军队文职药学要点一:生命的基本特征
生命体的基本特征包括新陈代谢、兴奋性、适应性与生殖等几个方面。
一、 新陈代谢
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。
机体将小分子物质合成大分子物质的过程称为合成代谢,合成代谢中有能量的储存;大分子物质被分解成小分子物质的过程称为分解代谢,在分解代谢过程中有能量的释放,供生命活动及维持体温的需要。在生命活动进行过程中,这种物质形式的转变过程称为物质代谢。合成代谢与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能量的储存、释放、转移和利用的过程称为能量代谢。
二、 兴奋性
机体、组织或细胞对刺激发生反应的能力,称为兴奋性。
三、 适应性
生物体对环境所产生的适应环境的能力和特性,称为适应性。
四、 生殖
生物体生长发育到一定阶段后,能够产生与自己相似的子代个体的功能称为生殖。
军队文职药学要点二:细胞膜的物质转运功能
一、 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。被动转运分为单纯扩散和易化扩散两种形式。
(一) 单纯扩散
由于细胞膜是以脂质双分子层为基架的,因而细胞内、外液中只有脂溶性的小分子物质才可能扩散。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,如人体内O2、CO2等物质就是通过这种方式进行转运的。
(二) 易化扩散
体内有些不溶于或难溶于脂质的小分子物质不能直接跨膜转运,但在细胞内中的某些特殊蛋白质协助下,也能顺浓度梯度跨膜转运,这种转运形式称为易化扩散。根据参与转运活动的蛋白质不同,易化扩散可分为由通道介导和载体介导两种不同类型。
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,转运的物质是带电离子(如Na+、K+、Ca2+、Cl-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向通道,简称通道。
2.载体介导的易化扩散
介导这一过程的膜蛋白是载体蛋白。它们具有一个至数个与某种被转运物质相结合的位点,当与某种被转运物质分子选择性地结合时,载体蛋白的变构作用使被结合的底物移向膜的另一侧并发生解离。载体转运的物质主要是一些小分子有机物,如葡萄糖、氨基酸等。
以载体为中介的易化扩散有以下特点:
(1) 结构特异性高。(2)饱和现象。(3)竞争性抑制。
二、主动转运
(一)概念
细胞膜通过本身的某种耗能过程将某些物质分子或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水解的。介导主动转运的膜蛋白是离子泵。
(二) 钠泵
1.概念:细胞膜上存在着一种“钠-钾泵”结构,简称钠泵。是膜的脂质双分子层中镶嵌着的一种特殊蛋白质,本身具有ATP酶的活性,可以分解ATP释放的能量。人体细胞新陈代谢所释放的能量大约约25%用于钠泵的转运。
2.钠泵的作用: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,形成和保持了Na+、K+在膜两侧的特殊分布,对维持细胞的正常兴奋性必不可少。
3.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。
(三)继发性主动转运
继发性主动转运是指驱动力并不直接来自ATP的分解,而是来自原发性主动转运所形成的离子浓度梯度而进行的物质逆浓度梯度和(或)电位梯度的跨膜转运方式。可分为同向转运和逆向转运两种形式。
二、 胞纳与胞吐
此转运过程需要耗能,也是一种主动转运,可分为胞纳与胞吐两种过程。
(一)胞纳
胞纳是指细胞外的大分子物质或基些物质团块(如细菌、病毒、异物、血聚中的脂蛋白颗粒、大分子营养物质等)进入细胞的过程。如果进入细胞的物质是固体物质,称为吞噬作用:如进入细胞的物质为液体,称为胞饮作用。胞纳进行时,首先是细胞胞周围的某些物质被细胞膜所“接触”,然后引起和异物接触处的膜发生内陷或伸出伪足进而包绕之,再出现膜结构的融合和断离,形成囊泡,最后发生异物连同包被它的那部分膜整个进入胞内。有些大分子物质如低密度脂蛋白、某些多肽激素、抗体、细菌毒素以及一些病毒进入细胞必须先由膜上特异性受体(一种镶嵌蛋白质)识别并与之结合,然后通过膜的内陷形成囊泡,囊泡脱离膜而进入细胞内。人们将这种特别的胞纳方式称为受体介导胞纳作用。
(二)胞吐
胞吐是指物质由细胞排出的过程。主要见于细胞的分泌活动,如神经末梢释放神经递质、内分泌腺分泌激素、外分泌腺分泌酶原颗粒和黏液等都属胞吐。
胞吐作用也称为胞裂外排。
军队文职药学要点三:生物电现象和兴奋性
细胞的跨膜电位(简称膜电位)大体上有两种表现形式,即安静状态下相对平稳的静息电位和受刺激时发生的可传播的、迅速波动的动作电位。
一、静息电位
(一)静息电位相关概念
1. 静息电位:静息时,细胞膜两侧存在着外正内负的电位差,称为静息电位。
2. 极化:平稳的静息电位存在时细胞膜电位外正内负的状态。
3. 超极化:静息电位增大的过程或状态。
4. 去极化:静息电位减小的过程或状态。
5. 反极化:去极化至零电位后膜电位如进一步变为正值。
6. 超射:膜电位高于零电位的部分。
7. 复极化:质膜去极化后再向静息电位方向恢复的过程。
二、动作电位
(一)动作电位相关概念
1.动作电位: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。
2.锋电位:在神经纤维上,其主要部分一般在0.5~2.0ms内完成,表现为一次短促尖锐的脉冲样变化,称为锋电位。锋电位是动作电位的主要组成部分,具有动作电位的主要特征。
3.后电位:锋电位持续约lrm,在锋电位后出现的膜电位低幅、缓慢的波动,称为后电位。后电位包括两个成分,前一个成分的膜电位仍小于静息电位,称为负后电位,后一个成分大于静息电位,称为正后电位。如果使用现代电生理学的细胞内记录方法,也可将它们分别称为后去极化和后超极化。
(二)特征
1.有“全或无”现象:动作电位的幅度和形状是“全或无”的,动作电位要么不产生,一旦产生就达到最大值。
2.动作电位能沿细胞膜向周围不衰减性传导,即在同一细胞上动作电位的大小不随刺激强度和传导距离而改变的现象。
三、生物电现象的产生机制
(一)细胞膜内外离子分布及膜对离子的通透性
(二)静息电位与K+平衡电位
主要由K+外流形成。
细胞内外离子分布不均匀,K+细胞内明显浓度明显高于细胞外浓度,所以总有外流趋势;安静状态下细胞膜几乎只允许K+通透;K+外流:K+外流吋负离子未相应外流,形成内负外正的电位差。相当于静息电位。
(三)动作电位与Na+平衡电位
动作电位上升支——Na+内流所致。
动作电位的幅度决定于细胞内外的Na+浓度差,细胞外液Na+浓度降低动作电位幅度也相应降低,而阻断Na+通道(河豚毒)则能阻碍动作电位的产生。
动作电位下降支——K+外流所致。
三、局部电位
(一)概念:细胞受到阈下刺激时,细胞膜两侧产生的微弱电变化(较小的膜去极化或超极化反应)。或者说是细胞受刺激后去极化未达到阈电位的电位变化。
(二)形成机制:阈下刺激使膜通道部分开放,产生少量去极化或超极化,故局部电位可以是去极化电位,也可以是超极化电位。局部电位在不同细胞上由不同离子流动形成,而且离子是顺着浓度差流动,不消耗能量。
(三)特点:
1.等级性。指局部电位的幅度与刺激强度正相关,而与膜两侧离子浓度差无关,因为离子通道仅部分开放无法达到该离子的电平衡电位,因而不是“全或无”式的。
2.可以总和。局部电位没有不应期,一次阈下刺激引起一个局部反应虽然不能引发动作电位,但多个阈下刺激引起的多个局部反应如果在时间上(多个刺激在同一部位连续给予)或空间上(多个刺激在相邻部位同时给予)叠加起来(分别称为时间总和或空间总和),就有可能导致膜去极化到阈电位,从而爆发动作电位。
3.电紧张扩布。局部电位不能像动作电位向远处传播,只能以电紧张的方式,影响附近膜的电位。电紧张扩布随扩布距离增加而衰减。
四、可兴奋细胞及其兴奋性
(一)兴奋和可兴奋细胞
受刺激后能产生动作电位的细胞,称为可兴奋细胞或电可兴奋细胞。所有可兴奋细胞都必然具有电压门控钠通道或电压门控钙通道,它们在受刺激后首先发生的共同反应就是基于这些离子通道激活而产生的动作电位。
(二)组织的兴奋性和阈刺激
可兴奋细胞受刺激后并不一定发生兴奋。兴奋的发生一方面取决于刺激量的大小,另一方面还与细胞的反应能力有关。生理学中将可兴奋细胞接受刺激后产生动作电位的能力称为细胞的兴奋性。
阈刺激和阈上刺激都可引起组织兴奋。阈刺激或阈强度一般可作为衡量细胞兴奋性的指标,阈刺激增大表示细胞兴奋性下降;反之,则表示细胞兴奋性升高。
(三)细胞兴奋后兴奋性的变化
在兴奋发生的当时以及兴奋后最初的一段时间,无论施加多强的刺激也不能使细胞再次兴奋,这段时间称为绝对不应期。处在绝对不应期的细胞,阈刺激无限大,表明失去兴奋性。在绝对不应期之后,细胞的兴奋性逐渐恢复,受刺激后可发生兴奋,但刺激强度必须大于原来的阈强度,这段时期称为相对不应期。相对不应期是细胞兴奋性从无到有,直至接近正常的一个恢复时期。相对不应期过后,有的细胞还会出现兴奋性的波动,即轻度的高于正常水平或低于正常水平,分别称为超常期和低常期。
绝对不应期大约相当于锋电位发生的时期,所以锋电位不会发生叠加,并且细胞产生锋电位的最高频率也受到绝对不应期的限制。相对不应期和超常期大约相当于负后电位出现的时期;低常期相当于正后电位出现的时期。
军队文职药学要点四:肌细胞的收缩
一、骨骼肌神经一肌接头处兴奋的传递
(一)神经一肌接头处兴奋结构
接头前膜、接头间隙和接头后膜(终板膜)。
(二)兴奋传递过程
当动作电位沿着神经纤维传至神经末梢时,引起接头前膜电压门控性Ca2+通道的开放→膜对Ca2+通透性增加→Ca2+内流进入轴突末梢→触发囊泡向前膜靠近、融合、破裂、→Ach接头间隙扩散到接头后膜(终板膜)并与后膜上的Ach门控通道结合→终板膜对Na+-K+(以Na+为主)通透性增高→Na+内流(为主)和K+外流→后膜去极化,称为终板电位→终板电位是局部电位可以总和→邻近肌细胞膜去极化达到阈电位水平而产生动作电位。Ach发挥作用后被接头间隙中的胆碱酯酶分解失活。
二、橫纹肌细胞的微细结构
骨骼肌细胞在结构上最突出的特点是含有大量肌原纤维和发达的肌管系统,且在排列上是高度规则有序的。
(一)肌原纤维和肌节
光镜下,每条肌原纤维的全长都呈现规则的明暗交替,分别称为明带和暗带;在明带的中央有一条横向的暗线,称为Z线。肌原纤维上每一段位于两条Z线之间的区域,称为肌节,肌节是肌肉进行收缩 和舒张的最基本功能单位。
(二)肌管系统
包绕在每一条肌原纤维周围的膜性囊管状结构,称为肌管系统。包括横管系统和纵管系统。每一条横管和两侧的终末池构成三联管结构,它是兴奋-收缩耦联的关键部位。
三、横纹肌的收缩机制
肌细胞膜兴奋传导到终末池—终末池Ca2+释放—肌浆Ca2+浓度增高—Ca2+与肌钙蛋白结合—原肌凝蛋白变构—肌球蛋白横桥头与肌球蛋白结合—横桥头ATP酶激活分解ATP释放能量一横桥扭动—细肌丝向粗肌丝滑行—肌小节缩短。
(一)横纹肌的兴奋一收缩耦联包括三个过程:
1.兴奋通过横管系统传向肌细胞深处。
2.三联管结构处的信息传递。
3.纵管系统对Ca2+的贮存、释放和再聚积。其中,Ca2+在兴奋-收缩耦联过程中发挥着关键的作用。
四、影响橫纹肌收缩的主要因素
(一)前负荷
在最适前负荷时产生的最大张力,达到最适前负荷后再增加负荷或增加初长度,肌肉收缩力降低。
(二)后负荷
肌肉开始收缩后遇到的负荷或阻力。它不增加肌肉的初长度,但能妨碍收缩时肌肉的缩短。后负荷与肌肉缩短速度呈反比关系。
(三)肌肉收缩能力
即肌肉内部功能状态,称为肌肉收缩能力。肌肉收缩能力越好,肌肉收缩的效率越高。
(四)收缩的总和
通过收缩的总和,骨骼肌可快速调节其收缩强度,而心肌则不会发生收缩总和。
军队文职药学经典例题1:人体生命活动最基本的特征是( )
A物质代谢 B新陈代谢 C适应性 D应激性 E自控调节
红师解析:本题答案为B。本题考查生命体的基本特征。B项为生命体的基本特征。
军队文职药学经典例题2:安静时细胞膜内的K+向外移动属于( )。
A单纯扩散 B入胞作用
C主动转运 D易化扩散
红师解析:本题答案为D。安静时细胞膜内K+外流为顺浓度梯度,经通道流出,属于经通道的易化扩散。
军队文职药学经典例题3:以下关于钠泵生理作用的叙述,哪项是错误的( )
A钠泵能逆着浓度差将进入细胞内的Na+移出膜外
B钠泵可使细胞内的K+移出膜外
C钠泵的活动造成细胞外高Na+
D钠泵的活动造成细胞内高K+
红师解析:本题答案为B。钠泵是逆浓度差地将胞内的Na+移出膜外,同时把胞外的K+移入胞内。
军队文职药学经典例题4:细胞膜在静息情况下,对下列哪种离子的通透性最大?( )
A.Na+ B.K+ C.C1- D.Ca2+
红师解析:本题答案为B。生理条件下细胞外以Na+为主,细胞内以K+为主;安静时细胞膜对K+通透性大,对Na+通透性非常小,所以静息电位主要由K+外流产生,是K+的平衡电位,另外少量的Na+内流及钠泵的活动对静息电位也有一定的影响。
红师教育提醒您:在军队文职药学的生理过程中,我们需要考察生命的基本特征、细胞膜、生物电等内容,重点考细胞膜的物质转运功能,需重点学习。