機(jī)體的基本生理過程-課件

機(jī)體的基本生理過程穩(wěn)態(tài)與機(jī)體機(jī)能活動的調(diào)節(jié)

細(xì)胞生理的基本知識

1ppt課件一、生命的基本特征

新陳代謝（metabolism）興奮性（excitability）生殖（reproduction）2ppt課件metabolism定義：機(jī)體主動地與環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)和能量交換的過程。內(nèi)容：

a、物質(zhì)運(yùn)動方向同化作用（合成代謝）吸能異化作用（分解代謝）放能

b、運(yùn)動形式物質(zhì)代謝能量代謝 3ppt課件excitability興奮性：可興奮細(xì)胞接受刺激后產(chǎn)生動作電位的能力?？膳d奮細(xì)胞：動物組織中以NC、肌C、腺C具較高的興奮性。刺激：引起反應(yīng)的環(huán)境條件的變化?；罱M織接受刺激而反應(yīng)時，表現(xiàn)形式有兩種A、興奮：靜止顯著活動，弱強(qiáng)B、抑制：顯著活動相對靜止，強(qiáng)弱4ppt課件★抑制并不是無反應(yīng)，是與興奮相對立的一種主動過程，必須以興奮為前提。興奮與抑制都是活組織具有興奮性的表現(xiàn)。適應(yīng)性（adaptability）：環(huán)境改變時，機(jī)體或部分組織機(jī)能與結(jié)構(gòu)將在某種限度內(nèi)隨之改變，以求與所在環(huán)境保持動態(tài)平衡，機(jī)體的這種能力稱適應(yīng)性。

5ppt課件reproduction普通定義：個體生長發(fā)育到一定階段時，可產(chǎn)生相似的另一新個體的過程。抽象定義：生命是一個能記載和表達(dá)信息、積累信息、保持和傳遞信息的信息系統(tǒng)。保持了種族的延續(xù)和進(jìn)化成果的積累。無性生殖克隆技術(shù)、孤雌生殖6ppt課件二、內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)

（internalenvironmentandhomeostasis）

1、內(nèi)環(huán)境①定義：細(xì)胞外液構(gòu)成的機(jī)體細(xì)胞的直接生活環(huán)境。法國生理學(xué)家貝爾納提出。②意義：提供營養(yǎng)接受代謝終產(chǎn)物，保持成分、PH值、滲透壓、離子濃度以及溫度等性質(zhì)的相對穩(wěn)定，保證新陳代謝活動和生理功能的進(jìn)行。包括血漿、淋巴液、組織液和腦脊液。

7ppt課件2、穩(wěn)態(tài)①定義：內(nèi)環(huán)境的成分和理化性質(zhì)在一定范圍內(nèi)波動，保持動態(tài)平衡。這種平衡狀態(tài)稱之。美國坎農(nóng)提出。解釋：消化提供營養(yǎng)、呼吸循環(huán)供O2排CO2、、腎臟清除代謝終產(chǎn)物②意義新陳代謝的重要保證，PH、溫度改變會影響酶活性，影響酶促反應(yīng)，細(xì)胞正常興奮性的維持，依賴于膜內(nèi)外離子濃度。內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定是機(jī)體具有適應(yīng)能力的前提。

8ppt課件3、生物節(jié)律（biorhythm）按一定的時間重復(fù)出現(xiàn)，周而復(fù)始的功能活動變化節(jié)律叫生物節(jié)律高頻：心律、呼吸中頻：血壓、體溫低頻：生殖機(jī)能9ppt課件三、機(jī)體機(jī)能活動的調(diào)節(jié)

1、神經(jīng)調(diào)節(jié)（neuroregulation）

非條件反射：遺傳延腦、脊髓條件反射：條件刺激引起、后天

大腦皮層方式基礎(chǔ)：反射弧。包括：感受器、傳入神經(jīng)、神經(jīng)中樞、傳出神經(jīng)和效應(yīng)器特點：迅速、精確、持續(xù)時間短、高級動物的主要方式、有時會有神經(jīng)支配內(nèi)分泌腺，構(gòu)成神經(jīng)體液調(diào)節(jié)。

10ppt課件2、體液調(diào)節(jié)

（humoralregulation）方式：由血液中的某些化學(xué)物質(zhì)，主要是內(nèi)分泌細(xì)胞所分泌的激素所實現(xiàn)的一種調(diào)節(jié)方式。特點：慢、作用部位廣泛、持續(xù)時間長、出現(xiàn)早。另外：某些組織細(xì)胞所產(chǎn)生的化學(xué)物質(zhì)，可在局部組織液內(nèi)擴(kuò)散，以改變附近組織細(xì)胞的功能活動狀態(tài)。又可叫局部體液調(diào)節(jié)。胰島素由胰島β細(xì)胞分泌，可加速攝取、儲存、利用葡萄糖，結(jié)果使血糖水平降低，可反饋抑制胰島素分泌，使血糖恒定。11ppt課件3、自身調(diào)節(jié)方式：指細(xì)胞、組織、器官在不依賴于外來的神經(jīng)或體液調(diào)節(jié)情況下，自身對刺激發(fā)生的適應(yīng)性反應(yīng)過程。心臟血量的維持；腦、腎血流量不隨血壓的升降而改變。特點：是作用精確的局部調(diào)節(jié)，維持細(xì)胞的自穩(wěn)態(tài)。本節(jié)結(jié)束請返回12ppt課件細(xì)胞生理學(xué)的主要內(nèi)容：細(xì)胞膜和組成其它細(xì)胞器的膜性結(jié)構(gòu)的化學(xué)組成和分子結(jié)構(gòu)；不同物質(zhì)或分子的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)理；以不同帶電離子跨膜運(yùn)動為基礎(chǔ)的細(xì)胞生物電現(xiàn)象；作為細(xì)胞接受外界影響或細(xì)胞間相互影響基礎(chǔ)的跨膜信號傳遞；肌細(xì)胞如何在膜電變化的觸發(fā)下出現(xiàn)機(jī)械性收縮活動。

13ppt課件發(fā)現(xiàn)原生質(zhì)：1839年，捷克生理學(xué)家浦金野把填滿細(xì)胞的膠狀液體定名為原生質(zhì)，19世紀(jì)中葉后，法國植物學(xué)家默爾用原生質(zhì)概括細(xì)胞中的所有內(nèi)含物（質(zhì)與核），德國解剖學(xué)家舒爾策強(qiáng)調(diào)，原生質(zhì)是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，并證明在所有細(xì)胞里，不論是動物或植物，他們的原生質(zhì)基本相似。

14ppt課件一、細(xì)胞膜的基本結(jié)構(gòu)和功能

細(xì)胞膜：是細(xì)胞表面一層連續(xù)而封閉的界膜，又叫質(zhì)膜或漿膜。生物膜：指細(xì)胞膜、核被膜及構(gòu)成各種細(xì)胞器（線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基復(fù)合體、溶酶體）等膜的統(tǒng)稱。

15ppt課件（一）膜的化學(xué)組成和分子結(jié)構(gòu)

主要物質(zhì)：脂類、蛋白和糖類以紅細(xì)胞為例：蛋白占52％，脂類占40％，糖類占8％。Singer和Nicholson（1972）液體鑲嵌模型的基本內(nèi)容：以液態(tài)的脂質(zhì)雙分子層為基架，其中鑲嵌著不同分子結(jié)構(gòu)和不同生理功能的蛋白質(zhì)，或者主要以α－螺旋或球形蛋白的形式存在。

16ppt課件液體鑲嵌模型17ppt課件1．脂質(zhì)雙分子層脂質(zhì)以磷脂為主，占脂類總量的70％，其次是膽固醇。磷脂的基本結(jié)構(gòu)：一分子甘油的兩個羥基同兩分子脂肪酸結(jié)合，另一個與磷酸結(jié)合，再同一個堿基結(jié)合。據(jù)堿基不同，可分為四種磷脂：磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰絲氨酸、磷脂酰肌醇。磷酸＋堿基，親水性極性基團(tuán)，位于表面；脂肪酸，疏水性非極性基團(tuán)，位于內(nèi)部。特點：自由能最低，最穩(wěn)定；熔點低，體溫下呈液態(tài)，具流動性（同一分子層內(nèi)橫向運(yùn)動）；可承受較大張力，不易破裂，可自動融合修復(fù)。

18ppt課件2．膜蛋白有兩種存在形式與脂質(zhì)結(jié)合：以肽鏈中的帶電基團(tuán)與脂質(zhì)極性基團(tuán)吸引，附于膜表面，稱表面蛋白；疏水的α－螺旋與膜內(nèi)輸水性羥基吸引，肽鏈兩端露在膜兩側(cè)，稱結(jié)合蛋白。功能：與膜的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)能有關(guān)；作為受體，能識別、接受環(huán)境中的刺激和信息；作為細(xì)胞的標(biāo)志，參與抗體免疫。

19ppt課件3．膜糖含量甚少，主要是寡糖和多糖，以共價鍵形式與脂質(zhì)和蛋白質(zhì)結(jié)合，大多裸露在膜外側(cè)。意義：單糖排列順序的特異性，作為所在細(xì)胞或他們所結(jié)合的蛋白質(zhì)的特異性標(biāo)志――抗原決定簇；作為膜受體的可識別部分，特異的與某種遞質(zhì)、激素或其他化學(xué)信號分子相結(jié)合。

20ppt課件ForexampleA．ABO血型系統(tǒng)

B．完整的淋巴細(xì)胞(lymphocyte)循環(huán)回到脾臟或外淋巴結(jié)，而除去唾液酸或巖藻酸的淋巴細(xì)胞很快進(jìn)入肝臟，存在所謂歸巢現(xiàn)象(homing)。又如紅細(xì)胞衰老時，其表面唾液酸減少，有更多的半乳糖露在表面，因而衰老紅細(xì)胞被脾臟破壞吸收。

21ppt課件22ppt課件（二）細(xì)胞膜的功能

1．物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)主要的轉(zhuǎn)運(yùn)形式：

被動轉(zhuǎn)運(yùn)主動轉(zhuǎn)運(yùn)出胞和入胞單純擴(kuò)散易化擴(kuò)散載體介導(dǎo)通道介導(dǎo)23ppt課件被動轉(zhuǎn)運(yùn)，由高濃度到低濃度，消耗勢能，無需細(xì)胞提供能量。速度與濃度差、物質(zhì)的分子大小、電荷和在脂質(zhì)層中的溶解度有關(guān)。（1）單純擴(kuò)散：在生物體系中，只有O2、N2、苯等疏水性小分子及CO2、甘油、尿素等小的極性分子能迅速經(jīng)擴(kuò)散通過脂雙層膜，是單純的物理過程，此種轉(zhuǎn)運(yùn)方式為單純擴(kuò)散。（2）易化擴(kuò)散(fecilitateddiffusion)非脂溶性或水溶性高的物質(zhì)（葡萄糖、氨基酸或小的帶電離子）在膜蛋白的幫助下，由膜的高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)擴(kuò)散的過程，擴(kuò)散速率明顯增大。

24ppt課件A．以載體介導(dǎo)，(carrier-mediated)依靠膜蛋白的結(jié)合與釋放。特性：特異性，右旋葡萄糖比左旋葡萄糖跨膜快；飽和現(xiàn)象，被轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)濃度增大到一定值后，不能再加快，即載體和結(jié)合位點均已進(jìn)入活動狀態(tài)；存在競爭性抑制。25ppt課件B．以通道介導(dǎo)，(channel-mediated)常與一些離子K+、Na+、Ca2+等由膜的高濃度向低濃度一側(cè)移動有關(guān)。特點：通道蛋白隨分子構(gòu)象或構(gòu)型的改變，可以處于不同的功能狀態(tài)，開放時，允許特定離子移動，關(guān)閉時又對離子不通透。據(jù)引起開放的不同條件，可分為：電壓依從性通道：啟閉決定于通道蛋白所在膜兩側(cè)的電位差?；瘜W(xué)依從性通道：決定于膜環(huán)境中存在的化學(xué)信息，例如，膜外某種神經(jīng)遞質(zhì)或膜內(nèi)某些離子濃度的改變。

26ppt課件主動轉(zhuǎn)運(yùn)a．特點：低濃度——高濃度，耗能；逆濃度梯度或電－化學(xué)勢的主動轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制。B．鈉泵：一種具有ATP酶活性的特殊蛋白質(zhì)（Na+-K+依賴式ATP酶）與膜質(zhì)結(jié)合形成的具有特定結(jié)構(gòu)的復(fù)合物，分子量在25萬－40萬之間，由催化亞單位和一個糖蛋白以四聚體的形式存在于膜上。功能是排鈉攝鉀。神經(jīng)和肌肉細(xì)胞中，正常時膜內(nèi)鉀為膜外的30倍，膜外鈉為膜內(nèi)的12倍，依賴于Na-K泵的維持。27ppt課件C．鈉泵的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制D．意義一般細(xì)胞，約把它代謝所獲得能量的20－30％用于鈉泵活動。①細(xì)胞內(nèi)高鉀是許多代謝反應(yīng)進(jìn)行的必備條件。②建立勢能儲備，供細(xì)胞其他耗能過程用；還可維持細(xì)胞的靜息電位，使其稱為可興奮細(xì)胞。28ppt課件29ppt課件30ppt課件a.

出胞細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)先被囊泡裹入形成分泌泡，然后與細(xì)胞膜接觸，融合并向外釋放被裹入的物質(zhì)。對象，腺細(xì)胞分泌酶和黏液；內(nèi)分泌腺分泌激素；神經(jīng)末梢釋放遞質(zhì)。過程，大部分在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形成－高爾基復(fù)合體加工－形成分泌顆?；蚰遗荩葡蛸|(zhì)膜內(nèi)側(cè)，與其接觸融合－出現(xiàn)裂孔－內(nèi)容物排出。需鈣離子進(jìn)入膜內(nèi)，以及膜內(nèi)微絲、微管等蛋白結(jié)構(gòu)改變對移動有作用。

31ppt課件入胞：細(xì)胞吸附大分子顆粒，被細(xì)胞膜的一部分包圍、內(nèi)陷，從細(xì)胞膜上脫落下來而形成含有射入物質(zhì)的細(xì)胞內(nèi)囊泡的過程。也叫內(nèi)吞。對象，細(xì)菌、病毒或血漿中的脂蛋白，大分子蛋白等。過程，異物被受體識別－接觸膜的功能結(jié)構(gòu)改變－內(nèi)陷或伸出偽足包繞異物－最后膜融合、斷裂進(jìn)入胞漿。形式，吞噬（固形物）、胞飲（微滴）、受體介導(dǎo)式入胞，被內(nèi)吞物（配體）與細(xì)胞表面專一性膜蛋白（受體）結(jié)合為起始的入胞稱為。

32ppt課件2、信息傳遞的功能

三種基本的信息傳遞方式：電信號和化學(xué)信號在細(xì)胞間直接傳遞。旁分泌、自分泌或神經(jīng)調(diào)質(zhì)進(jìn)行的局部化學(xué)通訊電信號和化學(xué)信號結(jié)合的長距離通訊33ppt課件受體：細(xì)胞中某些能與激素、遞質(zhì)以及其它化學(xué)性物質(zhì)發(fā)生相互作用，并能觸發(fā)特定生物學(xué)效應(yīng)的特殊結(jié)構(gòu)部分。通常存在于細(xì)胞膜或細(xì)胞內(nèi)的特殊蛋白質(zhì)，主要是球狀蛋白，也有糖蛋白或脂蛋白，具有一定的結(jié)構(gòu)特異性。

34ppt課件信號分子對靶細(xì)胞的作用機(jī)理1、由本身帶有離子通道的受體蛋白質(zhì)進(jìn)行跨膜信號傳遞1)由化學(xué)門控通道完成的跨膜信號傳遞：化學(xué)門控通道直接受神經(jīng)末梢釋放的神經(jīng)遞質(zhì)等化學(xué)物質(zhì)的控制。如N型乙酰膽堿受體的通道由1、2、、、五個亞單位組成梅花狀通道樣結(jié)構(gòu)，其中1、2與Ach具有較高的特異性結(jié)合能力。35ppt課件2）由電壓門控通道完成的跨膜信號傳遞

電壓門控通道受膜去極化水平的影響，當(dāng)膜去極化達(dá)到一定水平時，載體分子的構(gòu)象發(fā)生變化，通道被打開。目前發(fā)現(xiàn)的至少有3種Na+通道、5種K+通道、3種Ca2+通道。如Na+通道由質(zhì)量大的亞單位、兩個較小的1、2亞單位組成，其中亞單位包括4個結(jié)構(gòu)類似的結(jié)構(gòu)域，在膜中以螺旋形式存在，包繞成一個通道樣結(jié)構(gòu)。36ppt課件2、與G蛋白偶聯(lián)進(jìn)行信號傳遞外界化學(xué)因子與受體結(jié)合－－激活與其耦聯(lián)的G蛋白－－G蛋白的-亞單位與其他兩種亞單位分離－－作用于效應(yīng)器酶：A.腺苷酸環(huán)化酶導(dǎo)致cAMP為第二信使含量增加并發(fā)揮作用。B.以三磷酸肌醇（IP3）和二?；视停―AG）為第二信使的信息傳遞系統(tǒng)磷脂酰肌醇系激素：胰島素、血管緊張素、生長激素。

37ppt課件38ppt課件3、原癌基因作為第三信號參

與跨膜信號傳遞

第二信使激活一類核蛋白（稱之為第三信使，即刻早期基因，屬于原癌基因家族）——核蛋白與靶基因的特異序列結(jié)合——發(fā)揮轉(zhuǎn)錄因子的作用。39ppt課件二、細(xì)胞的興奮性與生物電現(xiàn)象

（一）細(xì)胞的生物電現(xiàn)象（二）生物電現(xiàn)象產(chǎn)生機(jī)理（三）興奮性和刺激引起興奮的條件（四）局部電流學(xué)說

40ppt課件（一）細(xì)胞的生物電現(xiàn)象1、靜息電位（restingpotential）和動作電位（actionpotential）（1）靜息電位：細(xì)胞未受刺激時，存在于細(xì)胞膜內(nèi)外兩側(cè)的電位差。膜外為正，膜內(nèi)為負(fù)的極化狀態(tài)。不同細(xì)胞此電位不同，同種細(xì)胞，此電位穩(wěn)定。若以膜外為生理零電位表示，大小指絕對值。神經(jīng)和肌細(xì)胞靜息電位較大－65～－100mv；紅細(xì)胞較?。?0mv。（2）動作電位：可興奮組織受到刺激而發(fā)生興奮時，細(xì)胞膜原來的極化狀態(tài)消失，并繼而發(fā)生倒轉(zhuǎn)和復(fù)原等一系列電位變化，稱為動作電位。41ppt課件動作電位的階段：鋒電位尤其是上升支表示細(xì)胞處于興奮狀態(tài)，神經(jīng)沖動指一個個沿著神經(jīng)纖維傳導(dǎo)的動作電位。

42ppt課件43ppt課件（二）生物電現(xiàn)象產(chǎn)生機(jī)理

（1）靜息電位產(chǎn)生機(jī)制當(dāng)細(xì)胞處于安靜狀態(tài)時，細(xì)胞膜主要對鉀離子有通透性，膜的鉀離子通道開放，鉀離子順濃度差向細(xì)胞外擴(kuò)散，而膜內(nèi)帶負(fù)電的蛋白質(zhì)離子卻不能透出膜外，于是因鉀離子外移而形成膜外正電膜內(nèi)負(fù)電的狀態(tài)，這是細(xì)胞安靜時處于極化狀態(tài)的基礎(chǔ)。鉀離子受到向外的擴(kuò)散力和向內(nèi)的電場力相等時，凈移動為零，達(dá)到電化學(xué)平衡。相當(dāng)于鉀離子的跨膜平衡電位。

44ppt課件（2）動作電位產(chǎn)生的機(jī)制A,達(dá)到閾強(qiáng)度的刺激電流從微電極流入細(xì)胞內(nèi)使細(xì)胞內(nèi)正電荷增加，部分的減少靜息電位，出現(xiàn)緩慢的去極化。B，當(dāng)膜電位達(dá)到閾電位，膜上的部分鈉通道開放，允許鈉離子流入細(xì)胞，在閾值之下時，鉀離子通過靜息時開放的鉀通道足以抵消鈉離子內(nèi)流帶入的電荷。鈉離子內(nèi)流開始超過鉀離子外流的電位是閾電位。C，凈內(nèi)向電流引起膜的進(jìn)一步去極化。去極化變成再生性的，因為正電荷的增加引起正電位的增高，又引起新的鈉通道開放，進(jìn)一步加速鈉離子內(nèi)流，因而造成正電荷新的增加產(chǎn)生更高的正電位（Hodgkin循環(huán)）。產(chǎn)生動作電位的上升相。D,鈉通道失活，關(guān)閉。動作電位逐漸下降，鉀通道開放，出現(xiàn)復(fù)極化。逐漸回到靜息水平。負(fù)后電位（鉀離子在膜外蓄積，阻礙了鉀離子的外流），鋒形變慢。E,正后電位，鈉泵啟動，排鈉攝鉀，泵出3個鈉離子，泵入2個鉀離子，呈現(xiàn)超極化狀態(tài)。45ppt課件46ppt課件幾個概念極化:在靜息狀態(tài)下，細(xì)胞膜兩側(cè)存在的內(nèi)負(fù)外正的電荷狀態(tài)，為極化去極化:細(xì)胞受刺激而興奮后，細(xì)胞膜兩側(cè)存在的內(nèi)負(fù)外正的電荷狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)正外負(fù)的電荷狀態(tài)，為去極化復(fù)極化:細(xì)胞興奮后，細(xì)胞膜兩側(cè)的電荷由內(nèi)正外負(fù)向內(nèi)負(fù)外正轉(zhuǎn)化，為復(fù)極化超極化:細(xì)胞膜內(nèi)負(fù)電荷向負(fù)值減小的方向轉(zhuǎn)化，為超極化47ppt課件（三）興奮性和刺激引起興奮的條件

1、刺激引起興奮的條件刺激按性質(zhì)分類：物理（聲、光、電、機(jī)械、溫度）；化學(xué)（酸、堿、化學(xué)物質(zhì)）；生物（細(xì)菌、病毒）。適宜刺激：感受器對該性質(zhì)的變化最敏感（閾值最低），或引起興奮所需的能量最低。在適宜刺激下，還與強(qiáng)度、持續(xù)時間、和強(qiáng)度對時間的變化率三方面有關(guān)。48ppt課件強(qiáng)度－時間曲線：固定強(qiáng)度－時間變化率，呈雙曲線。把能引起興奮的不同刺激強(qiáng)度和相對應(yīng)的作用時間，描繪在坐標(biāo)紙上，得到近似雙曲線的