一、名詞解釋

　　1. 膜片鉗

　　2. 后負荷

　　3. 橫橋

　　4. 后電位

　　5. Chemical-dependent channel

　　6. 興奮—收縮耦聯

　　7. 動作電位“全或無”現象

　　8. 鈣調蛋白

　　9. 內環境

　　10. Channel mediated facilitated diffusion

　　11. 正反饋及例子

　　12. 電緊張性擴布

　　13. 鈉泵（Na —K 泵）

　　14. 閾電位

　　15. Chemically gated channel

　　16. 絕對不應期

　　17. 電壓門控通道

　　18. Secondary active transport

　　19. 主動運轉

　　20. 興奮

　　21. 易化擴散

　　22. 等張收縮

　　23. 超極化

　　24. （骨骼肌）張力—速度曲線

　　25. 時間性總和

　　26. cotransport

　　27. Single switch

　　28. 胞飲

　　29. 最適前負荷

　　30. excitability興奮性

　　31. 閾電位和閾強度

　　二、選擇題

　　1. 正常的神經元，其細胞膜外側比細胞間質

　　A. 略帶正電B. 略帶負電C. 中性D. 不一定

　　三、填空題

　　1. 鉀離子由細胞內轉運到細胞外是通過易化擴散方式，轉運Ach是通過方式，從神經末梢釋放到突觸間隙。葡萄糖是通過_______進入小腸粘膜上皮細胞。

　　2. 物質通過細胞膜的轉運方式有_______ _______ _______ _______

　　3. 可興奮細胞在受到刺激而興奮時，都要首先產生_______。

　　在神經纖維上，興奮波的傳導速度快慢取決于_______和________。

　　4. 骨骼肌細胞橫管系統的功能是________，縱管系統的功能是________。

　　5. 易化擴散是指________物質在_________的幫助下_______。

　　6. 實驗證明；當細胞外K 的濃度降低時，膜_______電位極化)；動作電位的去極化是流，可被河豚毒阻斷。

　　7. 研究細胞膜上的離子通道，通常采用_______技術，而研究細胞的跨膜離子流，通常采用_______技術。

　　8. 神經纖維動作電位的幅值等于膜內外電位變化值，動作電位的持續時間等于_________電位持續時間之和。

　　9. 局部興奮只有經過________或_________才能達到閾值。

　　10. 長度一張力曲線的縱坐標表示________，橫坐標表示_________。

　　四、論述題

　　1、試述神經沖動引起肌纖維收縮的生理過程及主要影響因素。

　　2、簡述物質通過細胞膜的幾種轉運方式。

　　3、不同強度的電刺激作用于單根神經纖維和神經干，記錄到的電變化有何不同？產生不同的原因是什么？

　　4、述靜息電位產生機制。

　　5、試述神經沖動引起肌纖維收縮的生理過程及主要影響因素。

　　參考答案

　　一、名詞解釋

　　1. 膜片鉗：用來測量單通道跨膜的離子電流和電導的裝置。

　　2. 后負荷：指肌肉開始收縮時遇到的阻力。

　　3. 橫橋：肌凝蛋白的膨大的球狀部突出在粗肌絲的表面，它與細肌絲接觸共同組成橫橋結構。它對肌絲的滑動有重要意義。

　　4. 后電位：在鋒電位下降支最后恢復到靜息電位水平前，膜兩側電位還要經歷一些微小而較緩慢的波動，稱為后電位。

　　5. Chemical-dependent channel：化學門控通道能特異性結合外來化學刺激的信號分子，引起通道蛋白質的變構作用而使通道開放，然后靠相應離子的易化擴散完成跨膜信號傳遞的膜通道蛋白。

　　6. 興奮—收縮耦聯：連接肌膜電興奮和肌絲滑行收縮的過程。肌細胞動作電位－電興奮通過橫管傳入肌細胞深處－三聯管處信息傳遞胞外鈣離子進入細胞觸發肌漿網釋放更多的鈣離子－細肌絲上肌鈣蛋白結合鈣離子后使原肌凝蛋白變構并解除它對肌纖蛋白與粗肌絲肌凝蛋白橫橋結合的阻礙作用－結合后產生ATP酶活性并利用分解ATP獲取的能量使橫橋擺動導致細肌絲向粗肌絲之間滑行－肌小節、肌原纖維、肌細胞乃至整條肌肉長度縮短（肌肉收縮）－肌漿網上鈣泵回收鈣離子－肌肉舒張。

　　7. 動作電位“全或無”現象：指動作電位的產生，不會因為刺激因素的不同或強度的差異而使動作電位的形狀發生改變，即動作電位只要發生，它的波形就不發生變化。

　　8. 鈣調蛋白:位于細胞內的一種特殊蛋白質，它能結合4個鈣離子，結合后能激活一些蛋白激酶，引起相應的生物學效應。

　　9. 內環境：體內細胞生存的環境為內環境，人體的內環境為細胞外液。

　　10. Channel mediated facilitated diffusion：電位門控通道：主要有鈉、鉀、鈣等離子通道，通常由同一亞基的四個跨膜區段圍成孔道，孔道中有一些帶電基團（電位敏感器）控制閘門，當跨膜電位發生變化時，電敏感器在電場力的作用下產生位移，響應膜電位的變化，造成閘門的開啟或關閉。

　　11. 正反饋及例子：受控部分發出的反饋信息，通過反饋控制系統影響中樞，最終加強自身的活動或使活動停止，這種反饋調節方式為正反饋。例：分娩過程時的子宮收縮，排尿反射等。

　　12. 電緊張性擴布：指發生在膜的某一點的局部興奮可以使鄰近的膜也產生類似的去極化，但隨距離加大而迅速減小以至消失。

　　13. 鈉泵（Na —K 泵）：鈉離子出膜，鉀離子進膜，保持膜內高鉀膜外高鈉的不均勻離子分布。作用：細胞內高鉀是許多代謝反應進行的必需條件；防止細胞水腫；勢能貯備。

　　14. 閾電位：能使Na 通道大量開放從而產生動作電位的臨界膜電位。（或能使膜出現Na內流與去極化形成負反饋的膜電位值）。

　　15. Chemically gated channel：能特異性結合外來化學刺激的信號分子，引起通道蛋白質的變構作用而使通道開放，然后靠相應離子的易化擴散完成跨膜信號傳遞的膜通道蛋白。

　　16. 絕對不應期：在細胞動作電位產生的最初時期內無論在接受多大的刺激，細胞都不能再產生興奮，稱這一段時期為絕對不應期。

　　17. 電壓門控通道: 主要有鈉、鉀、鈣等離子通道，通常由同一亞基的四個跨膜區段圍成孔道，孔道中有一些帶電基團（電位敏感器）控制閘門，當跨膜電位發生變化時，電敏感器在電場力的作用下產生位移，響應膜電位的變化，造成閘門的開啟或關閉。孔道口的孔徑和電荷分布形成離子選擇器，但并非對其它離子絕對不通透。

　　18. Secondary active transport：繼發性主動轉運，某些物質的轉運所消耗的能量不是由ATP直接提供，而是由鈉泵耗能形成的某種物質的勢能優勢提供能量，這種形式的轉運為繼發性主動轉運。

　　19. 主動運轉:指細胞通過本身的某種耗能過程，逆濃差移動物質分子或離子的過程。

　　20. 興奮：組織細胞產生動作電位的情況。

　　21. 易化擴散：不溶或少溶于脂質的物質在一些特殊蛋白分子的協助下完成跨膜轉運。載體介導（結構特異性，飽和現象，競爭性抑制）和通道介導由高濃度到低濃度。

　　22. 等張收縮：肌肉產生的與負荷相同的張力使負荷移動一定的距離，這樣的收縮類型為等張收縮。

　　23. 超極化：當靜息電位的數值向膜內負值加大的方向變化時，稱作膜的超極化。

　　24. （骨骼肌）張力—速度曲線：改變骨骼肌的后負荷，得到的肌肉產生的張力和其縮短速度變化曲線。

　　25. 時間性總和：局部興奮的疊加可以發生在連續解接受多個閾下刺激的膜的某一點，即當前面刺激引起的局部興奮尚未消失時，與后面刺激引起的局部刺激發生疊加。

　　26. cotransport：同向轉運，指兩種物質與細胞膜上的同向轉運體特殊蛋白質結合，以相同方向通過細胞膜的轉運。

　　27. Single switch：單收縮，整塊骨骼肌或單個肌細胞受到一次短促的刺激時，出現的一次機械收縮。

　　28. 胞飲：液體物質通過入胞作用進入細胞體的過程。

　　29. 最適前負荷：由長度—張力曲線可知當前負荷逐漸增加時，肌肉每次收縮所產生的張力也隨之增大，但在前負荷超過一定限度時，在增加前負荷反而使主動張力越來越小，以致為零，故稱使肌肉產生最大張力的前負荷稱為最適前負荷。

　　30. excitability興奮性：細胞受刺激時產生動作電位的能力，稱為興奮性。

　　31. 閾電位和閾強度：能使Na 通道大量開放從而產生動作電位的臨界膜電位。（或能使膜出現Na 內流與去極化形成負反饋的膜電位值）稱為閾電位。在一定的刺激持續作用下，引起組織興奮所必需的最小刺激強度，稱為閾強度。

　　二、選擇題

　　1. 正常的神經元，其細胞膜外側比細胞間質：A

　　A. 略帶正電B. 略帶負電C. 中性D. 不一定

　　三、填空題

　　1. 鉀離子由細胞內轉運到細胞外是通過易化擴散方式，轉運Ach是通過出胞方式，從神經末梢釋放到突觸間隙。葡萄糖是通過主動轉運進入小腸粘膜上皮細胞。

　　2. 物質通過細胞膜的轉運方式有單純擴散 易化擴散 主動轉運 入胞 出胞

　　3. 可興奮細胞在受到刺激而興奮時，都要首先產生動作電位。

　　在神經纖維上，興奮波的傳導速度快慢取決于有無髓鞘和纖維直徑大小。

　　4. 骨骼肌細胞橫管系統的功能是將肌細胞膜上的電變化傳入胞內，縱管系統的功能是觸發肌小節的收縮和舒張。

　　5. 易化擴散是指非脂溶性物質在膜上某些特殊蛋白質的幫助下順電化學梯度轉運過細胞膜的過程。

　　6. 實驗證明；當細胞外K 的濃度降低時，膜電位升高(即去極化)；動作電位的去極化是Na 內流，可被河豚毒阻斷。

　　7. 研究細胞膜上的離子通道，通常采用膜片鉗技術，而研究細胞的跨膜離子流，通常采用電壓鉗技術。

　　8. 神經纖維動作電位的幅值等于膜內外電位變化值，動作電位的持續時間等于不應期和超常期電位持續時間之和。

　　9. 局部興奮只有經過時間性總和或空間性總和才能達到閾值。

　　10. 長度一張力曲線的縱坐標表示肌肉張力，橫坐標表示肌肉初長。

　　四、論述題

　　1、試述神經沖動引起肌纖維收縮的生理過程及主要影響因素。

　　［考點］神經—骨骼肌的興奮耦聯、傳遞。

　　［解析］當神經沖動傳到肌細胞時，沖動引起軸突末梢去極化，電壓門控式鈣離子通道開放，鈣離子內流引起囊泡移動以至排放，將其內的乙酰膽堿釋放入神經—肌肉接頭間隙內，乙酰膽堿與存在于肌細胞膜上的乙酰膽堿受體結合，引起終板膜上的特殊通道蛋白質開放，鈉離子的內流和鉀離子的外流使肌細胞產生動作電位，并將其迅速擴布到整個細胞膜，于是整個肌細胞便進入興奮狀態。肌細胞的興奮并不等于細胞收縮，這中間還需要一個過程。這個把肌細胞的電興奮與肌細胞機械收縮銜接起來的中介過程，稱為興奮收縮耦聯。具體的耦聯過程是：首先，細胞質膜的動作電位可直接傳遍與其相延續的橫管系統的細胞膜。橫管的動作電位可在三聯管結構處把興奮信息傳遞給縱管終池，使縱管膜對鈣離子的通透性增大，貯存于池內的 Ca2 便會順其梯度擴散到胞漿中，使胞漿Ca2 濃度升高，Ca2 與肌鈣蛋白結合，從而出現肌肉收縮。

　　當神經沖動停止時，肌膜及橫管電位恢復，終池膜對 Ca2 的通透性降低，由于Ca2 泵的作用，Ca2 回到終池，使肌漿內Ca2 降低，Ca2 與肌鈣蛋白分離，從而出現肌肉舒張。

　　2、簡述物質通過細胞膜的幾種轉運方式。

　　［考點］細胞膜的物質轉運。

　　［解析］具體跨膜轉運物質的形式有：

　　（1）單純擴散：是指一些脂溶性的物質由膜的高濃度一側向低濃度一側移動的過程。影響單純擴散的主要因素有二：①膜兩側的溶質分子濃度梯度。濃度梯度大，物質順濃度梯度擴散就多；濃度梯度消失，擴散就停止。②膜對該物質的通透性。由于細胞膜的結構是脂質雙分子層，所以膜對脂溶性高的物質如氧和二氧化碳通透性大，擴散容易；對脂溶性低和非脂溶性物通透性小，擴散就難。

　　（2）易化擴散：是指一些非脂溶性的物質或水溶性強的物質，依靠細胞膜上鑲嵌在脂質雙分子層中特殊蛋白質的“幫助”，順電—化學梯度擴散的過程。即將本來不能或極難進行的跨膜擴散變得容易進行，所以叫做易化擴散。參與易化擴散的鑲嵌蛋白質有兩種類型：一種是載體蛋白質，另一種是通道蛋白質。因而易化擴散可分為兩種

　　①以載體為中介的易化擴散：載體的作用是在細胞膜的一側與某物質相結合，再通過本身的變構作用將其運往膜的另一側。以此種方式轉運的物質是一些小分子的有機物。載體轉運有三個主要特點：一個是高度特異性，一種載體只能轉運一種物質，如葡萄糖載體只能轉運葡萄糖。另一個是飽和性，即在單位時間內的物質轉運量不能超過某一數值。第三，競爭抑制性，即結構近似的物質可爭奪占有同一種載體、載體優先轉運濃度較高的物質。

　　②以通道為中介的易化擴散：通道的作用是在一定條件下通過蛋白質本身的變構作用而在其內部形成一個水相孔洞或溝道，使被轉運的物質得以通過。以此種方式轉運的物質是一些簡單的離子。

　　通道的開放和關閉，由化學因素控制的通道，稱為化學依賴性通道；由電位因素控制的通道，稱電位依賴性通道。化學依賴性通道是在與某一化學物質結合時開放，在與該化學物質脫離時關閉。電位依賴性通道是在細胞膜兩側的電位差變化到某一數值時開放。

　　在單純擴散和易化擴散的過程中，物質都是順著電—化學梯度而移動，不消耗細胞的能量，故這兩種轉運方式屬于被動轉運。

　　（3）主動轉運：是指物質依靠膜上“泵蛋白”的作用，由膜的低濃度一側向高濃度一側轉運的過程。這是一種耗能過程，所以稱為主動轉運。

　　主動轉運是靠細胞上的一種特殊的鑲嵌蛋白質實現的，這種特殊的鑲嵌蛋白質，稱為泵蛋白質，簡稱泵。細胞膜上的泵蛋白質具有特異性，按其所轉運的物質種類可分為鈉泵、鉀泵、鈣泵等等。

　　在不同組織的細胞膜上，各種離子泵的化學結構雖有差異，但其轉運離子的特點基本相同，都是耗氧、耗能量的（能量由ATP提供）。這是主動轉運與單純擴散、易化擴散的重要不同點。

　　（4）入胞和出胞：一些大分子或物質團塊的轉運，是通過入胞作用和出胞作用來實現的。

　　①入胞（內吞）：入胞是指物質通過細胞膜的運動，從細胞外進入細胞內的過程。如果進入的是固體物質，稱為吞噬；如果是液態物質，稱為吞飲。

　　入胞過程進行時，首先是細胞膜通過細胞膜表面存在的特殊受體辨別要吞入的物質。接著是膜和該物質接觸，引起膜的形態和機能的變化。接觸處的膜內陷。其周圍的膜形成了突出的偽足并包圍該物質，然后，偽足相互接觸并發生膜的融合和斷裂，于是異物和包圍它的一部分細胞膜一起內陷而進入細胞內。在胞質內，吞噬物與溶酶體接觸融合成一體，溶酶體內的水解酶即可將進入的物質進行消化。

　　②出胞（外吐）： 出胞是指物質通過細胞膜的運動，從細胞內排出到細胞外的過程。它是細胞把代謝產物或腺細胞的分泌物排到細胞外的方式。以腺細胞分泌酶原的過程為例，當出胞作用進行時，腺細胞內的酶原顆粒逐漸向細胞的頂端靠近。最后酶原顆粒外包裹的膜和細胞膜接觸并融合，在融合處形成小孔，致使酶原顆粒內容物放出細胞外。入胞和出胞作用也都是耗能的主動轉運過程。

　　3、不同強度的電刺激作用于單根神經纖維和神經干，記錄到的電變化有何不同？產生不同的原因是什么？

　　［考點］神經的生物電現象的形成原理

　　［解析］能使 Na 通道大量開放從而產生動作電位的臨界膜電位。（或能使膜出現Na 內流與去極化形成負反饋的膜電位值）稱為閾電位。在一定的刺激持續時間作用下，引起組織興奮所必需的最小刺激強度，稱為閾強度。比閾電位弱的刺激，成為閾下刺激，他們只能引起低于閾電位值的去極化，不能發展為動作電位。閾下刺激未能使靜息電位的去極化達到閾電位，但他也能引起該段膜中所含Na 通道的少量開放，這是少量Na 內流造成的去極化和電刺激造成的去極化疊加起來，在受刺激的局部出現一個較小的去極化，成為局部興奮或局部反應。其特點為：①它不是“全或無”的，在閾下刺激的范圍內，隨刺激強度的增大而增大，②不能在膜上作遠距離的傳播，但由于膜本身由于有電阻和電容特性而膜內外都是電解質溶液，發生在膜的某一點的局部興奮，可以使鄰近的膜也產生類似的去極化，但隨距離加大而迅速減小以至消失，成為電緊張性擴布③局部興奮可以互相疊加，當一處產生的局部興奮由于電緊張性擴布致使臨近處的膜也出現程度較小的去極化，而該處又因另一刺激也產生了局部興奮，雖然兩者單獨出現時都不足以引起一次動作電位，但如果遇到一起時可以疊加起來，以致有可能達到閾電位引發一次動作電位，稱為空間性總和。局部興奮的疊加也可以發生在連續數個閾下刺激的膜的某一點，亦即當前面刺激引起的局部興奮尚未消失時，與后面刺激引起的局部興奮發生疊加，稱為時間性總和。

　　在刺激超過閾強度后，動作電位的上升速度和所能達到的最大值，就不再依賴于所給刺激的強度大小了。即只要刺激達到足夠的強度，再增加刺激強度并不能使動作電位的幅度有所增大。此外，動作電位并不是只出現在受刺激的局部，他在受刺激部位產生后，還可沿著細胞膜向周圍傳播，而且傳播的距離并不因為原處刺激的強度而有所不同，直至整個細胞的膜都依次興奮并產生一次同樣大小和形式的動作電位。即動作電位的“全或無”現象。

　　4、述靜息電位產生機制。

　　［解題技巧］靜息電位就是鉀離子的高通透性引起的，分析細胞內鉀離子濃度高于外環境，鈉離子濃度低于外環境，對做電位方面的題有很大意義。

　　［解析］靜息電位指安靜時存在于細胞兩側的外正內負的電位差。其形成原因是膜兩側離子分布不平衡及膜對 K 有較高的通透能力。細胞內K 濃度和帶負電的蛋白質濃度都大于細胞外（而細胞外Na 和Cl 濃度大于細胞內），但因為細胞膜只對K 有相對較高的通透性，K 順濃度差由細胞內移到細胞外，而膜內帶負電的蛋白質離子不能透出細胞，于是K 離子外移造成膜內變負而膜外變正。外正內負的狀態一方面可隨K 的外移而增加，另一方面，K 外移形成的外正內負將阻礙K 的外移（正負電荷互相吸引，而相同方向電荷則互相排斥）。最后達到一種K 外移(因濃度差) 和阻礙K 外移（正負電荷互相吸引，而相同方向電荷則相互排斥）。最后達到一種K 外移（因濃度差）和阻礙K 外移（因電位差）相平衡的狀態，這是的膜電位稱為K 平衡電位，實際上，就是（或接近于）安靜時細胞膜外的電位差。

　　5、試述神經沖動引起肌纖維收縮的生理過程及主要影響因素。

　　［考點］興奮在同一肌細胞上的傳導。

　　神經—骨骼肌的興奮傳遞。

　　［解析］神經—肌接頭的傳遞過程 神經—肌接頭的興奮傳遞是通過神經遞質和電變化兩個過程來完成的。即當沖動傳至軸突末梢時，接頭前膜因去極化而引起膜上的鈣通道開放，細胞間液中的一部分鈣的二價正離子移入膜內。促使囊泡與前膜接觸、融合，然后釋放出Ach。Ach擴散到終極膜，并與該處的受體結合，形成Ach—受體復合物．它使終板膜同時對所有小離子（包括鈉離子、鉀離子、氯離子等，但以鈉離子為主）的通透性都增加，鈉離子透入快而多，鉀離子透出慢而少，于是終板膜產生局部去極化，這一電變化稱為終板電位。當終板電位達到一定閾值時，可使終板膜鄰近的肌膜產生可擴布的鋒電位，沿著肌膜傳布，通過興奮—收縮耦聯導致肌肉收縮。具體的耦聯過程是：首先，細胞質膜的動作電位可直接傳遍與其相延續的橫管系統的細胞膜。橫管的動作電位可在三聯管結構處把興奮信息傳遞給縱管終池，使縱管膜對鈣離子的通透性增大，貯存于池內的Ca2 便會順其梯度擴散到胞漿中，使胞漿Ca2 濃度升高，Ca2 與肌鈣蛋白結從而出現肌肉收縮。

　　另外，終板膜上的膽堿酯酶能使 Ach 迅速水解破壞。因此，運動神經末梢發生一次動作電位，只能引起一次肌細胞興奮，產生一次收縮。某些藥物如新斯的明、毒扁豆堿等，可與膽堿酯酶結合，使其失去活性，不能水解 Ach ，或水解得很慢。以致動作電位持續時間延長，常引起肌肉痙攣。另一些藥物如箭毒等，能與 Ach 競爭終板膜上受體，阻斷 Ach 的作用，從而影響神經—肌接頭的興奮傳遞，使肌肉松弛。外科手術時，可應用箭毒類藥物作為肌肉松弛劑。