1、5/14/20225/14/20222课前概述课前概述v1.1.本课程的介绍本课程的介绍 课时计划与安排课时计划与安排v2.2.考试成绩的评定方法考试成绩的评定方法v3.3.教材、参考书教材、参考书5/14/20223目目 录录第一章第一章 绪论绪论（2 2）第二章第二章 细胞的基本功能（细胞的基本功能（2 2）第三章第三章 血液血液 （2 2）第四章第四章 血液循环血液循环 （3 3）第五章第五章 呼吸呼吸 （3 3）第六章第六章 消化与吸收消化与吸收 （3 3）第七章第七章 能量代谢与体温能量代谢与体温 （2 2） 3232学时学时第八章第八章 排泄与渗透压调节（排泄与渗透压调节（3 3）
2、 第九章第九章 神经系统神经系统 （6 6）第十章第十章 内分泌内分泌 （4 4） 第十一章第十一章 生殖与泌乳（生殖与泌乳（2 2）第十二章第十二章 神经内分泌免疫调节神经内分泌免疫调节（自学）（自学） 5/14/20224本课程考核办法：本课程考核办法： 期末考试期末考试卷面成绩占卷面成绩占7070分分，平时成绩平时成绩占占3030分分。 课程平时成绩考核办法：出勤、提问、课程平时成绩考核办法：出勤、提问、平时作业。平时作业。5/14/20225教材教材杨秀平等杨秀平等. 动物生理学动物生理学. 北京：高等教育出版社，北京：高等教育出版社，2009， 第二版第二版1.1.动物生理学动物生理
3、学，欧阳五庆主编，高等农业院校协编，欧阳五庆主编，高等农业院校协编教材，科学出版社，教材，科学出版社，20062006年年. .2.2.动物生理学动物生理学，张玉生等主编，吉林出版社，张玉生等主编，吉林出版社，20002000年年. .3.3.动物生理学动物生理学，傅伟龙等主编，中国农业科技出版，傅伟龙等主编，中国农业科技出版社，社，20012001主要参考书目主要参考书目5/14/20226其它参考资料其它参考资料教学相关网站：教学相关网站：中国农业信息网（）中国农业信息网（）中国农业大学（）中国农业大学（）南京农业大学（）南京农业大学（）沈阳农业大学（沈阳农业大学（ ）中国牧业网（）等中国
4、牧业网（）等5/14/20227v生理学生理学(physiology)(physiology)是生物学的一个分支学科，是生物学的一个分支学科，是是研究生物机体各种生命活动现象（机能）及机研究生物机体各种生命活动现象（机能）及机体各个组成部分的功能及其规律体各个组成部分的功能及其规律的一门科学。的一门科学。生理学生理学植物生理学植物生理学人体生理学人体生理学动物生理学动物生理学家畜生理学家畜生理学家禽生理学家禽生理学鱼类生理学鱼类生理学昆虫生理学昆虫生理学比较生理学比较生理学特殊生理学特殊生理学航天生理学航天生理学潜水生理学潜水生理学生态生理学生态生理学行为生理学行为生理学微生物生理学微生物生理
5、学5/14/202281、古代和中世纪生理学以经验和假设为特征。v公元前2世纪我国黄帝内经问世，书中表达了较完整的我国中医思想体系。认为经络是人体气血运行联系的通路；还认为“心主血脉”，最早提出血液循环的概念。v古代希腊名医盖伦(公元130200)对人体生理学体系提出“气质”学说，认为生命的基本要素是元气。v16世纪比利时学者维萨利创立解剖生理学派。生理学的发展简史5/14/202292、近代生理学以实验为特征，始于17世纪。v1628年英国威廉威廉.哈维哈维 首次用活体解剖研究血液循环，提供了血液循环的基本规律，发表了著名的心血运动论一书。奠定了现代实验生理学的基础。v1661年意大利马尔皮
6、基用显微镜发现了毛细血管，真正完成了全部血液循环的线路，即血液由心脏射入动脉静脉心脏不断循环。v在17世纪法国哲学家笛卡儿首先将反射概念应用于生理学。直至19世纪初期发现脊髓背根感觉和腹根运动功能，才获得结构与功能的依据。5/14/202210v到18世纪，法国化学家拉瓦锡首先发现O2和燃烧原理，指出呼吸过程似燃烧，都消耗O2和产生CO2，从而为机体新陈代谢的研究奠定了基础。v意大利物理学家伽尔瓦尼发现动物肌肉收缩可产生电流，开始了生物电学这一新的生理研究领域。v19世纪，法国著名生理学家贝尔纳提出了内环境概念，指出血浆和其他细胞外液是动物机体的内环境，是细胞直接生活的环境，内环境理化因素如温
7、度、酸碱度和渗透压等的恒定是保持生命活动的必要条件。5/14/202211v德国路德维希对泌尿及循环的神经调节作出重要贡献。同海登海首次用海氏小胃研究胃液分泌机制；并被俄国著名生理学家巴甫洛夫改良为巴氏小胃，证明了胃液分泌的神经-体液调节机制。v20世纪初，生理学研究在各领域取得了丰硕成果。v1903年英国谢灵顿研究了脊髓反射的规律，出版了神经系统的整合作用名著。v巴甫洛夫研究唾液分泌调节，提出著名条件反射概念和高级神经活动学说。v1929年美国坎农提出稳态概念，认为内环境稳态有赖于自主神经系统和内分泌激素的经常性调节。v20世纪40年代控制论提出，认识到机体从细胞到器官系统的活动依靠自身负反
8、馈调节机制保持相对稳定状态。5/14/202212v近30年，基础科学和新技术发展及相关学科间交叉渗透，使生理学研究迅猛发展。生理学逐渐从器官生理学向细胞生理学与分子生理学方向发展。细胞分子水平研究：细胞内部环境的稳态及其调节机制、细胞跨膜信息传递机制、基因水平的功能调控机制等方面。v1990年，美国生理学会指出，整合生理学将是未来生理学的主要内容，其中阐明人脑高级功能的研究将是对生理学家最后的挑战。v第33届IUPS大会提出“整合生物学从分子到人体”，就是倡导要从现代分子生物学的技术水平来深入地探讨人体功能的各个方面。5/14/202213一、动物生理学的研究内容一、动物生理学的研究内容二、
9、动物生理学的研究方法二、动物生理学的研究方法三、生命活动的基本特征三、生命活动的基本特征四、内环境与稳态四、内环境与稳态五、生理功能的调节五、生理功能的调节六、动物生理功能的控制系统六、动物生理功能的控制系统5/14/202214一、动物生理学的研究内容一、动物生理学的研究内容细胞器官系统整体1.1.动物生理学动物生理学是研究动物是研究动物体生命活动及其规律的学科体生命活动及其规律的学科二个内容二个内容 三个层次三个层次 5/14/202215阐明机体各部分机能活动特点，以及各部阐明机体各部分机能活动特点，以及各部分活动之间的相互规律。分活动之间的相互规律。阐明机体在与环境相互作用时，各器官、
10、阐明机体在与环境相互作用时，各器官、系统活动的变化规律。系统活动的变化规律。2.动物生理学的研究内容动物生理学的研究内容5/14/202216绪 论1 1、细胞和分子水平细胞和分子水平研究细胞生命现象的基本物理化学过程。研究细胞生命现象的基本物理化学过程。2 2、器官和系统水平器官和系统水平研究各器官及系统的功能。研究各器官及系统的功能。3 3、整体水平整体水平研究各器官功能联系；整体与环境互作。研究各器官功能联系；整体与环境互作。5/14/202217细胞和分子水平：细胞和分子水平： 细胞是各类动物的基本结构单位。每一组织细胞是各类动物的基本结构单位。每一组织器官的功能特点都与组成该器官的细
11、胞生理特性器官的功能特点都与组成该器官的细胞生理特性分不开；以细胞和它所含的物质分子的运动规律分不开；以细胞和它所含的物质分子的运动规律为研究对象的生理学，所以也叫为研究对象的生理学，所以也叫细胞或分子生理细胞或分子生理学学。 例如，心脏之所以能终生不停地跳动，是由于例如，心脏之所以能终生不停地跳动，是由于心肌细胞的特殊生物电变化而决定的，要研究心心肌细胞的特殊生物电变化而决定的，要研究心脏的特殊生理功能，就要从心肌细胞的生物电变脏的特殊生理功能，就要从心肌细胞的生物电变化着手。化着手。5/14/202218器官和系统水平：器官和系统水平： 以器官系统为研究对象的生理学称为以器官系统为研究对象
12、的生理学称为器器官或系统生理学官或系统生理学，研究各器官和系统所表现，研究各器官和系统所表现的各种特殊生理活动过程和规律，以及它们的各种特殊生理活动过程和规律，以及它们之间相互影响，相互制约的关系。之间相互影响，相互制约的关系。 例如，消化生理阐述了消化系统各器官的例如，消化生理阐述了消化系统各器官的活动规律及各器官之间相互影响的关系。活动规律及各器官之间相互影响的关系。5/14/202219整体水平：整体水平： 研究动物各种生命活动协调统一的调节研究动物各种生命活动协调统一的调节过程，以及整体活动与周围环境之间的辨证过程，以及整体活动与周围环境之间的辨证统一关系。统一关系。 * *动物生理学
13、主要从动物生理学主要从器官或系统器官或系统和和整体生理整体生理学学方面进行阐述，有些基本问题也介绍了细方面进行阐述，有些基本问题也介绍了细胞或分子生理学方面的知识。胞或分子生理学方面的知识。 5/14/202220二、动物生理学的研究方法二、动物生理学的研究方法1、急性实验、急性实验2、慢性实验慢性实验离体实验（离体实验（in vitro）在体实验（在体实验（in vivo）5/14/2022215/14/2022225/14/202223在无菌条件下对在无菌条件下对健康动物健康动物进行进行手术手术，暴露暴露要研究的器官（如消化道各种造瘘手术）要研究的器官（如消化道各种造瘘手术）或摘除、破坏某
14、一器官或摘除、破坏某一器官( (如切除某一内分如切除某一内分泌腺泌腺) )，然后在接近正常生活的条件下，然后在接近正常生活的条件下，观察所暴露器官的某些功能，观察摘除或观察所暴露器官的某些功能，观察摘除或破坏某器官后所产生的功能紊乱等。破坏某器官后所产生的功能紊乱等。特点特点：该方法以完整动物为实验对象，是：该方法以完整动物为实验对象，是在接近正常生活的条件下进行的，获得的在接近正常生活的条件下进行的，获得的结果比较接近正常生理活动规律。结果比较接近正常生理活动规律。慢性动物实验方法：慢性动物实验方法：5/14/2022245/14/202225三、三、生命活动的基本特征生命活动的基本特征3
15、3、适应性、适应性 动物机体随外界环境的变动物机体随外界环境的变化而调整自身生理功能以适应环境变化的特性。化而调整自身生理功能以适应环境变化的特性。 1 1、新陈代谢新陈代谢同化作用；异化作用同化作用；异化作用2 2、兴奋性兴奋性刺激；兴奋；抑制刺激；兴奋；抑制5/14/2022261.1.新陈代谢（新陈代谢（metabolismmetabolism）：）：机体与外界环境之间进行的物质和能量的交机体与外界环境之间进行的物质和能量的交换，以及机体内部所实现的物质和能量的转换，以及机体内部所实现的物质和能量的转变和转移过程。变和转移过程。 5/14/2022272.2.兴奋性（兴奋性（excita
16、bilityexcitability）：）：在内、外环境因素作用在内、外环境因素作用下，下，活的细胞或组织活的细胞或组织具有产生动作电位或发生反应的具有产生动作电位或发生反应的能力或特性。能力或特性。刺激刺激(stimulus) ：能够引起细胞产生膜电位变化的环境因素。能够引起细胞产生膜电位变化的环境因素。动物有机体组织、器官接受刺激后将出现两种反应形式：动物有机体组织、器官接受刺激后将出现两种反应形式：兴奋兴奋(excitation) ：由相对静止的或活动较弱的状态，转由相对静止的或活动较弱的状态，转变为活动的或活动增强的状态。变为活动的或活动增强的状态。抑制抑制(inhibition) ：
17、由活动的或活动增强的状态，转变为由活动的或活动增强的状态，转变为相对静止的或活动较弱的状态。相对静止的或活动较弱的状态。5/14/202228四、内环境与稳态四、内环境与稳态1 1、体液（体液（Body FluidBody Fluid）2 2、内环境（、内环境（Internal EnvironmentInternal Environment）3 3、内环境稳态（内环境稳态（HomeostasisHomeostasis） 由细胞外液构成的机体细胞的直接生活环境，由细胞外液构成的机体细胞的直接生活环境，称为机体的内环境。称为机体的内环境。5/14/202229体液（体液（60-70%60-70%）
18、 （body fluidbody fluid） 细胞内液细胞内液 2/3 2/3 体重的体重的40%40%（intracellular fluidintracellular fluid）细胞外液细胞外液血浆（血浆（plasmaplasma）组织液（组织液（tissue fluidtissue fluid） 淋巴液淋巴液 （lymph fluidlymph fluid）脑脊液脑脊液（cerebrospinal fluidcerebrospinal fluid）（extracellular fluid extracellular fluid ） 5/14/202230组成内环境的各种理化因素的变化
19、都保持在一组成内环境的各种理化因素的变化都保持在一个较小范围，称为个较小范围，称为内环境稳态内环境稳态。 内环境稳态是细胞维持正常功能的必要条件，内环境稳态是细胞维持正常功能的必要条件，也是机体维持正常生命活动的基本条件。也是机体维持正常生命活动的基本条件。内环境稳态并非静止不动，而是处在一种内环境稳态并非静止不动，而是处在一种动态动态平衡状态平衡状态。5/14/202231五、生理功能的调节五、生理功能的调节绪 论1 1、神经调节神经调节2 2、体液调节体液调节3 3、自身调节自身调节5/14/202232结构基础：结构基础：反射弧（反射弧（reflex arc） 绪 论类型类型： 特点：特
20、点： 反应迅速、准确反应迅速、准确；作用部位局限、作用时间短暂；作用部位局限、作用时间短暂这与神经传导速度快、传出纤维与效应器呈对应性联系有关。这与神经传导速度快、传出纤维与效应器呈对应性联系有关。（1）非条件反射）非条件反射（2）条件反射）条件反射 在中枢神经系统参与下，机体对内、外环境的在中枢神经系统参与下，机体对内、外环境的变化所产生的适应性反应称为变化所产生的适应性反应称为反射（反射（reflexreflex）。1 1、神经调节（、神经调节（NeuroregulationNeuroregulation）：）：5/14/2022335/14/202234类型：类型：v非条件反射：非条件反
21、射：是指先天的、生来就具有的反射，是指先天的、生来就具有的反射，它的反射弧是固定的、早已建立的、人与动物所它的反射弧是固定的、早已建立的、人与动物所共有的反射活动。如吸吮反射、吞咽反射、瞳孔共有的反射活动。如吸吮反射、吞咽反射、瞳孔对光反射、屈肌反射等。对光反射、屈肌反射等。 （遗传遗传） v条件反射：条件反射：是个体出生后，在生活过程中，在一是个体出生后，在生活过程中，在一定条件下，在非条件反射的基础上新建立的反射定条件下，在非条件反射的基础上新建立的反射弧所完成的反射称为条件反射，如望梅止渴即是。弧所完成的反射称为条件反射，如望梅止渴即是。（训练训练）5/14/202235绪 论体内某些组
22、织细胞分泌的体内某些组织细胞分泌的特殊化学物质特殊化学物质（内分泌（内分泌腺细胞分泌的激素），通过体液到达全身有相应腺细胞分泌的激素），通过体液到达全身有相应受体的组织、细胞，影响并调节其生理功能的调受体的组织、细胞，影响并调节其生理功能的调节方式。节方式。特特 点：点： 范围广、反应缓慢、持续时间长。范围广、反应缓慢、持续时间长。2 2、体液调节（、体液调节（Humoral regulationHumoral regulation）：）：5/14/2022365/14/2022375/14/202238绪 论 局部组织或细胞不依赖外来神经或体液局部组织或细胞不依赖外来神经或体液调节，自身对刺
23、激而产生的适应性反应。调节，自身对刺激而产生的适应性反应。（血管平滑肌牵拉（血管平滑肌牵拉收缩：收缩：）特特 点：点：范围小，不够灵活，是神经和体液调范围小，不够灵活，是神经和体液调节的补充。节的补充。3 3、自身调节（、自身调节（Auto-regulationAuto-regulation）：）：5/14/2022395/14/202240六、动物体内的控制系统六、动物体内的控制系统绪 论5/14/2022415/14/202242控制方式控制方式控制特点控制特点5/14/2022435/14/202244控制方式控制方式控制特点控制特点5/14/202245反馈信号的影响形式反馈信号的影响
24、形式5/14/202246 意义意义 控制过程控制过程5/14/2022475/14/2022485/14/202249意义意义控制过程控制过程5/14/202250小结小结: : 反馈控制系统反馈控制系统: : 闭环系统，即闭环系统，即受控部分受控部分的活动的活动会反过来影响会反过来影响控制部分控制部分的活动。的活动。 控制方式控制方式：双向性（分：正反馈、负反馈）：双向性（分：正反馈、负反馈）受控部分受控部分指指 令令机能活动机能活动正正 反反 馈馈 信信 息息指指 令令受控部分受控部分机能活动机能活动负负 反反 馈馈 信信 息息 正反馈是破坏原先的平衡状态正反馈是破坏原先的平衡状态; ;
25、 负反馈是维持系统的平衡或稳态；负反馈是维持系统的平衡或稳态； 正常机体中有大量的负反馈机制，正常机体中有大量的负反馈机制， 正反馈机制则很少正反馈机制则很少 。控制部分控制部分控制部分控制部分 特点特点：5/14/202251反馈控制系统的缺点反馈控制系统的缺点: : * 有一定的波动有一定的波动 * * 时间滞后时间滞后5/14/202252控制方式控制方式控制特点控制特点5/14/202253 三、三、前馈控制系统前馈控制系统 作用作用: : 有更好的预见性和适应性有更好的预见性和适应性; ;在避免负在避免负反馈调节的波动和滞后方面起了重要作用。反馈调节的波动和滞后方面起了重要作用。 缺
26、点缺点: : 有可能失误。有可能失误。 5/14/202254整合生理学整合生理学整合整合 (integration) (integration) 对生命个体来说：时间和空间的整合（对生命个体来说：时间和空间的整合（“联系联系”和和“发展发展”） 对生态系统来说：动物、环境和人的协调共存对生态系统来说：动物、环境和人的协调共存和可持续发展和可持续发展整合生理研究的实质就是将整体研究与细胞、分子生物学研究整合生理研究的实质就是将整体研究与细胞、分子生物学研究有机地结合起来，用分子生物学现象解释其在整体功能调节中有机地结合起来，用分子生物学现象解释其在整体功能调节中的作用的作用, , 同时探讨整体
27、调节机制在细胞、分子水平的变化。同时探讨整体调节机制在细胞、分子水平的变化。 5/14/2022551.1.概念：动物生理学、兴奋性、内环境、稳态、神经调节、概念：动物生理学、兴奋性、内环境、稳态、神经调节、体液调节、自身调节、反馈、正反馈、负反馈；体液调节、自身调节、反馈、正反馈、负反馈；2.2.动物生理学的研究内容及研究方法分别是什么？动物生理学的研究内容及研究方法分别是什么？3.3.机体机能活动的调节方式有哪些，各有何特点？机体机能活动的调节方式有哪些，各有何特点？4. 4. 机体功能的调控模式。机体功能的调控模式。本章重点本章重点 5/14/2022565/14/202257v第一节第
28、一节细胞膜物质转运功能功能细胞膜物质转运功能功能v第二节第二节细胞的跨膜信号转导细胞的跨膜信号转导 v第三节第三节细胞的兴奋性和生物电现象细胞的兴奋性和生物电现象 5/14/202258第一节细胞膜的物质转运功能第一节细胞膜的物质转运功能一、一、膜的化学组成和分子结构膜的化学组成和分子结构二、二、膜物质转运功能膜物质转运功能半透膜半透膜1.单纯扩散（单纯扩散（Simple diffusion）2.易化扩散（易化扩散（Faciliated diffusion）3.主动转运（主动转运（Active transport）4. 胞吐和胞吞作用（胞吐和胞吞作用（Endocytosis and Exocy
29、tosis）被动转运被动转运5/14/2022591.1.细胞膜的结构细胞膜的结构“液态镶嵌模型液态镶嵌模型”（Fluid mosaic model ）膜以液态的脂质双分子层为支架，其中镶嵌的不膜以液态的脂质双分子层为支架，其中镶嵌的不同结构和功能的蛋白质（同结构和功能的蛋白质（Singer & Nicolson 1972 ）5/14/202260膜膜 脂：脂：磷脂、胆固醇磷脂、胆固醇膜蛋白：膜蛋白：镶嵌于脂质双层镶嵌于脂质双层（介导细胞功能的实现）（介导细胞功能的实现）膜膜 糖：糖： 糖脂、糖蛋白糖脂、糖蛋白（起细胞标识的作用）（起细胞标识的作用）（构成膜的骨架）（构成膜的骨架）2.2.细胞
30、膜的化学组成细胞膜的化学组成5/14/202261半透膜模式图半透膜模式图5/14/2022621.1.单纯扩散（单纯扩散（Simple diffusionSimple diffusion）： 靠这种方式进行转运的物质较少，例如：二氧化碳、氧气靠这种方式进行转运的物质较少，例如：二氧化碳、氧气条条 件件 （1 1）细胞膜两侧存在物质）细胞膜两侧存在物质的的浓度差或电位差浓度差或电位差；指一些小的脂溶性物质依靠分指一些小的脂溶性物质依靠分子运动从浓度高的一侧通过细胞膜子运动从浓度高的一侧通过细胞膜的脂质双分子层向浓度低的一侧扩的脂质双分子层向浓度低的一侧扩散的方式。散的方式。（2 2）细胞膜对该
31、物质有）细胞膜对该物质有通透性通透性。 5/14/2022632.2.易化扩散（易化扩散（Facilitated diffusionFacilitated diffusion）： 某些物质能够依靠细胞膜上的特殊蛋白的帮助，某些物质能够依靠细胞膜上的特殊蛋白的帮助，顺电顺电- -化学梯度通过细胞膜的转运方式。化学梯度通过细胞膜的转运方式。分分 类类： （1）载体介导的易化扩散；载体介导的易化扩散；特特 点点： （1 1）顺电）顺电- -化学梯度进行转运，转运过程化学梯度进行转运，转运过程不消耗不消耗ATPATP； （2 2）转运过程中必须有）转运过程中必须有膜蛋白膜蛋白的帮助（介导）。的帮助（介
32、导）。（2）离子通道介导的易化扩散。离子通道介导的易化扩散。5/14/2022645/14/202265特特 点点： 3.3.主动转运（主动转运（Active Active transporttransport）： 在细胞膜上载体的帮助在细胞膜上载体的帮助下，通过消耗下，通过消耗ATPATP，将某种物，将某种物质逆浓度梯度进行转运的过质逆浓度梯度进行转运的过程。程。（1 1）逆浓度梯度逆浓度梯度转运；转运；（2 2）耗能耗能（ATPATP） 。 5/14/202266 是指某些物质与细胞膜接触，导致是指某些物质与细胞膜接触，导致接触部位的质膜内陷以包被该物质，接触部位的质膜内陷以包被该物质，然
33、后出现膜结构融合和断裂，使该物然后出现膜结构融合和断裂，使该物质连同包被它的质膜一起进入胞浆的质连同包被它的质膜一起进入胞浆的过程，含过程，含胞饮（胞饮（PinocytosisPinocytosis）和吞）和吞噬（噬（PhagocytosisPhagocytosis）。胞吐作用：出胞（胞吐作用：出胞（ExocytosisExocytosis）出胞与入胞相反，指某些大分子物质或颗粒从细胞排出出胞与入胞相反，指某些大分子物质或颗粒从细胞排出的过程，主要见于细胞的分泌活动等。的过程，主要见于细胞的分泌活动等。胞吞作用：入胞（胞吞作用：入胞（EndocytosisEndocytosis）4. 4. 胞
34、吞作用（胞吞作用（EndocytosisEndocytosis）和胞吐作用（）和胞吐作用（ExocytosisExocytosis）：5/14/2022675/14/2022685/14/202269第二节第二节 细胞的跨膜信号转导细胞的跨膜信号转导 动物体各种器官之间的功能协调以及整体统一性动物体各种器官之间的功能协调以及整体统一性的维持主要依靠组织与组织之间、细胞与细胞之间的的维持主要依靠组织与组织之间、细胞与细胞之间的信息传递来完成的。信息传递来完成的。一、跨膜信号转导（信息传递）的概念一、跨膜信号转导（信息传递）的概念 （transmembrane signaling transmis
35、siontransmembrane signaling transmission）概念：指激素、神经递质、细胞因子等细胞外液的化学概念：指激素、神经递质、细胞因子等细胞外液的化学信号以及其他性质的刺激信号通过细胞膜表面的特殊结信号以及其他性质的刺激信号通过细胞膜表面的特殊结构（受体）传入胞内并引起细胞产生相应的生物学效应构（受体）传入胞内并引起细胞产生相应的生物学效应的过程。的过程。 外界信号外界信号 （第一信使第一信使） 膜蛋白变构膜蛋白变构 膜内信号（膜内信号（第二信使第二信使） 细胞功能改变细胞功能改变 5/14/202270三种跨膜信号转导类型三种跨膜信号转导类型vG G蛋白偶联受体介
36、导的信号转导蛋白偶联受体介导的信号转导v离子通道受体介导的信号转导离子通道受体介导的信号转导v酶耦联受体介导的信号转导酶耦联受体介导的信号转导5/14/202271一、一、 G G蛋白偶联受体介导的信号转导蛋白偶联受体介导的信号转导（一）参与（一）参与G G蛋白偶联受体跨膜信号转导的信号分子蛋白偶联受体跨膜信号转导的信号分子1.1. G G蛋白偶联受体蛋白偶联受体（也称促代谢型受体）：包括（也称促代谢型受体）：包括、受体受体等等,7,7次跨膜次跨膜2.2. G G蛋白蛋白( (鸟苷酸结合蛋白鸟苷酸结合蛋白) ) 概念概念: : 鸟苷酸结合蛋白的简称。是同时具有结合鸟苷酸结合蛋白的简称。是同时具
37、有结合GTPGTP或或GDPGDP的能的能力和力和GTPGTP酶活性作用的一类蛋白质。酶活性作用的一类蛋白质。通常由通常由、三个亚单位组成，三个亚单位组成， G G蛋白结合蛋白结合GTPGTP时有活性，时有活性，G G蛋白结合蛋白结合GDPGDP时无活性，并能相互转化。时无活性，并能相互转化。5/14/2022723.3. G G蛋白效应器酶蛋白效应器酶：主要是指催化生成（或分解）第二信使：主要是指催化生成（或分解）第二信使的酶。主要有腺苷酸环化酶的酶。主要有腺苷酸环化酶 (AC)(AC)、磷脂酶、磷脂酶C (PLCC (PLC）、鸟苷）、鸟苷酸环化酶酸环化酶 (GC)(GC)等。等。4.4.
38、 第二信使第二信使 概念概念: : 是指激素、递质、细胞因子等信号分子（第一信使）作是指激素、递质、细胞因子等信号分子（第一信使）作用于细胞膜后产生的细胞内信号分子，它们可把细胞外信号用于细胞膜后产生的细胞内信号分子，它们可把细胞外信号分子携带的信息转入细胞内。分子携带的信息转入细胞内。如：如：cAMPcAMP， cGMPcGMP， IP3IP3（三磷酸肌醇），（三磷酸肌醇），DG(DG(二酰甘油二酰甘油) )5/14/202273（二）（二）G G蛋白偶联受体信号转导的主要途径蛋白偶联受体信号转导的主要途径1. 1. 受体受体-G-G蛋白蛋白- -腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶 (AC)(AC)途
39、径（见途径（见2323页）页）2. 2. 受体受体-G-G蛋白蛋白- -磷脂酶磷脂酶C (PLC)C (PLC)途径（见途径（见2323页页）5/14/202274二、二、离子通道受体介导的信号转导离子通道受体介导的信号转导 离子通道受体也称促离子型受体，受体蛋白本身离子通道受体也称促离子型受体，受体蛋白本身就是离子通道。各种细胞外刺激信号作用于细胞膜就是离子通道。各种细胞外刺激信号作用于细胞膜受体蛋白后导致膜受体自身构象变化及通道的开放受体蛋白后导致膜受体自身构象变化及通道的开放（或关闭），引起离子的跨膜流动变化，从而实现（或关闭），引起离子的跨膜流动变化，从而实现跨膜信号转导。跨膜信号转导
40、。大致可分为：大致可分为：（一）化学门控通道（一）化学门控通道（二）电压门控通道（二）电压门控通道（三）机械门控通道（三）机械门控通道 5/14/202275三、酶耦联受体介导的信号转导酶耦联受体分子胞质侧自身具有酶活性，或可酶耦联受体分子胞质侧自身具有酶活性，或可直接结合并激活胞质中的酶而不需要直接结合并激活胞质中的酶而不需要G G蛋白参蛋白参与。重要的有：与。重要的有：（一）酪氨酸激酶受体（一）酪氨酸激酶受体 （二）鸟苷酸环化酶受体（二）鸟苷酸环化酶受体 5/14/202276谢谢！谢谢！5/14/202277一、细胞的兴奋性细胞的兴奋性二、二、细胞的生物电现象细胞的生物电现象第三节第三节
41、 细胞的兴奋性和生物电现象细胞的兴奋性和生物电现象 5/14/202278一、细胞的兴奋性、细胞的兴奋性5/14/202279一切活组织在受到刺激时，都能够应答性地出现一些特一切活组织在受到刺激时，都能够应答性地出现一些特殊的反应和暂时性的机能改变。殊的反应和暂时性的机能改变。可兴奋组织（可兴奋组织（Exitable tissueExitable tissue）受到受到刺激时，能够产生动作电位的组织。刺激时，能够产生动作电位的组织。兴兴 奋（奋（ExitationExitation）细细 胞受到刺激后胞受到刺激后产生动作电位的过程。产生动作电位的过程。兴奋性（兴奋性（ExitabilityEx
42、itability）细胞受到刺激后细胞受到刺激后具有产生动作电位的能力。具有产生动作电位的能力。5/14/2022801.1.刺刺 激激引起组织产生反应的各种内外环境的变化。引起组织产生反应的各种内外环境的变化。2.2.刺激引起兴奋的条件刺激引起兴奋的条件 （1 1）刺激的强度刺激的强度 阈刺激：阈刺激：在一定时间内，引起组织细胞产生兴奋的最小在一定时间内，引起组织细胞产生兴奋的最小刺激强度。刺激强度。（2 2）刺激的作用时间）刺激的作用时间 时间阈值：时间阈值：在一定刺激强度下，引起组织产生兴奋在一定刺激强度下，引起组织产生兴奋的最短刺激作用时间。的最短刺激作用时间。 （3 3）刺激强度）刺
43、激强度- -时间的关系时间的关系 强度强度时间变化曲线时间变化曲线上述三种条件均达到阈值才能引起兴奋。上述三种条件均达到阈值才能引起兴奋。5/14/2022815/14/202282 在比较不同组织的兴奋性时，采用强度在比较不同组织的兴奋性时，采用强度- -时间曲线较困时间曲线较困难，因此，一般固定刺激时间，仅采用刺激强度大小来判断。难，因此，一般固定刺激时间，仅采用刺激强度大小来判断。 阈刺激阈刺激产生动作电位所需的最小刺激强度。产生动作电位所需的最小刺激强度。 阈上刺激阈上刺激大于阈刺激的刺激强度。大于阈刺激的刺激强度。 阈下刺激阈下刺激小于阈刺激的刺激强度。小于阈刺激的刺激强度。 阈下刺
44、激不能引起动作电位或组织、细胞的兴奋，但阈下刺激不能引起动作电位或组织、细胞的兴奋，但并非对组织细胞不产生任何影响。并非对组织细胞不产生任何影响。5/14/2022831 1、绝对不应期绝对不应期：锋电位上升：锋电位上升支与下降支初期支与下降支初期特点特点：对任何刺激均不产生：对任何刺激均不产生反应。反应。2 2、相对不应期相对不应期：锋电位下降：锋电位下降支的后期支的后期特点特点：对阈上刺激反应。：对阈上刺激反应。3 3、超常期超常期：负后电位：负后电位特点特点：对阈下刺激产生反应。：对阈下刺激产生反应。4 4、低常期低常期：正后电位：正后电位 特点特点：对阈上刺激产生反应。：对阈上刺激产生
45、反应。 5/14/2022845/14/202285二、细胞的生物电现象二、细胞的生物电现象 一个活的细胞无论是它处于安静状态还是活动状态都存一个活的细胞无论是它处于安静状态还是活动状态都存在电活动，这种电活动称为在电活动，这种电活动称为生物电现象生物电现象。其中包括静息电位。其中包括静息电位和动作电位。和动作电位。（一）（一）细胞的静息电位细胞的静息电位（Resting potentialResting potential）（二）（二）细胞的动作电位细胞的动作电位（Action potentialAction potential）5/14/202286 1. 1. 静息电位的概念：静息电位的
46、概念：细胞在静息状态下存在于细胞细胞在静息状态下存在于细胞膜两侧的电位差，称为膜两侧的电位差，称为静息电静息电位，位，也称也称跨膜静息电位跨膜静息电位。5/14/202287极化（极化（polarizationpolarization）膜两侧存膜两侧存在的内负外正的电位状态。在的内负外正的电位状态。去极化（去极化（DepolarizationDepolarization）膜电膜电位绝对值逐渐减小的过程。位绝对值逐渐减小的过程。超极化（超极化（Over-polarizationOver-polarization）膜电位绝对值高于静息电位的状膜电位绝对值高于静息电位的状态。态。复极化（复极化（Re
47、polarizationRepolarization）膜电膜电位去极化后逐步恢复极化状态的位去极化后逐步恢复极化状态的过程。过程。几个相关概念：几个相关概念：5/14/2022885/14/202289K+Na+Cl-Na+Cl-K+膜内膜内膜外膜外281111330离子浓度差离子浓度差= =电位差电位差 在静息状态下，在静息状态下，细胞细胞膜内膜内K K+ +的高浓度的高浓度和和安静时安静时膜主要对膜主要对K K+ +的通透性的通透性，是，是大多数细胞产生和维持大多数细胞产生和维持静息电位的主要原因。静息电位的主要原因。（K K+ +的平衡电位的平衡电位）A-A-1012. 2. 静息电位形
48、成的机理静息电位形成的机理（1 1）静息时细胞内外离子的特点和细胞膜的选择通透性）静息时细胞内外离子的特点和细胞膜的选择通透性5/14/2022905/14/202291（2 2）静息电位形成的机理）静息电位形成的机理 细胞内的细胞内的K K+ +在浓度差作用下外流，当膜内外在浓度差作用下外流，当膜内外K K+ +浓度差（浓度差（K K+ +外流动力）和外流动力）和K K+ +外流所形成的电外流所形成的电位差（位差（K K+ +外流阻力）达到外流阻力）达到动态平衡时动态平衡时，K K+ +的净的净通量为零，此时所形成的电位差稳定即形成静通量为零，此时所形成的电位差稳定即形成静息电位；所以说静息
49、电位息电位；所以说静息电位实质为实质为K K+ +外流所形成外流所形成的跨膜电位。的跨膜电位。5/14/202292 1. 1. 动作电位的概念动作电位的概念: :指可兴奋细胞受到刺激而兴指可兴奋细胞受到刺激而兴奋时，在静息电位的基础上奋时，在静息电位的基础上膜两侧的电位发生快速而可膜两侧的电位发生快速而可逆的倒转和复原的过程。逆的倒转和复原的过程。5/14/202293(1)(1)第一阶段：动作电位上升支第一阶段：动作电位上升支的形成的形成（去极化的形成）（去极化的形成）产生原因产生原因：由于刺激引起膜对：由于刺激引起膜对NaNa+ +的通透性瞬间增大（的通透性瞬间增大（NaNa离子离子通道
50、被激活），膜外的通道被激活），膜外的NaNa+ +内流，内流，使膜电位由使膜电位由-70mV-70mV增加至增加至0mV0mV，进而上升为进而上升为+30mV+30mV，Na+Na+通道随通道随之失活。之失活。2. 2. 动作电位形成的机理动作电位形成的机理5/14/202294(2)(2)第二阶段：动作电位下降支第二阶段：动作电位下降支形成：形成：产生原因产生原因： NaNa+ +通道失活后，膜通道失活后，膜恢复了对恢复了对K K+ +的通透性，大量的的通透性，大量的K K+ +外流。使膜电位由正值向负值转外流。使膜电位由正值向负值转变，形成了动作电位的下降支。变，形成了动作电位的下降支。
