1、生生 理理 学学 PHYSIOLOGY 陈爱琴，陈爱琴，13559163626 血管：1000多亿条，成人总长度 约为96000公里（绕行地球2周半） 心跳：约为25亿至30亿次 心脏跳动产生的能量：把100颗人 造卫星送入地球轨道（到50岁） 500倍倍 一天 PPT模板下载： 生理学生理学 生生 理理 学学 （Physiology)Physiology) 绪绪 论论 第一篇第一篇 生理学研究对象和任务生理学研究对象和任务 机体的内环境与稳态机体的内环境与稳态 机体生理功能的调节机体生理功能的调节 内容内容 一、任务一、任务 第一节第一节 生理学的研究对象和任务生理学的研究对象和任务 黄帝内
2、经黄帝内经 公元前公元前300300- -400400年年 解剖、生理解剖、生理 古罗马古罗马 GalenGalen 心与血的运动心与血的运动 16281628年年 HarveyHarvey 二、生理学和医学的关系二、生理学和医学的关系 Bayliss和Starling（1902）：发现第一个 激素（促胰液素）。 迅速发展迅速发展 1919世纪世纪 中国生理学会成立中国生理学会成立 19261926年年 多水平纵深发展多水平纵深发展 近二三十年近二三十年 二、生理学和医学的关系二、生理学和医学的关系 三、生理学的研究方法三、生理学的研究方法 人体试验人体试验 动物试验动物试验 三、生理学的研究
3、方法三、生理学的研究方法 动物试验动物试验 三、生理学的研究方法三、生理学的研究方法 动物试验动物试验 三、生理学的研究方法三、生理学的研究方法 动物试验动物试验 三、生理学的研究方法三、生理学的研究方法 动物试验动物试验 三、生理学的研究方法三、生理学的研究方法 动物试验动物试验 三、生理学的研究方法三、生理学的研究方法 （一）细胞和分子水平（一）细胞和分子水平 四、生理学的研究水平四、生理学的研究水平 还原论的研究思路还原论的研究思路 Reductionism 简单化：将复杂的事物分解为许多简单的成分简单化：将复杂的事物分解为许多简单的成分 The belief that complica
4、ted things can be explained by considering them as a combination of simple parts 整体整体 (whole body) 器官器官 (organs) 细胞和细胞器细胞和细胞器 (cells and organelles) 分子分子 (molecules) 基因基因 (genes molecular biology) （二）器官和系统水平（二）器官和系统水平 四、生理学的研究水平四、生理学的研究水平 （三）（三）整体整体水平水平 四、生理学的研究水平四、生理学的研究水平 Now a closed loop Whole b
5、ody Organs Cells Molecules Genes 第二节第二节 机体的内环境与稳态机体的内环境与稳态 第二节第二节 机体的内环境与稳态机体的内环境与稳态 体液（体液（60%） 内环境：内环境： 细胞在体内直接所处的环境细胞在体内直接所处的环境 第二节第二节 机体的内环境与稳态机体的内环境与稳态 Claud Bernard (1813-1878)(法国法国) 细胞内外成分差别很大细胞内外成分差别很大 细胞外：细胞外： NaNa+ + 、ClCl- -、O O2 2、 G G、AAAA、等、等 细胞内：细胞内： K K+ +、COCO2 2等等 内环境内环境的作用：的作用： 1 .
6、 1 . 是细胞进行新陈代谢的场所是细胞进行新陈代谢的场所 为细胞提供物质为细胞提供物质 接受细胞排出物接受细胞排出物 2 . 2 . 为细胞活动提供条件为细胞活动提供条件 （稳态）（稳态） 内环境内环境 稳态稳态(homeostasis)(homeostasis) 概念：内环境理化因素保持概念：内环境理化因素保持 相对稳定的状态。相对稳定的状态。 含义：保持相对稳定动态平衡含义：保持相对稳定动态平衡 Cannon(USA) Respiratory organ Gastrointestinal organ skin homeostasis 稳态稳态(homeostasis)(homeostas
7、is) 意义：维持机体正常生意义：维持机体正常生 命活动的必要条件命活动的必要条件 Cannon(USA) 第三节第三节 机体生理功能的调节机体生理功能的调节 一、生理功能的调节方式一、生理功能的调节方式 神经调节神经调节 体液调节体液调节 自身调节自身调节 神经调节神经调节 神经调节神经调节 （一）神经调节（一）神经调节 是机体最重要的调节方式是机体最重要的调节方式 反射反射（reflexreflex） 在在CNSCNS参与下，人体对刺激产生参与下，人体对刺激产生 的规律性应答。的规律性应答。 反射弧反射弧 减压反射减压反射 压力感受器压力感受器 颈动脉窦颈动脉窦 主动脉弓主动脉弓 特点：特
8、点： 迅速、精确迅速、精确 部位局限、部位局限、 时间短时间短 体液调节体液调节 （二）（二）体液调节体液调节 （二）（二）体液调节体液调节 概念：通过化学物质实现概念：通过化学物质实现 类型：类型：1.1.全身性体液调节全身性体液调节 2.2.局部性体液调节局部性体液调节 特点：特点： 缓慢缓慢 广泛广泛 持久持久 神神 经经 体体 液液 调调 节节 反射中枢反射中枢 刺激刺激 感受器感受器 效应器效应器 传入神经传入神经 传出神经传出神经 内分泌腺内分泌腺 内分泌腺内分泌腺 素素激激 （三）（三）自身调节自身调节 概念：不依赖神经或体液调节而产生概念：不依赖神经或体液调节而产生 的适应性反
9、应。的适应性反应。 特点：调节幅度小特点：调节幅度小 不灵敏不灵敏 局限局限 （一）反馈控制系统（一）反馈控制系统 反馈反馈：受控部分反过来调节控制部分的过程：受控部分反过来调节控制部分的过程 控制系统控制系统 受控系统受控系统 监视装置监视装置 感受器感受器 反反 馈馈 信信 息息 二二 体内的控制系统体内的控制系统 1.1.负反馈负反馈 概念：概念： 反馈信号反馈信号 控制部分的活动控制部分的活动 作用：保持系统的稳定和内环境作用：保持系统的稳定和内环境 的稳态的稳态 减弱或抑制减弱或抑制 控制器控制器 Controller 效应器效应器 Effector 效应效应 Action 感受器感
10、受器 Receptor 比较器比较器 Comparator 干扰信息干扰信息 Interference Feedback Loop 调定点调定点 Set point 指令指令 Instruction 反馈信息反馈信息 feedback 环 境 温 度 降低降低 皮温下降皮温下降皮肤冷觉感受皮肤冷觉感受 器器传入神经传入神经 下丘脑下丘脑PO/AH 体温调节中枢体温调节中枢 血 液血 液 深 部 温 度深 部 温 度 中枢冷敏神经中枢冷敏神经 元元 躯体躯体N骨骼肌紧骨骼肌紧 张性张性产生产生寒战寒战 甲状腺甲状腺 分泌分泌 T T3 3、 T T4 4 代谢代谢 肾上腺髓质分泌肾上腺髓质分泌E
11、 、NE代谢代谢 交感交感N兴奋兴奋皮肤皮肤 血管收缩血管收缩血流血流 支配汗腺的交感支配汗腺的交感N 抑制抑制汗腺分泌汗腺分泌 产热产热 体温恒定体温恒定 散热散热 降低降低 2.2.正反馈正反馈 概念概念: : 促进加强原效应促进加强原效应 2.2.正反馈正反馈 概念概念: : 促进加强原效应促进加强原效应 例子：例子： 血液凝固、排尿反射、血液凝固、排尿反射、 排便反射、分娩、排便反射、分娩、 产生动作电位的钠内流产生动作电位的钠内流 （二）（二）前馈前馈控制系统控制系统 概念概念 控制部分在反馈信息尚未到达前已收到纠正控制部分在反馈信息尚未到达前已收到纠正 信息的影响，及时纠正其指令出
12、现的偏差信息的影响，及时纠正其指令出现的偏差 作用作用 使受控部分的活动更加准确、适度使受控部分的活动更加准确、适度 （二）（二）前馈前馈控制系统控制系统 细胞的基本功能细胞的基本功能 第二篇第二篇 细胞膜的结构特征和物质转运功能细胞膜的结构特征和物质转运功能 细胞的跨膜信号转导细胞的跨膜信号转导 细胞的生物电现象细胞的生物电现象 肌细胞的收缩肌细胞的收缩 内容内容 第二章第二章 细胞膜的结构特征和物质转运功能细胞膜的结构特征和物质转运功能 第一节第一节 细胞膜的结构特征细胞膜的结构特征 液态镶嵌模型液态镶嵌模型 屏障作用屏障作用 保持细胞内容物的相对稳定保持细胞内容物的相对稳定 膜通道蛋白，
13、载体蛋白，酶膜通道蛋白，载体蛋白，酶 细胞内外物质、能量、信息交换。细胞内外物质、能量、信息交换。 作为膜蛋白受体识别部分作为膜蛋白受体识别部分 参与免疫反应参与免疫反应 细胞膜化学组成及意义细胞膜化学组成及意义 1.1.脂质双分子层：脂质双分子层： 3.3.细胞膜糖类：糖蛋白，糖脂细胞膜糖类：糖蛋白，糖脂 2.2.细胞膜蛋白质细胞膜蛋白质（表面，整合）：（表面，整合）： 第二节第二节 细胞膜的物质转运功能细胞膜的物质转运功能 不同物质透过人工脂双层的能力不同物质透过人工脂双层的能力 跨细胞膜的物质转运跨细胞膜的物质转运 跨细胞膜的物质转运跨细胞膜的物质转运 单纯扩散单纯扩散 易化扩散易化扩散
14、 主动转运（原发性和继发性）主动转运（原发性和继发性） 膜泡运输（出胞和入胞）膜泡运输（出胞和入胞） 被动转运被动转运 一、被动转运一、被动转运（passive transport） （一）扩散与渗透是溶液分子被动转运的两（一）扩散与渗透是溶液分子被动转运的两 个过程个过程 1.扩散（扩散（diffusion） 2. 渗透（渗透（osmosis） 3. 扩散速率影响因素扩散速率影响因素 浓度梯度浓度梯度 通透性通透性 通透表面积通透表面积 分子量分子量 温度温度 （二）单纯扩散（二）单纯扩散（simple diffusionsimple diffusion） A.A.定义：定义：脂溶性小分子脂
15、溶性小分子 物质从高浓物质从高浓 度一侧向低浓度一侧移动的过程度一侧向低浓度一侧移动的过程 B.B.适用物质：适用物质：脂溶性小分子物质脂溶性小分子物质 C.C.特点：特点： 物理现象（分子热运动的扩散）物理现象（分子热运动的扩散） 顺浓度梯度，不耗能（顺浓度梯度，不耗能（ATPATP） 不需膜蛋白的帮助不需膜蛋白的帮助 D.D.影响因素：影响因素：扩散通量扩散通量 浓度差浓度差动力动力 通透性通透性物质通过细胞膜的难易程度物质通过细胞膜的难易程度 单纯扩散单纯扩散（simple diffusion） A.A.定义：定义：在在膜蛋白膜蛋白的帮助下，非脂溶性的的帮助下，非脂溶性的 较大的分子或带
16、电离子较大的分子或带电离子顺顺浓度梯度浓度梯度/ /电位梯电位梯 度进行的跨膜转运度进行的跨膜转运 （三）易化扩散（三）易化扩散(facilitated diffusion)(facilitated diffusion) B.B. 特点：特点： 顺浓度顺浓度/ /电位梯度，不耗能电位梯度，不耗能 需要膜蛋白的帮助需要膜蛋白的帮助 C.C.分类：分类： 通道转运通道转运: :依赖膜上的依赖膜上的通道通道蛋白完成蛋白完成 载体转运载体转运: :依赖膜上的依赖膜上的载体载体蛋白完成蛋白完成 易化扩散易化扩散 特点：特点： 单通道的电导单通道的电导 通道动力学通道动力学 门控特性门控特性 选择性选择性
17、 1.1.通道介导的易化扩散通道介导的易化扩散 跨膜蛋白组成的各种离子通道 门控特性：门控特性： 通道介导的易化扩散通道介导的易化扩散 适用物质：离子适用物质：离子 （ NaNa+ + K K+ + CaCa2 + 2 + Cl Cl- - 等）等） 通道介导的易化扩通道介导的易化扩 散散 2 2. .载体介导的易化扩散载体介导的易化扩散 适用物质适用物质: : 葡萄糖、氨基酸、核苷酸等小分子有机葡萄糖、氨基酸、核苷酸等小分子有机 物物 2 2. .载体介导的易化扩散载体介导的易化扩散 转运的物质：葡萄糖、氨基酸等小分子亲水物质转运的物质：葡萄糖、氨基酸等小分子亲水物质 特点：特点： 结构特异
18、性结构特异性 饱和现象（座位有限）饱和现象（座位有限） 竞争性抑制竞争性抑制 2 2. .载体介导的易化扩散载体介导的易化扩散 A A概念：概念：在细胞在细胞膜蛋白膜蛋白的帮助下，由的帮助下，由 细胞供能而进行的细胞供能而进行的逆浓度逆浓度/ /电位梯度电位梯度 跨膜转运跨膜转运 二二 主动转运（主动转运（active transportactive transport） B B分类：分类： 原发性：直接利用代谢产生的能量原发性：直接利用代谢产生的能量 继发性：利用继发性：利用NaNa+ +- -K K+ +泵产生的势能泵产生的势能 主动转运（主动转运（active transportacti
19、ve transport） Na+K+泵泵 是一种膜蛋白是一种膜蛋白 原发性主动转运原发性主动转运 Jens C.Skou Na+K+泵的转运过程泵的转运过程 功能：功能： 具有具有ATPATP酶的活性酶的活性 对对NaNa+ + 、K K+ +进行跨膜的逆向转运进行跨膜的逆向转运 特点：特点： 逆浓度梯度，耗能（抽水）逆浓度梯度，耗能（抽水） 3 Na3 Na+ + VS 2 KVS 2 K+ + Na+K+泵泵 细胞内高细胞内高K+K+为许多代谢反应所必须。为许多代谢反应所必须。 维持胞内渗透压和细胞容积。维持胞内渗透压和细胞容积。 建立建立Na+Na+的跨膜浓度梯度，为的跨膜浓度梯度，为
20、 继发性主动转运的物质提供势能储备。继发性主动转运的物质提供势能储备。 钠泵活动形成的跨膜离子浓度梯度也是细胞钠泵活动形成的跨膜离子浓度梯度也是细胞 发生电活动的前提条件。发生电活动的前提条件。 钠泵活动是生电性的，可直接影响膜电位，钠泵活动是生电性的，可直接影响膜电位， 使膜内电位的负值增大。使膜内电位的负值增大。 Na+K+泵的主要功能和意义泵的主要功能和意义 胃腺壁细胞膜和肾小管闰细胞膜上的胃腺壁细胞膜和肾小管闰细胞膜上的H+-K+-ATP酶酶 各种细胞器膜上的各种细胞器膜上的H+-ATP酶酶 质子泵质子泵 奥美拉唑奥美拉唑 H2O +OH _ 抑制抑制 CACA 壁细胞分泌壁细胞分泌
21、继发性主动转运继发性主动转运 特点：特点： 1.Na1.Na+ +- -K K+ +泵在细胞膜外形成泵在细胞膜外形成NaNa+ +的高势能的高势能 2.2.从胞外被动扩散至胞内释放的能量用于从胞外被动扩散至胞内释放的能量用于 另一种物质的主动转运另一种物质的主动转运 3.3.依赖细胞膜上的转运体蛋白依赖细胞膜上的转运体蛋白 继发性主动转运继发性主动转运 同向转运同向转运 反向转运反向转运 A.A.定义：定义：大分子或颗粒物质并不直接穿过细大分子或颗粒物质并不直接穿过细 胞膜，而是由膜包围形成囊泡，通过膜包裹胞膜，而是由膜包围形成囊泡，通过膜包裹 融合和离断等过程完成出融合和离断等过程完成出/
22、/入细胞的过程入细胞的过程 三三 出胞和入胞出胞和入胞 B.B.适用物质：适用物质：大分子物质大分子物质 出胞：激素、神经递质、酶的分泌出胞：激素、神经递质、酶的分泌 入胞：体内细菌、异物的清除以及药物入胞：体内细菌、异物的清除以及药物 大分子营养物质的吸收大分子营养物质的吸收 C.C.特点：特点： 通过细胞自身的吞、吐活动进行通过细胞自身的吞、吐活动进行 由细胞提供能量由细胞提供能量 出胞：出胞：激素、神经递质、酶的分泌激素、神经递质、酶的分泌 吞噬：吞噬：体内细菌、异物的清除体内细菌、异物的清除 吞饮：吞饮： 液相入胞液相入胞 受体介导入胞受体介导入胞 适用物质适用物质 浓度差浓度差 耗耗 能能 方方 式式 单纯扩散单纯扩散 易化扩散易化扩散 主动转运主动转运 膜泡运输膜泡运输 特特 点点 方式方式 总结总结
