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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(guān)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(jié)構(gòu)和物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能
一、細胞膜的結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(gòu)成。
(2)結(jié)構(gòu)：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
�、诜�(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(zhuǎn)運功能有關(guān)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(fù)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(jié)合，形成糖脂或糖蛋白。結(jié)合于糖脂或糖蛋白上的糖鏈僅存在于膜的外側(cè)，通常具有受體或抗原的功能。
二、物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)運需要有膜蛋白介導(dǎo)來完成;大分子物質(zhì)或物質(zhì)團塊則以復(fù)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(cè)向低濃度一側(cè)轉(zhuǎn)運的過程，稱為單純擴散。如氧氣、二氧化碳、水等的跨膜轉(zhuǎn)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(cè)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(dǎo)的跨膜轉(zhuǎn)運：介導(dǎo)轉(zhuǎn)運的膜蛋白可分為載體蛋白(簡稱載體，也稱轉(zhuǎn)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(dǎo)的跨膜轉(zhuǎn)運：通道介導(dǎo)的跨膜轉(zhuǎn)運都是被動的，也稱為經(jīng)通道易化擴散。這種跨膜轉(zhuǎn)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(dǎo)的跨膜轉(zhuǎn)運：跨膜轉(zhuǎn)運的特征是：①轉(zhuǎn)運速率存在飽和現(xiàn)象;②載體與溶質(zhì)的結(jié)合具有結(jié)構(gòu)特異性;③結(jié)構(gòu)相似的溶質(zhì)經(jīng)同一載體轉(zhuǎn)運時有競爭抑制。載體介導(dǎo)的跨膜轉(zhuǎn)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(zhuǎn)運：特點是：①在物質(zhì)轉(zhuǎn)運過程中，細胞要代謝供能;②物質(zhì)轉(zhuǎn)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：
�、兮c泵活動造成的細胞內(nèi)高K+是許多代謝反應(yīng)進行的必要條件;
�、诰S持胞內(nèi)滲透壓和細胞容積;
�、劢a+的跨膜濃度梯度，為繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)導(dǎo)
一、離子通道型受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)
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(dǎo)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的特點是路徑簡單、速度快，對外界作用出現(xiàn)反應(yīng)的位點較局限。
二、G蛋白耦聯(lián)受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)
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(gòu)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(gòu)成,故也稱為7次跨膜受體。G蛋白耦聯(lián)受體與配體結(jié)合后，通過構(gòu)象變化引起對G蛋白的結(jié)合和激活。
(2)G蛋白：鳥苷酸結(jié)合蛋白簡稱G蛋白，通常是指由α、β和γ三個亞單位構(gòu)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(jié)合GTP或GDP的能力和具有GTP酶活性。G蛋白的分子構(gòu)象有結(jié)合GDP的失活態(tài)和結(jié)合GTP的激活態(tài)兩種，并能互相轉(zhuǎn)化，在信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中起著分子開關(guān)的作用。G蛋白激活后，可進一步激活膜的效應(yīng)器蛋白，把信號向細胞內(nèi)轉(zhuǎn)導(dǎo)。
(3)G蛋白效應(yīng)器：包括酶和離子通道兩類，主要的效應(yīng)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(zhuǎn)導(dǎo)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(zhuǎn)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(zhuǎn)導(dǎo)途徑
(1)受體-G蛋白-AC途徑
(2)受體-G蛋白-PLC途徑
3.注意：
�、俨煌腉蛋白可激活不同的酶，產(chǎn)生不同的信使分子;
�、贕蛋白效應(yīng)器和第二信使具有多樣性;
�、鄣诙攀刮镔|(zhì)的生成要經(jīng)過一系列酶催化反應(yīng)，故有生物放大作用;
�、� 第二信使是通過其相應(yīng)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(yīng);
⑤G蛋白耦聯(lián)受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的特點是效應(yīng)出現(xiàn)較慢、反應(yīng)較靈敏、作用較廣泛。
三、酶聯(lián)型受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)
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(jié)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(zhuǎn)導(dǎo)。 較重要的有酪氨酸激酶受體、酪氨酸激酶結(jié)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(chǔ)的，而細胞生物電又是細胞膜兩側(cè)帶電離子的不均勻分布和一定形式的跨膜移動的結(jié)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(cè)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(dǎo)G來表示。對帶電離子而言，膜電導(dǎo)是膜對離子通透性的觀測指標;細胞膜對某離子電導(dǎo)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(cè)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(fù)的過程，稱為復(fù)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(chǔ)上，給細胞一個適當?shù)拇碳�，可觸發(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(qū)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(qū)動力，兩個驅(qū)動力的代數(shù)和稱為電化學驅(qū)動力。當電化學驅(qū)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(qū)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(fù)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(fù)極時迅速外流的K+蓄積在膜外側(cè)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(jié)果。
(3)注意
1)膜對Na+通透性增大，實際上是膜結(jié)構(gòu)中存在的電壓門控性Na+通道開放的結(jié)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(zhuǎn)換速度非�？�;③至少存在關(guān)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(guān)。
2)膜電導(dǎo)(通透性)變化的實質(zhì)就是膜上離子通道隨機開放和關(guān)閉的總和效應(yīng)。
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(jié)之間發(fā)生，這種傳導(dǎo)方式稱為跳躍式傳導(dǎo)，傳導(dǎo)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(yīng)稱為局部反應(yīng)(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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(guān)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(yīng)期、相對不應(yīng)期、超常期和低常期。它們與動作電位各時期的關(guān)系是：絕對不應(yīng)期大約相當于鋒電位發(fā)生的時期;相對不應(yīng)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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