生理学是临床之一助理医师考试的科目之一。你知道生理学都考哪些内容吗?下面是yjbys小编为大家带来的关于生理学的知识点。欢迎阅读。

　　细胞的基本功能

　　第一节 细胞膜的结构和物质转运功能

　　一、细胞膜的结构概述

　　机体的每个细胞都被一层薄膜所包被，称为细胞膜。细胞膜主要有脂质和蛋白质组成，此外还有少量的糖类物质。Singer和 Nicholson于1972年提出的液态镶嵌模型，即膜的基架是液态的脂质双分子层，其中镶嵌着许多具有不同结构和功能的蛋白质。

　　1.脂质双分子层

　　(1)成分：膜脂质主要由磷脂、胆固醇和少量糖脂构成。

　　(2)结构：磷脂、胆固醇和糖脂都是一些双嗜性分子，这些分子以脂质双层的形式存在于质膜中，亲水端朝向细胞外液或胞质，疏水的脂肪酸烃链则彼此相对，形成膜内部的疏水区。

　　(3)特点：

　　①流动性

　　②稳定性

　　2.细胞膜的蛋白：根据膜蛋白在膜上存在的形式，可分为表面蛋白和整合蛋白两类。与物质跨膜转运功能有关的功能蛋白，如载体、通道，都属于整合蛋白。细胞膜的功能主要是通过膜蛋白来实现的，膜蛋白的种类及含量越多，该细胞的功能也就越复杂。

　　3.细胞膜的糖类：细胞膜所含糖类甚少，主要是一些寡糖和多糖链，它们以共价键的形式和膜脂质或膜蛋白结合，形成糖脂或糖蛋白。结合于糖脂或糖蛋白上的糖链仅存在于膜的外侧，通常具有受体或抗原的功能。

　　二、物质的跨膜转运

　　质膜不仅在维持细胞正常的代谢活动中起重要的屏障作用，在物质的跨膜转运中也起重要的参与作用。脂溶性的和少数分子很小的水溶性物质可直接穿越细胞膜;大部分水溶性溶质分子和所有离子的跨膜转运需要有膜蛋白介导来完成;大分子物质或物质团块则以复杂的出胞或入胞的方式整装进出细胞。

　　1.单纯扩散

　　(1)概念：脂溶性的和少数分子很小的水溶性的物质通过脂质双层由高浓度一侧向低浓度一侧转运的过程，称为单纯扩散。如氧气、二氧化碳、水等的跨膜转运。

　　(2)影响因素：某物质通过膜的难易程度取决于它们的脂溶性和分子大小，扩散的方向和速度取决于膜两侧该物质的浓度差和膜对该物质的通透性。

　　(3)特点：不需要外力帮助，也不消耗能量，是一被动过程。

　　2.膜蛋白介导的跨膜转运：介导转运的膜蛋白可分为载体蛋白(简称载体，也称转运体)和离子通道(简称通道)两大类。有些载体具有ATP酶活性，称为离子泵，离子泵由于具有分解ATP的能力，也称为ATP酶。

　　(1)通道介导的跨膜转运：通道介导的跨膜转运都是被动的，也称为经通道易化扩散。这种跨膜转运的特征是：①高速度;②离子选择性;③门控。根据对不同刺激的敏感性，离子通道通常可分为化学门控通道、电压门控通道以及机械门控通道等。

　　(2)载体介导的跨膜转运：跨膜转运的特征是：①转运速率存在饱和现象;②载体与溶质的结合具有结构特异性;③结构相似的溶质经同一载体转运时有竞争抑制。载体介导的跨膜转运可分为三种形式：

　　1)经载体易化扩散：

　　2)原发性主动转运：特点是：①在物质转运过程中，细胞要代谢供能;②物质转运是逆电-化学梯度进行的。

　　在细胞膜上普遍存在的离子泵是钠-钾泵(sodium potassium pump)，简称钠泵，也称Na+-K+ -ATP酶。钠泵的主要功能包括：

　　①钠泵活动造成的细胞内高K+是许多代谢反应进行的必要条件;

　　②维持胞内渗透压和细胞容积;

　　③建立Na+的跨膜浓度梯度，为继发性主动转运的物质提供势能储备;

　　④钠泵活动造成的跨膜浓度梯度，是细胞发生电活动的前提条件;⑤钠泵活动是生电性的，可直接影响膜电位，使膜内电位的负值增大。

　　3)继发性主动转运：如葡萄糖在小肠黏膜上皮的主动吸收，就是由Na+-葡萄糖同向转运体和钠泵的耦联活动而完成的。

　　3.出胞和入胞

　　出胞和入胞主要是依靠细胞本身的活动来完成的，也需要细胞代谢供能。

　　第二节 细胞的信号转导

　　一、离子通道型受体介导的信号转导

　　离子通道型受体属于化学门控通道，也称递质门控通道或促离子型受体。如骨骼肌终板膜上的N2型ACh受体阳离子通道。离子通道型受体介导信号转导的特点是路径简单、速度快，对外界作用出现反应的位点较局限。

　　二、G蛋白耦联受体介导的信号转导

　　1.主要的信号蛋白

　　(1)G蛋白耦联受体:又称促代谢型受体。G蛋白耦联受体种类繁多，构成细胞膜上最大的受体分子超家族,每种受体都由一条包含7次跨膜α螺旋的肽链构成,故也称为7次跨膜受体。G蛋白耦联受体与配体结合后，通过构象变化引起对G蛋白的结合和激活。

　　(2)G蛋白：鸟苷酸结合蛋白简称G蛋白，通常是指由α、β和γ三个亚单位构成的三聚体G蛋白。G蛋白的种类很多，所有G蛋白的共同特征是其中的α亚单位同时具有结合GTP或GDP的能力和具有GTP酶活性。G蛋白的分子构象有结合GDP的失活态和结合GTP的激活态两种，并能互相转化，在信号转导中起着分子开关的作用。G蛋白激活后，可进一步激活膜的效应器蛋白，把信号向细胞内转导。

　　(3)G蛋白效应器：包括酶和离子通道两类，主要的效应器酶有腺苷酸环化酶(AC)、磷脂酶C(PLC)、磷脂酶A2和磷酸二酯酶等，它们催化生成(或分解)第二信使物质，将信号转导到细胞内。

　　(4)第二信使: 是指激素、递质、细胞因子等信号分子作用于细胞膜后产生的细胞内信号分子，能把细胞外信号分子携带的信息转入胞内。较重要的有环-磷酸腺苷(cAMP)、三磷酸肌醇(IP3)、二酰甘油(DG)、环-磷酸鸟苷(cGMP)和Ca2+等。

　　2.主要的G蛋白耦联受体信号转导途径

　　(1)受体-G蛋白-AC途径

　　(2)受体-G蛋白-PLC途径

　　3.注意：

　　①不同的G蛋白可激活不同的酶，产生不同的信使分子;

　　②G蛋白效应器和第二信使具有多样性;

　　③第二信使物质的生成要经过一系列酶催化反应，故有生物放大作用;

　　④ 第二信使是通过其相应的蛋白激酶的活化引起一连串的底物蛋白(酶)磷酸化而发生效应;

　　⑤G蛋白耦联受体介导的信号转导的特点是效应出现较慢、反应较灵敏、作用较广泛。

　　三、酶联型受体介导的信号转导

　　酶联型受体也是一种跨膜蛋白，但每个受体分子只有1次穿膜。它往往既有与信号分子结合的位点，起受体的作用，又具有酶的催化作用，通过它们的这种双重作用完成信号转导。 较重要的有酪氨酸激酶受体、酪氨酸激酶结合型受体和鸟苷酸环化酶受体。

　　第三节 细胞的电活动

　　一切活细胞无论处于安静或活动状态都存在电的活动，这种电的活动称为生物电。人体和各器官表现的电现象，是以细胞水平的生物电现象为基础的，而细胞生物电又是细胞膜两侧带电离子的不均匀分布和一定形式的跨膜移动的结果。

　　一、膜的被动电学特性和电紧张电位

　　1.膜电容：细胞膜具有显著的电容特性，且膜电容较大;当膜上的离子通道开放而引起带电离子的跨膜流动时，就相当于在电容器上充电或放电，从而在膜两侧产生电位差，即跨膜电位，简称膜电位。

　　2.膜电阻：通常用它的倒数膜电导G来表示。对带电离子而言，膜电导是膜对离子通透性的观测指标;细胞膜对某离子电导的变化与其对该离子的通透性的变化是完全一致的。

　　3.轴向电阻：沿细胞的长轴存在，数值决定于胞质溶液本身的电阻和细胞的直径;细胞直径越大，轴向电阻越小。

　　4.电紧张电位：由膜的被动电学特性决定其空间分布的膜电位称为电紧张电位。电紧张电位的幅度达到一定水平，就会引起相当多的钠通道或钙通道的激活，从而引发动作电位;细胞膜电紧张电位发生的速度和扩布的范围也是影响动作电位产生和传播速度的重要因素。

　　二、静息电位及其产生机制

　　1.细胞的静息电位

　　(1)概念：静息时，质膜两侧存在着外正内负的电位差称为静息电位(resting potential，RP)。

　　(2)特征：①通常是平稳的直流电位;②不同细胞静息电位的数值可以不同，并且只要细胞未受刺激、生理条件不变，这种电位将持续存在。

　　(3)注意：①平稳的静息电位存在时细胞膜电位外正内负的状态称为极化;②静息电位(的绝对值)增大的过程或状态称为超极化;③静息电位(的绝对值)减小的过程或状态称为去极化或除极化;④去极化至零电位后膜电位如进一步变为正值，则称为反极化，膜电位高于零电位的部分称为超射;⑤细胞膜去极化后再向静息电位方向恢复的过程，称为复极化。

　　2.静息电位产生的机制

　　(1)膜学说: 1902年Bernstein认为生物电现象的各种表现，主要是由于细胞内外离子分布不均匀以及在不同状态下，细胞膜对不同离子的通透性不同。

　　(2)机制：静息电位主要是由K+外流形成的,非常接近于K+的平衡电位。

　　(3)影响静息电位的因素：①细胞外K+浓度的改变;②膜对K+和Na+的相对通透性，如膜对K+的通透性相对增大，静息电位则增大;③钠泵活动的水平，如活动增强将使膜发生一定程度的超极化。

　　三、动作电位及其产生机制

　　1.细胞的动作电位

　　(1)概念：在静息电位的基础上，给细胞一个适当的刺激，可触发其产生可传播的膜电位波动，称为动作电位(action potential，AP)。

　　(2)组成：在神经纤维上，其主要部分表现为尖峰状的电位变化，称为锋电位;锋电位具有动作电位的主要特征，是动作电位的标志。在锋电位后出现的膜电位低幅而缓慢的波动，称为后电位;后电位又分为负后电位(后去极化)和正后电位(后超极化)。

　　(3)特征：①“全或无”特性;②不衰减性传播。

　　2.动作电位的产生机制

　　(1)电化学驱动力：当某种离子跨膜扩散时，它受到来自浓度差和电位差的双重驱动力，两个驱动力的代数和称为电化学驱动力。当电化学驱动力推动正电荷由膜外流入膜内时，这一方向的离子电流，称为内向电流;当电化学驱动力推动正电荷由膜内流出膜外时，这一方向的离子电流，称为外向电流。内向电流使膜去极化，而外向电流则使膜复极化或超极化。

　　(2)动作电位产生的过程

　　1)锋电位的上升支：接近于Na+的平衡电位。

　　2)锋电位的下降支：是K+外流所致。

　　3)后电位：负后电位一般认为是在复极时迅速外流的K+蓄积在膜外侧附近，暂时阻碍了K+外流所致;正后电位一般认为是生电性钠泵作用的结果。

　　(3)注意

　　1)膜对Na+通透性增大，实际上是膜结构中存在的电压门控性Na+通道开放的结果。Na+通道有以下特点：①去极化程度越大，其开放的概率也越大，是电压依赖性的;②开闭是全或无式的，并且开、闭之间的转换速度非常快;③至少存在关闭、激活和失活三种功能状态，其形成与分子内部存在两种门控机制有关。

　　2)膜电导(通透性)变化的实质就是膜上离子通道随机开放和关闭的总和效应。

　　3)阈电位：能进一步诱发动作电位的去极化的临界值，称为阈电位(threshold potential)。

　　3.动作电位的传播：在无髓鞘神经纤维和肌纤维等细胞上，动作电位以局部电流的方式传播。在有髓鞘神经纤维上，局部电流仅在郎飞结之间发生，这种传导方式称为跳跃式传导，传导快且“节能”。

　　4.缝隙连接：缝隙连接处膜的电阻很小，一个细胞产生的动作电位可通过流经缝隙连接的局部电流直接传播到另一个细胞，使兴奋得以在细胞间直接传播。

　　四、局部电位

　　1.概念：当去极化的刺激很弱时,Na+通道并未被激活,仅在膜的局部产生电紧张电位;当去极化刺激稍强时，可引起少量的Na+通道激活和内向离子电流，在受刺激局部出现一个较小的膜的去极化，与电紧张电位叠加，这种产生于膜的局部、较小的去极化反应称为局部反应(local response)，产生的电位称为局部电位。

　　2.特点：①等级性;②电紧张传播，其随传播距离增加而逐渐衰减;③没有不应期。

　　五、可兴奋细胞及其兴奋性

　　1.兴奋性和可兴奋细胞：兴奋性是指细胞受到刺激后产生动作电位的能力，而兴奋已被看作是动作电位的同义语或动作电位的产生过程。凡在接受刺激后能产生动作电位的细胞，称为可兴奋细胞。一般认为，神经细胞、肌肉细胞和腺细胞都属于可兴奋细胞。

　　2.阈刺激：刺激是指能引起组织细胞发生反应的各种内外环境的变化。任何刺激要引起组织兴奋必须使刺激的强度、刺激的持续时间以及刺激强度对时间的变化率达到某个最低有效值。刺激的这三个参数是互相影响的，当其中一个的值变化时，其余的值也会发生相应的变化。

　　在刺激的持续时间以及刺激强度对时间的变化率不变的情况下，刚能引起细胞兴奋或产生动作电位的最小刺激强度，称为阈强度，此时的刺激称为阈刺激。比阈刺激弱的刺激称为阈下刺激;比阈刺激强的刺激称为阈上刺激。阈刺激或阈强度(阈值)一般可作为衡量细胞兴奋性的指标，二者呈反比关系。

　　3.细胞兴奋后兴奋性的变化：细胞在发生一次兴奋后，其兴奋性会出现一系列变化，依次分为：绝对不应期、相对不应期、超常期和低常期。它们与动作电位各时期的关系是：绝对不应期大约相当于锋电位发生的时期;相对不应期和超常期大约相当于负后电位出现的时期;低常期则相当于正后电位出现的时期。