生理学笔记

生理学笔记 第一章 绪论

第一节 生理学的研究内容

1．生理学定义：是研究正常生命活动规律的科学，是生物学的一个分支。根据研究对象的不同，生理学可分为植物生理学，动物生理学以及人体生理学。 2．生理学研究的三个水平：整体水平，器官、系统水平，细胞、分子水平。 3．生理学的研究方法：生理学研究的多是动物实验，并将动物实验分为急性 与慢性实验两类。 急性实验分为在体实验和离体实验。（1）在体实验的优点是实验条件易于控制、观察分析较为客观、如心脏的期前收缩与代偿间歇的实验。（2）离体实验的优点是排除了许多无关因素的影响，实验因素单纯，结果易于分析。 慢性实验通常在无菌条件下，其优点是保存了各器官的自然关系，动物清醒并接近常态，而且实验可以反复多次观测。

第二节 生命活动的基本特征

1．新陈代谢：是生命活动的最基本表现，它是以生物体与外环境进行物质代谢和能量代谢为基础的生命现象。物质代谢又分为合成代谢与分解代谢两种。合成代谢：机体将小分子物质合成大分子物质的过程，其中有能量的储存。分解代谢：大分子物质分解成小分子物质的过程，其中有能量的释放，供生命活动及维持体温的需要。 合成代谢和分解代谢是物质代谢的两个相互对立而又统一的过程。物质代谢过程中伴随着能量的储存、释放、转移和利用的过程称为能量代谢。

2．能被机体，组织，细胞所感受的生存环境条件的改变称为刺激。刺激引起的内部代谢过程以及外部活动的改变称为反应。其中一种由安静变为活动由活动弱转变为活动加强的称为兴奋。反之为抑制。兴奋会引起电的变化，故动作电位通常被认为是发生兴奋的客观指标。 机体，组织或细胞对刺激发生反应的能力称为兴奋性。新陈代谢是兴奋性的基础。兴奋性是刺激与反应这种机体与环境之间相互依存关系的基础。

3．生物体长期生存在一特定的生活环境中，在客观环境的影响下，可以逐渐形成一种与环境相适应、适合自身生存的反应模式。生物体对环境所产生的这种适应环境的能力和特性，称为适应性。

4．生物体生长发育到一定阶段后，能够产生与自己相近似的子代个体的功能称为生殖。通过生殖功能实现了人类或生物的种族延续，即生命活动的延续。

第三节 机体的体液、内环境与稳态

1. 体液：是机体内液体的总称。正常人的体液占体重的60%，40%在细胞内称为细胞内液。20%分布在细胞外，称为细胞外液。 细胞外液中组织液15%，血浆5%，此外还有少量的淋巴液，脑脊液。细胞外液是组织、细胞直接接触的生存环境，故将细胞外液称为机体的内环境。 细胞内液是各种细胞进行生命活动的理化反应场所。细胞外液是机体内所有细胞得到物质供应与排放

代谢产物的公共场所。细胞外液是生命活动进行中最为活跃的场所，血浆循环流动，称为沟通各部分体液与外环境的媒介。

2. 稳态：是一种相对的，动态的稳定状态，是多种功能系统相互配合下实现的一种动态平衡。

第四节 机体生理功能的调节

1. 神经调节：是机体最主要的调解方式，它通过反射活动来实现。反射活动又分为条件反射和非条件反射。神经调节的特点是反应迅速、精确、作用局限而短暂。

2. 体液调节：当机体环境发生改变时，引起某些内分泌腺或内分泌细胞的分泌活动，释放激素并通过组织液或血液循环等来调节机体的新陈代谢、生长、、发育、生殖及某些器官的功能活动。体液调节的特点是反应相对迟缓，但作用持久广泛。

3. 神经-体液调节：体内的 内分泌腺或内分泌细胞直接或间接的受神经支配，所以机体发动神经调节的同时也伴随内分泌活动。 这种联合调节将两种调节方式的有电联合起来，使得结果更加合理，准确，增强了机体对环境改变的适应能力，使机体与环境的协调统一更加完善。

4. 自身调节：是指某些组织或器官不依赖神经、体液调节，而自身对环境的改变也可作出一些适应性的反应。 （局限，范围小，稳定）

第五节 机体功能活动的自动控制原理

1. 控制系统可分为反馈控制系统和前馈控制系统两大类。（一）反馈控制系统又分为负反馈控制系统和正反馈控制系统。 （1）负反馈：是指受控部分发出的反馈信息抑制或减弱了控制部分的活动。其生理意义和重要作用在于维持机体稳态。 其不足在于调节效果滞后、有较大波动（2）正反馈：指受控部分发出的反馈信息，促进或加强控制部分的活动。其重要功能是使整个调控系统处于一种不断重复与加强状态。 （二）前馈控制系统 ：干扰信息对控制部分的直接作用。其作用是预先检测干扰，防止干扰的扰乱，或是超前洞察动因，及时作出适应性反应。如：条件反射。

第二章 细胞的基本功能

第一节 细胞膜的基本结构和跨膜物质转运功能

1. 细胞是人体最基本的结构和功能单位。

2. 细胞膜是一种半透膜，电镜下可见内外两侧各有一层致密带，中间夹有一层透明带，此种结构不仅见于各种细胞的细胞膜，亦见于细胞内各种细胞器的膜性结构，如核膜、线粒体膜、高尔基复合体膜、内质网膜等。因此，它是细胞最基本的膜性结构，称为单位膜或生物膜。

3. 细胞膜主要由脂类和蛋白质组成，各种物质分子在膜中的存在和排列形式是决定膜的基本生物学特性的关键因素。 液态镶嵌模型：细胞膜是以液态脂质双分子层为基架，其中镶嵌着具有不同生理功能的蛋白质。

4. 膜的脂质有三类，磷脂类占脂质总量的70%以上；其次是胆固醇，含量低于30%；还有少量的糖脂。脂质以双分子层的形式包在细胞表面。每个磷脂分子的一端为亲水性极性基团磷脂和碱基，都朝向膜的外表面或内表面，而磷脂分子中两条较长的脂肪酸烃链（疏水性非极性端基团）则在膜的内部两两相对。脂质分子这种定向而整齐的排列是由脂质分子本身的理化特性和热力学定律所决定的。 脂质熔点较低，这决定了脂质分子在体温条件下是液态的，膜具有流动性。脂质双分子层在热力学上的稳定性和它的流动性，使细胞可以承受相当大的张力，在改变外形时不致破裂； 5. 细胞膜蛋白质的功能包括：（1）参与物质的跨膜转运，如载体蛋白，通道蛋白，离子泵。（2）参与信息传递 （3）与能量转化有关，如ATP酶分解ATP而提供生理活动所需的能量。 膜内存在着腺苷酸环化酶系统 ，既与能量转化有关又起信息传递的作用。

6. 细胞膜含有少量的糖类，主要是一些寡糖和多糖链。它们都以共价键形式和膜的脂质或蛋白质结合，形成糖脂或糖蛋白，其糖链大多数裸露在细胞膜的外侧。由于糖链的特异化学结构，使所在的细胞或所结合的蛋白质具有特异性。

7. 细胞膜的物质转运作用是细胞维持正常代谢、进行各项生命活动的基础。 8. 被动转运与主动转运的比较表 被动转运 主动转运 单纯扩散，易化扩散（载体或通道通过具有酶活性的运输蛋白，在能方式 介导） 量驱动下进入细胞 小分子物质（CO2，O2，Na+，K+， 小分子物质（Na+，K+，Ca2+，氨转运Cl—） 基酸，葡萄糖） 物 1.顺浓度差及电位差 2.细胞膜不1.逆浓度差及电位差 2.细胞膜需特征 主动分解ATP，不消耗能量 要主动分解ATP消耗能量 使细胞内外的物质的浓度达不到造成膜内外两侧物质不均匀分布 结果 平衡。 9. 扩散：溶液中的粒子由高浓度向低浓度方向移动，这种现象称为扩散。物质跨膜运输受温度、膜两侧该物质的浓度差以及膜对该物质的通透难易程度（通透性）的影响。膜的通透性是扩散的先决条件，浓度差是动力。带电粒子（离子）的扩散速度还受到膜两侧电场力的影响。

10. 被动转运：顺浓度差扩散，不需要消耗能量的转运方式称为被动转运。 11. 主动转运：细胞膜通过本身的某种耗能过程将某些物质分子或离子逆浓度差或逆电位差进行的转运过程称为主动转运。其特点是：需要额外供能。主动转运消耗的能量几乎都是由ATP水解提供的。介导主动转运的膜蛋白是离子泵。

12. 钠泵：膜的脂质双分子层中镶嵌着的一种特殊蛋白质，它本身具有ATP酶的活性，可以分解ATP释放能量，促进Na+、K+进行主动转运。因此，钠泵又称Na+—K+依赖式ATP酶。

钠泵（钠-钾泵结构）的作用是逆浓度差主动地把细胞内的Na+移出膜外，同时把细胞外的K+移入膜内，因而形成和保持了Na+和K+在膜两侧的特殊分布，这种分布对维持细胞的正常兴奋性必不可少。

13. 在一般情况下，每分解1分子ATP，可泵出3个Na+，同时泵入2个K+。即Na+出：K+入=3：2。由于钠泵的这种活动使细胞外正离子净增而电位升高，因此也将钠泵称为生电钠泵。（将化学能转化为电位差）

14. 钠泵活动的生理意义：①造成细胞内高K+，这是许多代谢过程的必需条件。②钠泵将Na+排出细胞，将减少水分子进入细胞，对维持细胞的正常体积有一定意义。③逆浓度差和电位差进行转运，最终建立起一种势能贮备。这种势能贮备是细胞内外Na+和K+等顺着浓度差和电位差移动的能量来源。 15. 继发性主动转运（协同转运）：钠泵作用形成的势能贮备也为某些非离子物质几星跨膜转动转运提供能量来源，这种类型的转运称为继发性主动转运。如：小肠上皮、肾小管上皮等对葡萄糖、氨基酸等营养物质的吸收。 16. 小分的转运方式比较表 转运方式 转运方向 耗能情况 转运物质 主要特征 单纯扩散 高浓度→自由扩散，不气体（O2，CO2，扩散量取决于被转运低浓度 需要耗能 NH3，N2,）水，物质浓度差与膜通透乙醇，尿素 性 易通道高浓度→顺离子浓度带电离子（钠，①借助于膜上蛋白质化介导 低浓度 差和电势差，钾，氯，钙离子的变构形成水相通道扩但不消化细等） ②相对特异性 散 载体高浓度→胞本身能量 小分子有机物如①借助于膜上载体蛋介导 低浓度 氨基酸、葡萄糖白质②高度特异性③进入一般细胞。 饱和性④竞争性抑制 主动转运 低浓度→需要分解①原发性：无机①借助于膜上具有酶高浓度 ATP提供能离子（钠，钾，活性的特殊蛋白质量 氢，钙等）；②继（泵）②高度特异性发性：葡萄糖进③易受理化因素影响 入小肠和肾小管 17. 单纯扩散：在生物体中，细胞外液和细胞内液中的脂溶性溶质分子顺浓度差跨膜转运，称为单纯扩散。

18. 易化扩散：体内不溶于或难溶于脂质的小分子物质不能直接跨膜转运，但在细胞膜中的某些特殊蛋白质的协助下也能顺浓度梯度跨膜转运，这种转运形式称为易化扩散。易化扩散又分为通道介导的易化扩散和载体介导的易化扩散。（1）通道介导的易化扩散：介导这一过程的膜蛋白是通道蛋白，转运物质是带电离子，如钠、钾、钙、氯离子等。通道蛋白是膜整合蛋白之一，其内部有一条贯通膜内外的水相通道，使离子能顺利通过，这种蛋白质孔道称为离子通道。通道有各自的离子选择性，并以离子名称命名。离子通道可被药物或毒物选择性阻断，这些物质称为通道阻断剂。离子跨膜的动力来自膜两侧的浓度差和电位差所形成的扩散势能，离子扩散条件：通道开放。门控离子通道分为①电压门控通道 ②配基门控通道 ③机械门控通道 非门控通道总是处于开放状态，外在因素对之无明显影响。其在维持静息膜电位上特别重要。（2）载体介导的易化扩散：介导这一过程的是载体蛋白。具有一个或数个与某种被转运物质相结合的位点，当于某种物质分子选择性地结合