1 物质的跨膜转运(2006、2011、2012、2013、2014、2015、2016、2017考点)★★★★
(1)物质的跨膜转运方式
【注意】
①单纯扩散、易化扩散(经通道和经载体易化扩散)均为顺浓度或电位梯度的被动转运,无需消耗能量。但易化扩散需要通道或载体蛋白质的介导。 主动转运(原发性和继发性主动转运)均为逆浓度或电位梯度的主动转运,需要消耗能量。
②单纯扩散→无需耗能,无需蛋白质协助;易化扩散→无需耗能,需要蛋白质(通道或载体蛋白)协助主动转运→需要耗能,需要蛋白质协助。可以看出,从单纯扩散→易化扩散→主动转运,逐层递进,要求越来越高。
③继发性主动转运需依赖原发性主动转运,其能量来自原发性主动转运在膜两侧建立的Na+或H+浓度梯度。
④继发性主动转运是在Na+或H+顺浓度梯度扩散的同时使其他物质逆浓度梯度和(或)电位梯度跨膜转运。
⑤与细胞产生生物电(即能转运产生生物电的带电粒子Na+、K+、Ca2+等)有关的跨膜物质转运式——经通道易化扩散(包括电压门控通道、化学门控通道、机械门控通道)、原发性主动转运、继发性主转运。
⑥与细胞产生生物电无关的跨膜物质转运形式——单纯扩散、经载体易化扩散、出胞或入胞。
⑦不需要载体参与的转运方式(单纯扩散、经通道易化扩散)无饱和现象,需要载体参与的转运方式(经载体易化扩散、原发性和继发性主动转运)有饱和现象。
2001 1A.2000 2A.下列跨膜转运的方式中,不出现饱和现象的是
A.与Na+偶联的继发性主动转运 B.原发性主动转运 C.易化扩散
D.单纯扩散 E.Na+-Ca2+交换 【答案】ABCDE
1994 31A.产生生物电的跨膜离子移动属于
A.单纯扩散 B.载体中介的易化扩散 C.通道中介的易化扩散
D.入胞 E.出胞 【答案】ABCDE
2009 156X.与发生细胞生物电有关的跨膜物质转运形式有
A.经载体易化扩散 B.经化学门控通道易化扩散
C.经电压门控通道易化扩散 D.原发性主动转运 【答案】ABCDE
(2)常考物质的跨膜转运方式归纳总结
【注意】
①可经单纯扩散转运的物质记为“喝酒(乙醇)水(水),有气(气体如氧气、氨气)氛(粪,指尿素)”。
②Na+、K+和Ca2+顺浓度(电位)梯度转运——经通道易化扩散。
③Na+、K+和Ca2+逆浓度(电位)梯度转运——主动转运。
④葡萄糖、氨基酸顺浓度梯度(如从血液到红细胞及其他普通细胞如脑细胞)无需耗能——经载体易化扩散。
⑤葡萄糖、氨基酸逆浓度梯度(如在小肠吸收、肾小管重吸收)需要耗能——伴Na+重吸收的继发性主动转运。
2017 1A.葡萄糖分子从小肠上皮刷状缘进入细胞的方式是
A.单纯扩散 B.易化扩散 C.原发性主动转运 D.继发性主动转运 【答案】ABCDE
2012 1A.人体的NH3通过细胞膜的方式是
A.单纯扩散 B.易化扩散 C.原发性主动转运 D.继发性主动转运 【答案】ABCDE
2014 2A.葡萄糖在肾小管管腔面被重吸收的跨膜转运方式是
A.继发性主动转运 B.经通道易化扩散 C.原发性主动转运 D.入胞作用 【答案】ABCDE
2013 1A.葡萄糖从肠道进入肠上皮细胞的方式是
A.入胞 B.单纯扩散 C.易化扩散 D.主动转运 【答案】ABCDE
A.单纯扩散 B.载体中介的易化扩散 C.通道中介的易化扩散
D.原发性主动转运 E.继发性主动转运
1999 93B.葡萄糖通过小肠黏膜或肾小管吸收属于 【答案】ABCDE
1999 94B.葡萄糖通过一般细胞膜属于 【答案】ABCDE
2011 153X.在肾上管上皮的转运过程中伴有Na+重吸收的是
A.葡萄糖的重吸收 B.氨基酸的重吸收 C.H+的分泌 D.NH3的分泌 【答案】ABCDE
2004 4A.与肠黏膜细胞吸收葡萄糖关系密切的转运过程是
A.HCO-3的被动吸收 B.Na+的主动吸收 C.K+的主动吸收
D.Cl-的被动吸收 E.Ca2+的主动吸收 【答案】ABCDE
1998 2A.葡萄糖从细胞外液进入红细胞内属于
A.单纯扩散 B.经通道易化扩散 C.经载体易化扩散
D.主动转运 E.入胞作用 【答案】ABCDE
A.易化扩散 B.主动转运 C.两者都是 D.两者都不是
1992 105C.氧由肺泡进入血液 【答案】ABCDE
1992 106C.葡萄糖由血液进入脑细胞 【答案】ABCDE
2004 3A.运动神经纤维末梢释放乙酰胆碱(ACh)属于
A.单纯扩散 B.易化扩散 C.主动转运
D.出胞作用 E.入胞作用 【答案】ABCDE
2016 151X.下列物质跨膜转运中,属于出胞方式的有
A.肥大细胞脱颗粒 B.内分泌细胞分泌激素
C.肾小管上皮细胞泌H+ D.神经末梢释放递质 【答案】ABCDE
(3)带电粒子(离子)跨膜转运方式的快速判断技巧
考题中经常会直接或间接地考查某种带电粒子(如Na+、K+、Ca2+)的跨膜转运方式,这时我们可以根据物质跨膜转运的特点做出快速判断:若顺浓度(电位)梯度,无需耗能,为经通道易化扩散;若逆浓度(电位)梯度,需要耗能,为主动转运。 若判断为主动转运,且该转运过程需要离子泵介导,则为原发性主动转运;反之,为依赖于原发性主动转运在膜两侧建立的Na+或H+浓度梯度的继发性主动转运。解题中常用到的知识点总结如下:
①细胞外液中的Na+浓度是细胞内液的10倍 ②细胞内液中的K+浓度约为细胞外液的30倍
③细胞外液中的Ca2+浓度是细胞内液(胞质)的104倍 ④细胞外液中的Cl-浓度是细胞内液的30倍
⑤心肌、骨骼肌肌浆网是细胞内Ca2+的储存仓库(Ca2+浓度比胞质中高近万倍)
【注意】心肌或骨骼肌兴奋收缩耦联过程中:Ca2+通过肌膜或T管膜上的钙通道(经通道的易化扩散,顺浓度)流入胞质内,而通过肌膜上的Na+-Ca2+交换体(继发性主动转运,逆浓度)和钙泵(原发性主动转运,逆浓度)将胞质内的Ca2+排出胞外;Ca2+通过肌质网上的钙通道(经通道的易化扩散,顺浓度)流入细胞质,而通过肌质网上Ca2+泵(原发性主动转运,逆浓度)回收胞质内。Ca2+在兴奋收缩耦联过程中的跨膜转运方式极易混淆且常在考题中涉及,须牢记。
2015 2A.当细胞膜去极化和复极化时,相关离子的跨膜转运方式是
A.经通道易化扩散 B.原发性主动转运
C.继发性主动转运 D.经载体的易化扩散 【答案】ABCDE
2005 2A.在细胞膜的物质转运中,Na+跨膜转运的方式是
A.单纯扩散和易化扩散 B.单纯扩散和主动转运 C.易化扩散和主动转运
D.易化扩散和出胞或入胞 E.单纯扩散、易化扩散和主动转运 【答案】ABCDE
1999 140X.下述哪些过程需要细胞本身耗能
A.维持正常的静息电位 B.膜去极化达阈电位时的大量Na+内流
C.动作电位复极相中的K+外流 D.骨骼肌细胞胞浆中,Ca2+向肌浆网内部的聚集 【答案】ABCDE
【注意】维持正常的静息电位(A项)需要钠泵的参与,因此需要细胞本身耗能。
(4)钠泵(Na+泵、钠钾泵、Na+-K+泵、Na+-K+-ATP酶)
①钠泵是哺乳动物细胞膜中普遍存在的离子泵(膜蛋白)。
②钠泵具有ATP酶的活性(可将ATP水解为ADP),又称为Na+-K+依赖性ATP酶。
③钠泵每分解1ATP可逆浓度差将3个Na+移出胞外,将2个K+移入胞内,其直接效应是维持细胞膜两侧Na+和K+的浓度差,使细胞外液中的Na+浓度达到胞质内的10倍左右,细胞内K+浓度达到细胞外液的30倍左右。
④钠泵活动会使3个Na+移出胞外、2个K+移入胞内,产生一个正电荷的净外移,故钠泵具有生电效应。
⑤钠泵特异性的抑制剂是哇巴因。
钠泵的生理意义 ①钠泵活动造成的细胞内高K+为胞质内许多代谢反应所必需,如核糖体合成蛋白质就需要高K+环境。②维持细胞内渗透压和细胞容积。钠泵的活动可将漏入胞内的Na+不断转运出去,保持细胞正常的渗透压和容积。③钠泵活动形成的Na+和K+跨膜浓度梯度是细胞发生生电活动的基础。④钠泵的生电效应可直接使膜内电位的负值增大。⑤钠泵活动建立的Na+跨膜浓度梯度可为继发性主动转运提供势能储备。
2003 2A.下列关于Na+-K+泵的描述,错误的是
A.仅分布于可兴奋细胞的细胞膜上 B.是一种镶嵌于细胞膜上的蛋白质
C.具有分解ATP而获能的功能 D.能不断将Na+移出细胞膜外,而把K+移入细胞膜内
E.对细胞生物电的产生具有重要意义 【答案】ABCDE
【注意】常考具有分解ATP或GTP功能的结构(都是耗能的过程):
①Na+-K+泵具有分解ATP而获能的功能,故又称Na+-K+-ATP酶(8版生理学内容)(2003考点)。
②横纹肌粗肌丝横桥头部(肌球蛋白)具有ATP酶活性(8版生理学内容)(2015考点)。
③G蛋白(异源三聚体G蛋白)自身具有GTP酶活性(8版生物化学内容)。
④Ras蛋白(又称P21蛋白或小G蛋白)具有GTP酶活性(8版生物化学内容)(2010考点)。
⑤原核生物释放因子RF3具有GTP酶活性(8版生物化学内容)。
2 细胞的信号转导(2010、2014、2015考点)★★★
参见本书生理学第10章。
3 细胞的生物电活动(2006、2007、2008、2010、2011、2013、2014、2016考点)★★★★
细胞的膜电位主要有两种表现形式,即安静状态下相对平稳的静息电位和受刺激时迅速发生、并向远处传播的动作电位。 机体所有的细胞都具有静息电位,而动作电位则仅见于神经细胞、肌细胞和部位腺细胞。
(1)静息电位 安静情况下细胞膜两侧存在的外正内负且相对平稳的电位差,称为静息电位。 据测定,当细胞外液固定于零电位时,各类细胞的膜内电位在安静情况下均为负值,范围在-10~-100m V之间。 由于记录膜电位时均以细胞外为零点位,故细胞内负值越大(区别于数学上所说的“负值”,这里说的负值增大是指其绝对值的增大),表示膜两侧的电位差越大,亦即静息电位越大。
(2)电化学驱动力和平衡电位 若质膜只对一种离子通透,该离子将在浓度差的驱动下进行跨膜扩散;但扩散的同时也使膜两侧形成逐渐增大的电位差。 该电位差对离子产生的作用与浓度差相反,将阻止该离子的扩散。
电化学驱动力 某种离子在膜两侧的电位差和浓度差两个驱动力的代数和,称为该离子的电化学驱动力。
平衡电位 当某种离子电 化学驱动力为零时,该离子的净扩散量为零,膜两侧的电位差便稳定下来,这种离子净扩散为零时的跨膜电位差称为该离子的平衡电位。
某种离子的跨膜扩散主要受膜两侧电位差和该离子浓度差两种力量的驱使,因此,离子在膜两侧受到的电化学驱动力是由该离子在膜两侧溶液中的浓度和膜电位共同决定的。即电化学驱动力应为膜电位(Em)与该离子的平衡电位(Ex)之差的绝对值。
当细胞(以神经细胞为例)处于安静状态时,根据静息膜电位(Em=-70m V)、Na+平衡电位(ENa=+60 m V)、K+平衡电位(EK=-90m V)的数值,可分别求得Na+、K+受到的电化学驱动力,即
①Na+的电化学驱动力=-70m V-(+60m V)=-130m V(内向)
②K+的电化学驱动力=-70m V-(-90m V)=+20m V(外向)
【注意】电 化学驱动力数值前的正负号则表示离子跨膜流动的方向,正号为外向,负号为内向。
(3)静息电位值接近于K+的平衡电位 细胞膜在安静状态下如果只对一种离子具有通透性,那么实际测得的静息电位应等于该离子的平衡电位;如果安静状态下细胞膜对几种或多种离子同时具有通透性,静息电位的大小则取决于细胞膜对这些离子的相对通透性和这些离子各自在膜两侧的浓度差。 膜对某种离子的通透性越高,该离子的扩散对静息电位形成的作用就越大,静息电位也就越接近于该离子的平衡电位。
在安静状态下,细胞膜对K+通透性最大,对Na+和Ca2+的通透性小。据测定,静息电位值与计算所得的K+平衡电位非常接近,而与Na+平衡电位则相差较远。除K+和Na+外,膜两侧溶液中的离子还有Cl-和Ca2+和有机负离子等,但它们对静息电位的形成均无明显作用。利用Nernst公式,可计算出K+的平衡电位(EK):在细胞外液和细胞内液中的浓度。
然而,静息电位的实测值并不等于K平衡电位,而是略小于(接近于)K平衡电位,这是因为安静时细胞膜对Na+也有一定的通透性,少量进入细胞的Na+可部分抵消由K+外流所形成的膜内负电位。
(4)影响静息电位水平的因素 ①细胞外液K+浓度。在安静情况下,细胞膜对K+的通透性相对较大,改变细胞外K+浓度即可影响K+平衡电位和静息电位。当细胞外K+浓度升高(如高血钾)时,K+平衡电位减小,静息电位也相应减小。②膜对K+和Na+的相对通透性。如果膜对K+的通透性增大,静息电位将增大(更趋向于Ek);反之,膜对Na+的通透性增大,则静息电位减小。③钠泵活动水平。钠泵活动增强时,其生电效应增强,膜发生一定程度的超极化;相反,钠泵活动受抑制时,则可使静息电位减小。
2016 3A.神经细胞的静息电位为-70m V,Na+平衡电位为+60m V,Na+的电化学驱动力则为
A.-130m V B.-10m V C.+10m V D.+130m V 【答案】ABCDE
2001 2A.神经纤维安静时,下面说法错误的是
A.跨膜电位梯度和Na+的浓度梯度方向相同 B.跨膜电位梯度和C1-的浓度梯度方向相同
C.跨膜电位梯度和K+的浓度梯度方向相同 D.跨膜电位梯度阻碍K+外流
E.跨膜电位梯度阻碍Na+外流 【答案】ABCDE
2011 3A.与Nernst公式计算所得相比,实际测得的神经细胞静息电位值
A.恰等于K+平衡电位 B.恰等于Na+平衡电位
C.接近于Na+平衡电位 D.接近于K+平衡电位 【答案】ABCDE
1992 62A.人工增加离体神经纤维浸浴液中K+浓度,静息电位的绝对值将
A.不变 B.增大 C.减小
D.先增大后减小 E.先减小后增大 【答案】ABCDE
2001 3A.细胞外液的K+浓度明显降低时,将引起
A.Na+-K+泵向胞外转运Na+增多 B.膜电位负值减小
C.膜的K+电导增大 D.Na+内流的驱动力增加
E.K+平衡电位的负值减小 【答案】ABCDE
(5)动作电位及其产生机制 动作电位(AP)是指细胞在静息电位基础上接受有效刺激后产生的一个迅速的可向远处传播的膜电位波动。
以神经细胞为例,当受到一个有效刺激时,其膜电位从-70m V逐渐去极化到达阈电位水平,此后迅速上升至+30m V,形成动作电位上升支(去极相);随后又迅速下降至接近静息电位水平,形成动作电位下降支(复极相)。 两者共同形成尖峰状的电位变化,称为锋电位。 锋电位是动作电位的主要部分,是动作电位的标志。
锋电位之后膜电位的低幅、缓慢波动,称为后电位。 后电位包括两个部分,前一部分的膜电位(绝对值)仍小于静息电位,称为后去极化电位(负后电位);后一部分(绝对值)大于静息电位,称为后超极化电位(正后电位)。 后电位结束后恢复到稳定的静息电位水平。 神经细胞的动作电位及产生机制如下:
(续表)
【注意】离子通道有静息态、激活态和失活态三种功能状态,而通道对离子的导通表现为开放和关闭两种状态。
①钠通道存在三种功能状态:静息态(关闭)、激活态(开放)和失活态(关闭)。
②钾通道存在两种功能状态:静息态(关闭)和激活态(开放),没有失活态(关闭)。
1991 1A.神经细胞动作电位的主要组成是
A.阈电位 B.锋电位 C.负后电位
D.正后电位 E.局部电位 【答案】ABCDE
1996 2A.人工地增加细胞外液中Na+浓度时,单根神经纤维动作电位的幅度将
A.增大 B.减小 C.不变
D.先增大后减小 E.先减小后增大 【答案】ABCDE
1997 4A.减少溶液中的Na+浓度,将使单根神经纤维动作电位的超射值
A.增大 B.减小 C.不变
D.先增大后减小 E.先减小后增大 【答案】ABCDE
2009 2A.神经细胞膜上的Na+泵活动受抑制时,可导致的变化是 【答案】ABCDE
A.静息电位绝对值减小,动作电位幅度增大 B.静息电位绝对值增大,动作电位幅度减小
C.静息电位绝对值和动作电位幅度均减小 D.静息电位绝对值和动作电位幅度均增大
2008 151X.用哇巴因抑制钠泵活动后,细胞功能发生的变化有
A.静息电位绝对值减小 B.动作电位幅度降低
C.Na+-Ca2+交换增加 D.胞质渗透压升高 【答案】ABCDE
2001 4A.在神经纤维,Na+通道失活的时间在
A.动作电位的上升相 B.动作电位的下降相 C.动作电位超射时
D.绝对不应期 E.相对不应期 【答案】ABCDE
2008 2A.神经细胞在兴奋过程中,Na+内流和K+外流的量取决于
A.各自平衡电位 B.细胞的阈电位 C.钠泵活动程度 D.所给刺激强度 【答案】ABCDE
2015 3A.下列情况下,明显延长神经细胞动作电位时程的是
A.部分阻断钾通道 B.升高细胞膜阈电位
C.减小刺激的强度 D.部分阻断钠通道 【答案】ABCDE
20073A.下列关于电压门控Na+通道与K+通道共同点的叙述,错误..的是
A.都有开放状态 B.都有关闭状态 C.都有激活状态 D.都有失活状态 【答案】ABCDE
A.Na+ B.K+ C.Ca2+
D.Cl- E.HCO-3
2002 93B.神经细胞膜在静息时通透性最大的离子是 【答案】ABCDE
2002 94B.神经细胞膜在受刺激兴奋时通透性最大的离子是 【答案】ABCDE
(6)动作电位的特性
①“全或无”现象 要使细胞产生动作电位,所给的刺激必须达到一定的强度。 若刺激未达到一定强度,动作电位就不会产生(无);当刺激达到一定的强度时,所产生的动作电位,其幅度便到达该细胞动作电位的最大值,不会随刺激强度的继续增强而增大(全)
②不衰减传播 动作电位产生后,并不停留在受刺激处的局部细胞膜,而是沿膜迅速向四周传播,直至传遍整个细胞,而且其幅度和波形在传播过程中始终保持不变(全)
③脉冲式发放 连续刺激所产生的多个动作电位总有一定间隔而不会融合起来,呈现一个个分离的脉冲式发放。
【注意】
①动作电位的不衰减传播也是其“全或无”特点的一种表现,解答多选题时不要遗漏。
②常考的“全或无”现象:动作电位的特点之一表现为“全或无”;心肌细胞的收缩方式为“全或无”式收缩(区别于骨骼肌的等级性收缩);神经纤维上动作电位传导的“全或无”。
2013 3A.下列关于动作电位的描述,正确的是
A.刺激强度小于阈值时,出现低幅度动作电位
B.刺激强度达到阈值后,再增加刺激强度能使动作电位幅度增大
C.动作电位一经产生,便可沿细胞膜作电紧张性扩布
D.传导距离较长时,动作电位的大小不发生改变 【答案】ABCDE
2002 139X.动作电位的“全或无”特点表现在
A.刺激太小时不能引发 B.一旦产生即达到最大
C.不衰减性传导 D.兴奋节律不变 【答案】ABCDE
2005 3A.能以不衰减的形式沿可兴奋细胞膜传导的电活动是
A.静息膜电位 B.锋电位 C.终板电位
D.感受器电位 E.突触后电位 【答案】ABCDE
(7)动作电位的触发、兴奋及兴奋性 刺激是指细胞所处环境的变化。 若要使细胞对刺激发生反应,尤其是使某些细胞产生动作电位,刺激必须达到一定的量。 刺激量通常包括三个参数,即刺激强度、刺激的持续时间和刺激强度 时间变化率。 实际测量中常将刺激的持续时间和强度 时间变化率固定,观察刺激强度与反应的关系。
2002 2A.可兴奋细胞兴奋的共同标志是
A.反射活动 B.肌肉收缩 C.腺体分泌
D.神经冲动 E.动作电位 【答案】ABCDE
2010 3A.外加刺激引起细胞兴奋的必要条件是
A.刺激达到一定的强度 B.刺激达到一定的持续时间
C.膜去极化达到阈电位 D.局部兴奋必须发生总和 【答案】ABCDE
2014 3A.下列情况下,能加大神经细胞动作电位幅度的是
A.延长刺激持续时间 B.降低细胞膜阈电位
C.增加细胞外液中Na+浓度 D.增大刺激强度 【答案】ABCDE
(8)动作电位的传播
①动作电位在同一细胞上的传播 细胞膜某一部分产生的动作电位可沿细胞膜不衰减地传遍整个细胞,这个过程也称为传导。 动作电位是以局部电流(应严格区别于本章后文讲到的“局部电位或局部反应”)形式传导的。
【注意】动作电位的传导实际上是通过局部电流刺激未兴奋部位,从而不断产生新的动作电位的过程。
②动作电位在细胞之间的传播 细胞之间的电阻常很大,无法形成有效的局部电流,因此动作电位不能由一个细胞直接传播到另一个细胞。 但在某些组织(如心肌),细胞间存在缝隙连接(属于特殊的细胞间连接方式,如心肌的闰盘结构)。 在缝隙连接处,相耦联的两个细胞的质膜靠得很近。 这些缝隙连接属于非门控通道,常处于开放状态,其中一个细胞产生动作电位后,局部电流可通过缝隙连接支架传播到另一个细胞。 缝隙连接的生理意义在于使某些同类细胞发生同步化活动,如心肌细胞的同步收缩有利于射血。 缝隙连接是心肌细胞发生“全或无”式收缩的结构基础。
19971A.下列有关同一细胞兴奋传导的叙述,哪一项是错误..的?
A.动作电位可沿细胞膜传导到整个细胞
B.传导方式是通过产生局部电流刺激未兴奋部位,使之出现动作电位
C.有髓纤维的跳跃传导速度与直径成正比
D.有髓纤维传导动作电位的速度比无髓纤维快
E.动作电位的幅度随直径增加而降低 【答案】ABCDE
【注意】动作电位在传播过程中其幅度和波形始终保持不变(即动作电位的“全或无”现象),故E项错。
(9)细胞兴奋后兴奋性的变化 可兴奋细胞在发生一次兴奋后,其兴奋性将出现一系列周期性变化。
【注意】在神经细胞,由于绝对不应期的长短正好对应于锋电位发生时期,所以锋电位不会发生融合。 锋电位最高频率受限于绝对不应期的长短。 如神经细胞锋电位的最大频率可达每秒500次(绝对不应期约2ms)。
1992 61A.神经纤维中相邻两个锋电位的时间间隔至少应大于其
A.相对不应期 B.绝对不应期 C.超常期
D.去极期 E.绝对不应期加相对不应期 【答案】ABCDE
2002 3A.神经纤维上前后两次兴奋,后一次兴奋最早可出现于前一次兴奋后的
A.绝对不应期 B.相对不应期 C.超常期
D.低常期 E.低常期结束后 【答案】ABCDE
2006 3A.组织细胞处于绝对不应期时,其兴奋性为
A.无限大 B.大于正常 C.等于正常
D.小于正常 E.零 【答案】ABCDE
2007 2A.与低常期相对应的动作电位时相是
A.锋电位升支 B.锋电位降支 C.正后电位 D.负后电位 【答案】ABCDE
1995 13A.在神经纤维一次兴奋后的相对不应期
A.全部Na+通道失活 B.较强的刺激也不能引起动作电位
C.多数K+通道失活 D.部分Na+通道失活
E.膜电位处在去极过程中 【答案】ABCDE
(10)电紧张电位、局部电位与动作电位的比较
【注意】
①电紧张电位完全由质膜和胞质固有的被动电学特性所决定,其产生没有离子通道的激活和膜电导的改变。
②电紧张传播依靠膜的基本电学特性向周围扩布(膜电位只发生被动改变)。
③电紧张电位和局部电位可进行时间性和空间性叠加总和,而动作电位不能总和(“全或无”特点)。
④电紧张电位和局部电位的传播随时间和距离的延长而迅速衰减,而动作电位为不衰减传导(信号不失真)。
⑤局部电位与局部电流是截然不同的两个概念,前者是细胞受到阈下刺激时膜两侧产生的微弱电位变化,后者为动作电位的传播形式。
⑥体内许多部位的电信号都具有上述局部电位的特征,如肌细胞的终板电位、发生器电位、感受器细胞的感受器电位及神经元突触处的兴奋性突触后电位(EPSP)和抑制性突触后电位(IPSP)等。
2003 129X.局部电位的特点是
A.没有不应期 B.有“全或无”现象 C.可以总和 D.传导较慢 【答案】ABCDE
【注意】局部电位的特点之一是传导距离短(由于其呈衰减性传导),并不是传导较慢。 故D项错。
A.动作电位 B.阈电位 C.局部电位
D.静息电位 E.后电位
1994 97B.终板电位是 【答案】ABCDE
1994 98B.兴奋性突触后电位是 【答案】ABCDE
4 肌细胞的收缩(2008、2009、2010、2012、2013、2014、2015、2016、2017考点)★★★★
骨骼肌的收缩是在中枢神经系统控制下完成的,每个肌细胞都受到来自运动神经元轴突分支的支配;只有当支配肌肉的神经纤维发生兴奋时,动作电位经神经 肌肉接头传递给肌肉,才能引起肌肉的兴奋和收缩。
(1)骨骼肌神经 骨骼肌接头处的兴奋传递 骨骼肌神经 肌肉接头由接头前膜、接头后膜和接头间隙构成。 接头前膜是运动神经轴突末梢的一部分。 接头后膜是与接头前膜相对的骨骼肌细胞膜,也称终板膜。 接头间隙是接头前膜与后膜之间的间隔,间隙内充满细胞外液。接头前膜内侧的轴浆中含约3×105个突触囊泡或突触小泡,每个囊泡内含约104个乙酰胆碱(Ach)分子。接头后膜中有N2型Ach受体阳离子通道(N2-Ach)。 在接头后膜外表面分布有乙酰胆碱酯酶,后者将Ach分解为胆碱和乙酸。
骨骼肌神经骨骼肌接头处兴奋传递的主要步骤如下表(①……→⑩,具有电→化学→电传递的特点)。
微终板电位 运动神经末梢释放Ach是以囊泡为单位进行的,一个囊泡称为一个“量子”,释放时囊泡内的Ach倾囊而出,这种囊泡释放递质分子的形式称为量子式释放。 到达突触前膜的一次动作电位可引发大约125个囊泡释放而产生终板电位(EPP)。 在安静状态下,接头前膜因囊泡的随机运动也会发生单个囊泡的自发释放,并引起终板膜电位的微小变化,即微终板电位(MEPP)。
2013 2A.神经冲动到达肌接头前膜时,引起开放通道的是
A.Na+通道 B.Ca2+通道 C.K+通道 D.Cl-通道 【答案】ABCDE
20015A.下列有关神经肌肉接点处终板膜上离子通道的叙述,错误..的是
A.对Na+和K+均有选择性 B.当终板膜去极化时打开 C.开放时产生终板电位
D.是N-ACh受体通道 E.受体和通道是一个大分子 【答案】ABCDE
【注意】Ach与N2型Ach受体阳离子通道结合并使离子通道开放,导致Na+、K+的跨膜流动,从而使终板膜发生去极化,并非“当终板膜去极化时离子通道开放”(B错)。 注意理解上表中兴奋传递的主要过程。
1999 5A.在神经 骨骼肌接点的终板膜处
A.受体和离子通道是两个独立的蛋白质分子 B.递质与受体结合后不能直接影响通道蛋白质
C.受体与第二信使同属于一个蛋白质分子 D.受体与离子通道是一个蛋白质分子
E.受体通过第二信使触发肌膜兴奋 【答案】ABCDE
2009 3A.在神经 骨骼肌接头完成信息传递后,能消除接头处神经递质的酶是
A.Na+-K+-ATP酶 B.乙酰胆碱酯酶
C.腺苷酸环化酶 D.磷酸二酯酶 【答案】ABCDE
2010 151X.下列选项中可使骨骼肌松弛的途径有
A.促使Ca2+进入运动神经末梢 B.抑制运动神经末梢释放递质
C.阻断终板膜上一价非选择性阳离子通道 D.抑制胆碱酯酶活性 【答案】ABCDE
2012 2A.微终板电位产生的原因是
A.运动神经末梢释放一个递质分子引起的终板膜电活动
B.肌接头后膜上单个受体离子通道开放
C.单囊泡递质自发释放引起终板膜多个离子通道开放
D.神经末梢单个动作电位引起终板膜多个离子通道开放 【答案】ABCDE
(2)横纹肌细胞的结构特征 横纹肌细胞的结构特征是细胞内含有大量的肌原纤维和高度发达的肌管系统。 横纹肌细胞内含有上千条直径1~2μm、纵行平行排列的肌原纤维,并有横管和纵管两种肌管系统。
(3)横纹肌细胞的收缩机制 横纹肌的收缩机制一般用肌丝滑行理论来解释,即肌肉的缩短和伸长系粗肌丝与细肌丝在肌节内相互滑行所致,而粗肌丝和细肌丝本身的长度并不改变。 这一理论最直接的证据是,肌肉收缩时暗带宽度不变,只有明带发生缩短(肌节缩短),同时H带相应变窄。
【记忆技巧】
①肌球蛋白形成“球形”横桥→桥摆动需要耗能→横桥可分解ATP供能(具有ATP酶活性,属于分子马达)。
②肌动蛋白的作用在于“运动”→粗肌丝横桥能与其结合而拖动细肌丝滑行(“运动”)。
③原肌球蛋白→处在原来的位置→阻止肌动蛋白与粗肌丝的横桥结合。
④肌钙蛋白→与Ca2+结合,是钙受体蛋白。考试的重点在肌球蛋白和肌动蛋白的生理作用。
(4)肌丝滑行的过程(横桥周期) 肌丝滑行的过程是在肌动蛋白与肌球蛋白的相互作用下将分解ATP释放的化学能转变为机械能的过程,能量转换发生在肌球蛋白头部与肌动蛋白之间。 横桥周期是指肌球蛋白的横桥与肌动蛋白结合、摆动、复位的过程。
A.肌球蛋白 B.肌动蛋白 C.肌钙蛋白 D.原肌球蛋白
2015 121B.具有ATP酶活性,属于分子马达的肌丝分子成分是 【答案】ABCDE
2015 122B.具有结合位点,能与横桥结合而引发肌丝滑行的肌丝成分是 【答案】ABCDE
2012 3A.与粗肌丝横桥头部结合,引起肌小节缩短的蛋白质是
A.肌球蛋白 B.肌动蛋白 C.原肌球蛋白 D.肌钙蛋白 【答案】ABCDE
A.肌球蛋白 B.肌动蛋白 C.肌钙蛋白 D.原肌球蛋白
2007 107B.肌丝滑行时,与横桥结合的蛋白是 【答案】ABCDE
2007 108B.骨骼肌收缩过程中作为钙受体的蛋白是 【答案】ABCDE
(5)横纹肌细胞的兴奋 收缩耦联 将横纹肌细胞产生的动作电位的电兴奋过程与肌丝滑行的收缩联系起来的中介机制或过程,称为兴奋收缩耦联。兴奋收缩耦联的基本步骤如下表(①……→④)。
【注意】除上表①②③外,“肌质网钙泵被激活后回收胞质中Ca2+(④)”也属于兴奋收缩耦联的基本步骤,解答多选题时不要遗漏。注意,钙泵活动是将胞质中Ca2+回收入肌质网,并非泵到细胞外。参见下文2013年真题第151题。
2017 2A.下列关于骨骼肌收缩耦联叙述正确的是
A.纵管将电兴奋传入肌细胞深部 B.肌膜和横管膜L型钙通道激活
C.终池内Ca2+逆浓度差进入胞质 D.Ca2+与肌动蛋白钙结合亚基结合 【答案】ABCDE
2013 151X.属于骨骼肌的兴奋 收缩耦联过程的有
A.电兴奋通过横管传向肌细胞的深处
B.三联管的信息传递,导致终池Ca2+释放
C.肌浆中的Ca2+与肌钙蛋白结合可触发肌丝滑行
D.钙泵活动将Ca2+泵到细胞外,降低肌浆中Ca2+浓度 【答案】ABCDE
(6)骨骼肌与心肌(兴奋 收缩耦联)的比较
(续表)
【注意】
①由于心肌细胞的肌质网不如骨骼肌发达,储存的Ca2+量较少,其兴奋 收缩耦联过程高度依赖于细胞外Ca2+的内流。心肌兴奋时,细胞外Ca2+(10%~20%)经肌膜中和横管中的L型钙通道流入胞质后,触发肌质网释放(钙触发钙释放)大量Ca2+(80%~90%)而使胞质Ca2+浓度升高引起心肌收缩。
②在一定范围内骨骼肌的收缩张力随初长度的增加而增大,但过度增加初长度可使收缩张力下降(双向变化)。 正常的心室肌具有较强的抗过度延伸的特性,长度 张力关系曲线不会出现明显的下降趋势(单向变化,降支不明显)。
199518A.下列关于心肌与骨骼肌的不.同点的描述,哪项是正确的
A.只有心肌是由肌小节组成的
B.只有骨骼肌的收缩机制可用滑行理论解释
C.从心肌的长度 张力曲线关系中,看不出有最适初长度
D.骨骼肌的收缩是有等级性的,而心肌的收缩是“全或无”的
E.只有骨骼肌有粗、细两种肌丝 【答案】ABCDE
A.30%~40% B.50%~60% C.80%~90% D.100%
2014 121B.在心肌兴奋收缩耦联中,由肌质网释放的Ca2+占胞质Ca2+增量的百分比是 【答案】ABCDE
2014 122B.在骨骼肌兴奋收缩耦联中,由肌质网释放的Ca2+占胞质Ca2+增量的百分比是 【答案】ABCDE
(7)影响横纹肌收缩效能的因素 横纹肌的收缩效能决定于肌肉收缩前或收缩时所承受的负荷、肌肉自身的收缩能力和总和效应等因素。
①前负荷、后负荷和肌肉收缩的能力
(续表)
②收缩的总和 是指肌细胞收缩的叠加特性,是骨骼肌快速调节其收缩效能的主要方式。
单收缩和强直收缩 ①当诱发骨骼肌收缩的动作电位频率很低时,每次动作电位之后出现一次完整的收缩和舒张过程,这种收缩形式称为单收缩。 ②如果刺激频率相对较低,后一次收缩过程叠加在前一次收缩过程的舒张期,所产生的收缩总和称为不完全性强直收缩。 ③如果提高刺激频率,后一次收缩过程叠加在前一次收缩过程的收缩期,所产生的收缩总和则称为完全性强直收缩。
2008 3A.能使骨骼肌发生完全强直收缩的刺激条件是
A.足够强度的单个阈刺激 B.足够持续时间的单个阈刺激
C.间隔小于收缩期的一串阈刺激 D.间隔大于收缩期的一串阈刺激 【答案】ABCDE
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