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第Ⅰ部分 生理学
(说明:为突出新旧大纲变化,本部分编号按原大纲章节进行编排,不再另行编号)
第二章 细胞的基本功能
1.经载体和经通道易化扩散
易化扩散指非脂溶性小分子物质在特殊膜蛋白的协助下,由高浓度的一侧通过细胞膜向低浓
度的一侧移动的过程。参与易化扩散的膜蛋白有载体蛋白质和通道蛋白质。
以载体为中介的易化扩散特点如下:(1)竞争性抑制;(2)饱和现象;(3)结构特异性
,如葡萄糖、氨基酸的转运。
以通道为中介的易化扩散特点如下:(1)相对特异性;(2)无饱和现象;(3)通道有“
开放”和“关闭”两种不同的机能状态,如Na+、
K+、Ca2+、Cl-离子通道。
2.细胞的跨膜信号转导:由G蛋白耦联受体、离子通道受体和酶耦联受体介导的信号转导。
信息的跨膜传递理论——————G蛋白耦联的跨膜信号转导途径:
膜受体结合的特征:(1)特异性;(2)饱和性;(3)可逆性。
跨膜信号转导或跨膜信号传递:外界信号作用于细胞时,通常并不进入细胞或直接影响细胞
内过程,而是作用于细胞膜表面(化学信号中少数的类固醇激素和甲状腺激素除外),通过引起膜结构中一
种或数种特殊蛋白分子的变构作用,将外界环境变化的信息以新的信号形式传递到膜内,再引发被作用细
胞即靶细胞相应的功能改变,包括细胞出现电反应或其他功能改变。
许多化学信息物质与细胞膜受体结合后,有着类似的主要过程,即受体变构,激活G蛋白,
后者再激活G蛋白效应器酶,细胞内第二信使的生成量改变,进而使蛋白激酶活性改变,调节细胞内的反
应。
细胞外信号分子通过G蛋白耦联受体把信号转导致细胞内,并引发生物效应。大致可归
纳为以下几条信号转导途径:
①腺苷酸环化酶途径:激素等与细胞膜上的特异受体结合后,通过一种称为Gs(兴奋性G蛋白
)的G蛋白激活腺苷酸环化酶.使胞浆中的第二信使cAMP生成量增加,cAMP可激活依赖cAMP的蛋白激酶A,
引起多种细胞内蛋白质的磷酸化,进而完成激素对细胞功能的调节。有些G蛋白(抑制性G蛋白,Gi)可抑制
腺苷酸环化酶,使胞浆中的cAMP量减少。
②IP3、Ca2+/钙调蛋白激酶途径:当激素、神经递质等与相应受体结合后,可通过G蛋白介
导激活细胞膜上的磷脂酶C,后者可将磷脂酰肌醇二磷酸水解成三磷酸肌醇(IP3)及二酰甘油(DG),这二者
都是第二信使。其中IP3可使内质网的内贮Ca2+释人胞浆内,使胞浆内Ca2+浓度升高,激活Ca2+/钙调蛋
白依赖性蛋白激酶,在体内发挥生理性调节作用。
③DG-蛋白激酶C途径:当激素等与受体结合后,可通过G蛋白介导激活细胞膜上的磷脂酶C,
后者可将磷脂酰肌醇二磷酸水解成二酰甘油,DG可活化蛋白激酶C,引起细脑内功能蛋白的磷酸化,调节
细胞功能。
④G蛋白—离子通道途径:G蛋白通过两种机制调节离子通道,一是直接调节离子通道的活动
;二是通过第二信使调节离子通道的活动,实现信号转导。
3.**和阈**。兴奋后兴奋性的变化
1A.兴奋性和**引起兴奋的条件
(1)兴奋性和兴奋:①兴奋性:指活组织或细胞对外界**发生兴奋即产生动作电位的能力
。②兴奋:指组织或细胞受**而发生可传播的电变化。
B.**引起兴奋的条件:**引起组织细胞发生兴奋的三要素:**的强度、**的
持续时间以及**强度对于时间的变化率。
在**持续时间和强度-时间变化率固定于某一数值情况下.把引起组织兴奋即产生动作电
位所需的最小**强度,作为衡量组织兴奋性高低的指标,这个**强度称为阈强度或阈值。强度小于阈
值的**,称为阈下**;阈下**不能引起兴奋或动作电位,但可以使组织细胞产生局部电位变化。
C.组织兴奋及其恢复过程中兴奋性的变化:细胞接受一次**而出现兴奋的当时和以后的
一个短暂时间内,它们的兴奋性将经历一系列有次序的变化,一般可分为以下几个时相:绝对不应期—相
对不应期—超常期—低常期,最后兴奋性恢复。
4.骨骼肌的收缩、收缩的外部表现和力学分析
I.骨骼肌收缩的分子机制——滑行学说
A.骨骼肌的微细结构
肌纤维内含大量肌原纤维和肌管系统,肌原纤维由肌小节构成,粗、细肌丝构成的肌小节是
肌肉进行收缩和舒张的基本功能单位。肌管系统包括与肌原纤维方向一致的纵管系统和与肌原纤维方向垂
直的横管系统。纵管系统的两端膨大成含有大量Ca2+的终末池,一条横管和两侧的终末池构成三联管结构
,它是兴奋收缩耦联的关键部位。
B.粗、细肌丝蛋白质组成
记忆方法:
①肌肉收缩过程是细肌丝向粗肌丝滑行的过程,即细肌丝活动而粗肌丝不动。细肌丝既然是
活动的肌丝,必然含有能“动”的蛋白——肌动蛋白亦称肌纤蛋白,而粗肌丝则含有不动(“凝”)的蛋白
——肌凝蛋白。
②细肌丝向粗肌丝滑动的条件是肌浆内Ca2+浓度升高而且细肌丝结合上Ca2+,因此细肌丝必
含有结合钙的蛋白——肌钙蛋白。
③肌肉在安静状态下细肌丝不动的原因是有一种安静时阻碍横桥与肌动蛋白结合的蛋白,而
这种原来不动的蛋白在肌肉收缩时变构(运动),这种蛋白称原肌凝蛋白。
C.滑行理论的内容及其证据
肌丝滑行的基本过程是:当肌细胞上的动作电位引起肌浆中Ca2+浓度升高时,肌钙蛋白结合
了足够数量的Ca2+,引起肌钙蛋白分子构象的某些改变,这种改变“传递’给原肌凝蛋白,其结果是使原
肌凝蛋白的双螺旋结构发生某种扭转,把安静时阻止肌纤蛋白和横桥相互结合的因素除去,导致二者的结
合和横桥向M线方向的扭动,将细肌丝拉向M线方向,继而出现横桥同细肌丝上新位点的再结合及再扭动,
如此反复进行,导致肌原纤维以至整条肌纤维和整块肌肉的缩短。
滑行理论的主要证据是:肌肉收缩时,暗带长度不变,明带长度的缩短和暗带中央H带相应
地变窄,表明细肌丝在肌肉收缩时也没有缩短,只是它们更向暗带中央移动,和粗肌丝发生了更大程度的
重叠。由此得出结论,肌肉收缩时出现的缩短是由于肌小节中粗、细肌丝的相互滑行的结果。
E.兴奋-收缩耦联过程
①电兴奋通过横管系统传向肌细胞深处。
②三联管的信息传递。
③纵管系统对Ca2+的贮存、释放和再聚积。
F.肌肉收缩过程
肌细胞膜兴奋传导到终末池→终末池Ca2+释放→肌浆Ca2+浓度增高→Ca2+与肌钙蛋白结合→
肌钙蛋白变构→原肌凝蛋白变构→肌球蛋白横桥头与肌动蛋白结合→横桥头ATP酶激活分解ATP→横桥扭动
→细肌丝向粗肌丝滑行→肌小节缩短。
G.肌肉舒张过程:与收缩过程相反
由于舒张时肌浆内钙的回收需要钙泵作用,因此肌肉舒张和收缩一样是耗能的主动过程。
II.肌肉收缩的外部表现和力学分析
(1).骨骼肌收缩形式
A.等长收缩和等张收缩
等长收缩——张力增加而无肌肉无长度缩短的收缩,例如人站立时对抗重力的肌肉收缩是等
长收缩,这种收缩不做功。
等张收缩——肌肉的收缩只是长度的缩短而张力保持不变。这是在肌肉收缩时所承受的负荷
小于肌肉收缩力的情况下产生的。可使物体产生位移,因此可以做功。整体情况下常是等长、等张都有的
混合形式的收缩。
B.单收缩和复合收缩
低频**时出现单收缩,高频**时出现复合收缩。
在复合收缩中,肌肉的动作电位不发生叠加或总和,其幅值不变。因为动作电位是“全或无
”式的,只要产生动作电位的细胞生理状态不变,细胞外液离子浓度不变,动作电位的幅度就稳定不变。
由于不应期的存在动作电位不会发生叠加,只能单独存在。肌肉发生复合收缩时,出现了收缩形式的复合
,但引起收缩的动作电位仍是***存在的。肌肉的复合收缩可分为不完全强直收缩和完全强直收缩。
(2).影响骨骼肌收缩的因素
1)前负荷:如其他条件不变,逐渐增加前负荷,使初长度增加,可见当肌小节的长度在2.0
~2.2μm时,肌肉收缩产生的张力最大,这一长度称为最适初长。大于或小于最适初长,肌肉收缩产生的
张力减小。
2)后负荷:肌肉在有后负荷的条件下收缩时,总是张力产生在前,缩短出现在后;且后负荷
愈大,肌肉在缩短前必需产生的张力愈大,肌肉出现外部缩短的时间愈晚,缩短初速度和肌肉缩短的长度
也愈小。
3)肌肉收缩能力:从肌肉收缩的机制分析,决定肌肉产生张力、缩短速度和程度以及作功能
力等力学改变的内在因素主要有兴奋一收缩耦联过程、胞浆内Ca2+浓度、横桥头部的ATP酶活性等。如缺
氧、酸中毒、肌肉中能源物质缺乏以及兴奋—收缩耦联、肌肉内蛋白质或横桥功能特性的改变,都可能降
低肌肉收缩效果;而Ca2+、**、肾上腺素等体液因素则可能通过影响肌肉的收缩机制而提高肌肉的收
缩效果。
第三章 血液
止血栓的溶解
抗凝血系统和纤维蛋白溶解系统
A.抗凝血系统
在正常情况下,血管内的血液是不发生凝固的,有很多原因,其中一个重要原因是血液中存
在一些抗凝血物质。
(1)丝氨酸蛋白酶抑制物:抗凝血酶Ⅲ是主要的一种抗凝物质,它所含的精氨酸残基与激活
的凝血因子Ⅸ、X、Ⅺ及凝血酶分子中恬性部位的丝氨酸残基结合,使之灭活,而失去凝血作用。
(2)蛋白质C:其主要作用是在有PF3与Ca2+参与下,它可灭活FVa与FVⅢa,从而抑制凝
血。
(3)肝素:可使抗凝血酶Ⅲ与凝血酶的亲和力增强100倍,从而大大增强血浆中抗凝血酶
Ⅲ的抗凝作用。
(4)组织因子途径抑制物:此物主要来自血管内皮细胞,通过两方面的作用抑制凝血。①抑
制因子Ⅹa的催化活性;②灭活FⅦa-FⅢ的复活物,使因子Ⅹ难激活成Ⅹa从而阻碍凝血酶原激活物的形成
。
其中,最重要的是:抗凝血酶Ⅲ和肝素。肝素通过增强抗凝血酶Ⅲ活性而发挥作用。
B.纤维蛋白溶解系统: |
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