門控。根據(jù)對不同刺激的敏感性，離子通道通常可分為化學門控通道、電壓門控通道以及機械門控通道等。
(2)載體介導的跨膜轉運：跨膜轉運的特征是：①轉運速率存在飽和現(xiàn)象;②載體與溶質(zhì)的結合具有結構特異性;③結構相似的溶質(zhì)經(jīng)同一載體轉運時有競爭抑制。載體介導的跨膜轉運可分為三種形式：
1)經(jīng)載體易化擴散：
2)原發(fā)性主動轉運：特點是：①在物質(zhì)轉運過程中，細胞要代謝供能;②物質(zhì)轉運是逆電-化學梯度進行的。
在細胞膜上普遍存在的離子泵是鈉-鉀泵(sodium potassium pump)，簡稱鈉泵，也稱Na+-K+ -ATP酶。鈉泵的主要功能包括：
①鈉泵活動造成的細胞內(nèi)高K+是許多代謝反應進行的必要條件;
②維持胞內(nèi)滲透壓和細胞容積;
③建立Na+的跨膜濃度梯度，為繼發(fā)性主動轉運的物質(zhì)提供勢能儲備;
④鈉泵活動造成的跨膜濃度梯度，是細胞發(fā)生電活動的前提條件;⑤鈉泵活動是生電性的，可直接影響膜電位，使膜內(nèi)電位的負值增大。
3)繼發(fā)性主動轉運：如葡萄糖在小腸黏膜上皮的主動吸收，就是由Na+-葡萄糖同向轉運體和鈉泵的耦聯(lián)活動而完成的。
3.出胞和入胞
出胞和入胞主要是依靠細胞本身的活動來完成的，也需要細胞代謝供能。
第二節(jié) 細胞的信號轉導
一、離子通道型受體介導的信號轉導
離子通道型受體屬于化學門控通道，也稱遞質(zhì)門控通道或促離子型受體。如骨骼肌終板膜上的N2型ACh受體陽離子通道。離子通道型受體介導信號轉導的特點是路徑簡單、速度快，對外界作用出現(xiàn)反應的位點較局限。
二、G蛋白耦聯(lián)受體介導的信號轉導
1.主要的信號蛋白
(1)G蛋白耦聯(lián)受體:又稱促代謝型受體。G蛋白耦聯(lián)受體種類繁多，構成細胞膜上最大的受體分子超家族,每種受體都由一條包含7次跨膜α螺旋的肽鏈構成,故也稱為7次跨膜受體。G蛋白耦聯(lián)受體與配體結合后，通過構象變化引起對G蛋白的結合和激活。
(2)G蛋白：鳥苷酸結合蛋白簡稱G蛋白，通常是指由α、β和γ三個亞單位構成的三聚體G蛋白。G蛋白的種類很多，所有G蛋白的共同特征是其中的α亞單位同時具有結合GTP或GDP的能力和具有GTP酶活性。G蛋白的分子構象有結合GDP的失活態(tài)和結合GTP的激活態(tài)兩種，并能互相轉化，在信號轉導中起著分子開關的作用。G蛋白激活后，可進一步激活膜的效應器蛋白，把信號向細胞內(nèi)轉導。
(3)G蛋白效應器：包括酶和離子通道兩類，主要的效應器酶有腺苷酸環(huán)化酶(AC)、磷脂酶C(PLC)、磷脂酶A2和磷酸二酯酶等，它們催化生成(或分解)第二信使物質(zhì)，將信號轉導到細胞內(nèi)。
(4)第二信使: 是指激素、遞質(zhì)、細胞因子等信號分子作用于細胞膜后產(chǎn)生的細胞內(nèi)信號分子，能把細胞外信號分子攜帶的信息轉入胞內(nèi)。較重要的有環(huán)-磷酸腺苷(cAMP)、三磷酸肌醇(IP3)、二酰甘油(DG)、環(huán)-磷酸鳥苷(cGMP)和Ca2+等。
2.主要的G蛋白耦聯(lián)受體信號轉導途徑
(1)受體-G蛋白-AC途徑
(2)受體-G蛋白-PLC途徑
3.注意：
①不同的G蛋白可激活不同的酶，產(chǎn)生不同的信使分子;
②G蛋白效應器和第二信使具有多樣性;
③第二信使物質(zhì)的生成要經(jīng)過一系列酶催化反應，故有生物放大作用;
④ 第二信使是通過其相應的蛋白激酶的活化引起一連串的底物蛋白(酶)磷酸化而發(fā)生效應;
⑤G蛋白耦聯(lián)受體介導的信號轉導的特點是效應出現(xiàn)較慢、反應較靈敏、作用較廣泛。
三、酶聯(lián)型受體介導的信號轉導
酶聯(lián)型受體也是一種跨膜蛋白，但每個受體分子只有1次穿膜。它往往既有與信號分子結合的位點，起受體的作用，又具有酶的催化作用，通過它們的這種雙重作用完成信號轉導。 較重要的有酪氨酸激酶受體、酪氨酸激酶結合型受體和鳥苷酸環(huán)化酶受體。
第三節(jié) 細胞的電活動
一切活細胞無論處于安靜或活動狀態(tài)都存在電的活動，這種電的活動稱為生物電。人體和各器官表現(xiàn)的電現(xiàn)象，是以細胞水平的生物電現(xiàn)象為基礎的，而細胞生物電又是細胞膜兩側帶電離子的不均勻分布和一定形式的跨膜移動的結果。
一、膜的被動電學特性和電緊張電位
1.膜電容：細胞膜具有顯著的電容特性，且膜電容較大;當膜上的離子通道開放而引起帶電離子的跨膜流動時，就相當于在電容器上充電或放電，從而在膜兩側產(chǎn)生電位差，即跨膜電位，簡稱膜電位。
2.膜電阻：通常用它的倒數(shù)膜電導G來表示。對帶電離子而言，膜電導是膜對離子通透性的觀測指標;細胞膜對某離子電導的變化與其對該離子的通透性的變化是完全一致的。
3.軸向電阻：沿細胞的長軸存在，數(shù)值決定于胞質(zhì)溶液本身的電阻和細胞的直徑;細胞直徑越大，軸向電阻越小。
4.電緊張電位：由膜的被動電學特性決定其空間分布的膜電位稱為電緊張電位。電緊張電位的幅度達到一定水平，就會引起相當多的鈉通道或鈣通道的激活，從而引發(fā)動作電位;細胞膜電緊張電位發(fā)生的速度和擴布的范圍也是影響動作電位產(chǎn)生和傳播速度的重要因素。
二、靜息電位及其產(chǎn)生機制
1.細胞的靜息電位
(1)概念：靜息時，質(zhì)膜兩側存在著外正內(nèi)負的電位差稱為靜息電位(resting potential，RP)。
(2)特征：①通常是平穩(wěn)的直流電位;②不同細胞靜息電位的數(shù)值可以不同，并且只要細胞未受刺激、生理條件不變，這種電位將持續(xù)存在。
(3)注意：①平穩(wěn)的靜息電位存在時細胞膜電位外正內(nèi)負的狀態(tài)稱為極化;②靜息電位(的絕對值)增大的過程或狀態(tài)稱為超極化;③靜息電位(的絕對值)減小的過程或狀態(tài)稱為去極化或除極化;④去極化至零電位后膜電位如進一步變?yōu)檎担瑒t稱為反極化，膜電位高于零電位的部分稱為超射;⑤細胞膜去極化后再向靜息電位方向恢復的過程，稱為復極化。
2.靜息電位產(chǎn)生的機制
(1)膜學說: 1902年Bernstein認為生物電現(xiàn)象的各種表現(xiàn)，主要是由于細胞內(nèi)外離子分布不均勻以及在不同狀態(tài)下，細胞膜對不同離子的通透性不同。
(2)機制：靜息電位主要是由K+外流形成的,非常接近于K+的平衡電位。
(3)影響靜息電位的因素：①細胞外K+濃度的改變;②膜對K+和Na+的相對通透性，如膜對K+的通透性相對增大，靜息電位則增大;③鈉泵活動的水平，如活動增強將使膜發(fā)生一定程度的超極化。
三、動作電位及其產(chǎn)生機制
1.細胞的動作電位
(1)概念：在靜息電位的基礎上，給細胞一個適當?shù)拇碳ぃ捎|發(fā)其產(chǎn)生可傳播的膜電位波動，稱為動作電位(action potential，AP)。
(2)組成：在神經(jīng)纖維上，其主要部分表現(xiàn)為尖峰狀的電位變化，稱為鋒電位;鋒電位具有動作電位的主要特征，是動作電位的標志。在鋒電位后出現(xiàn)的膜電位低幅而緩慢的波動，稱為后電位;后電位又分為負后電位(后去極化)和正后電位(后超極化)。
(3)特征：①“全或無”特性;②不衰減性傳播。
2.動作電位的產(chǎn)生機制
(1)電化學驅動力：當某種離子跨膜擴散時，它受到來自濃度差和電位差的雙重驅動力，兩個驅動力的代數(shù)和稱為電化學驅動力。當電化學驅動力推動正電荷由膜外流入膜內(nèi)時，這一方向的離子電流，稱為內(nèi)向電流;當電化學驅動力推動正電荷由膜內(nèi)流出膜外時，這一方向的離子電流，稱為外向電流。內(nèi)向電流使膜去極化，而外向電流則使膜復極化或超極化。
(2)動作電位產(chǎn)生的過程
1)鋒電位的上升支：接近于Na+的平衡電位。
2)鋒電位的下降支：是K+外流所致。
3)后電位：負后電位一般認為是在復極時迅速外流的K+蓄積在膜外側附近，暫時阻礙了K+外流所致;正后電位一般認為是生電性鈉泵作用的結果。
(3)注意
1)膜對Na+通透性增大，實際上是膜結構中存在的電壓門控性Na+通道開放的結果。Na+通道有以下特點：①去極化程度越大，其開放的概率也越大，是電壓依賴性的;②開閉是全或無式的，并且開、閉之間的轉換速度非常快;③至少存在關閉、激活和失活三種功能狀態(tài)，其形成與分子內(nèi)部存在兩種門控機制有關。
2)膜電導(通透性)變化的實質(zhì)就是膜上離子通道隨機開放和關閉的總和效應。
3)閾電位：能進一步誘發(fā)動作電位的去極化的臨界值，稱為閾電位(threshold potential)。
3.動作電位的傳播：在無髓鞘神經(jīng)纖維和肌纖維等細胞上，動作電位以局部電流的方式傳播。在有髓鞘神經(jīng)纖維上，局部電流僅在郎飛結之間發(fā)生，這種傳導方式稱為跳躍式傳導，傳導快且“節(jié)能”。
4.縫隙連接：縫隙連接處膜的電阻很小，一個細胞產(chǎn)生的動作電位可通過流經(jīng)縫隙連接的局部電流直接傳播到另一個細胞，使興奮得以在細胞間直接傳播。
四、局部電位
1.概念：當去極化的刺激很弱時,Na+通道并未被激活,僅在膜的局部產(chǎn)生電緊張電位;當去極化刺激稍強時，可引起少量的Na+通道激活和內(nèi)向離子電流，在受刺激局部出現(xiàn)一個較小的膜的去極化，與電緊張電位疊加，這種產(chǎn)生于膜的局部、較小的去極化反應稱為局部反應(local response)，產(chǎn)生的電位稱為局部電位。
2.特點：①等級性;②電緊張傳播，其隨傳播距離增加而逐漸衰減;③沒有不應期。
五、可興奮細胞及其興奮性
1.興奮性和可興奮細胞：興奮性是指細胞受到刺激后產(chǎn)生動作電位的能力，而興奮已被看作是動作電位的同義語或動作電位的產(chǎn)生過程。凡在接受刺激后能產(chǎn)生動作電位的細胞，稱為可興奮細胞。一般認為，神經(jīng)細胞、肌肉細胞和腺細胞都屬于可興奮細胞。
2.閾刺激：刺激是指能引起組織細胞發(fā)生反應的各種內(nèi)外環(huán)境的變化。任何刺激要引起組織興奮必須使刺激的強度、刺激的持續(xù)時間以及刺激強度對時間的變化率達到某個最低有效值。刺激的這三個參數(shù)是互相影響的，當其中一個的值變化時，其余的值也會發(fā)生相應的變化。
在刺激的持續(xù)時間以及刺激強度對時間的變化率不變的情況下，剛能引起細胞興奮或產(chǎn)生動作電位的最小刺激強度，稱為閾強度，此時的刺激稱為閾刺激。比閾刺激弱的刺激稱為閾下刺激;比閾刺激強的刺激稱為閾上刺激。閾刺激或閾強度(閾值)一般可作為衡量細胞興奮性的指標，二者呈反比關系。
3.細胞興奮后興奮性的變化：細胞在發(fā)生一次興奮后，其興奮性會出現(xiàn)一系列變化，依次分為：絕對不應期、相對不應期、超常期和低常期。它們與動作電位各時期的關系是：絕對不應期大約相當于鋒電位發(fā)生的時期;相對不應期和超常期大約相當于負后電位出現(xiàn)的時期;低常期則相當于正后電位出現(xiàn)的時期。
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