绪绪 论论教学目标教学目标1.1.掌握掌握体液、体液、内环境、稳态、正反馈、内环境、稳态、正反馈、 负反馈的概念。负反馈的概念。2.2.熟悉熟悉人体功能活动的调节方式及特点。人体功能活动的调节方式及特点。第一节第一节 生理学的研究内容和方法生理学的研究内容和方法 一、概念一、概念：生理学（生理学（Physiology）是研究生物体的生）是研究生物体的生命活动现象、规律、机制和调控的一门科学。命活动现象、规律、机制和调控的一门科学。 二、任务二、任务：研究机体各系统的器官和细胞的正常活动过程，研究机体各系统的器官和细胞的正常活动过程，理解机体作为一个整体，在疾病中发生的功能理解机体作为一个整体，在疾病中发生的功能变化及功能变化和形态变化之间的关系。变化及功能变化和形态变化之间的关系。 1628年，英国医生年，英国医生Harvey，心与血的运动心与血的运动；我国林可胜，张锡均，蔡翘，现代生理学奠基人我国林可胜，张锡均，蔡翘，现代生理学奠基人心肌的生物电活动心肌的生物电活动 心肌节律性心肌节律性心脏舒缩心脏舒缩 泵血泵血自律细胞自律细胞工作工作细胞细胞 三、生理学研究的三个水平：三、生理学研究的三个水平： 整体水平整体水平 ： 相互联系和协调相互联系和协调 器官和系统水平器官和系统水平 ：功能和调控功能和调控 细胞和分子水平细胞和分子水平 ：机制、分子的物理机制、分子的物理 或化学变化或化学变化 四、生理学的研究方法：四、生理学的研究方法： 人体实验：人体实验：血压、脉搏、心电图、药效血压、脉搏、心电图、药效 动物实验：动物实验：慢性实验：长期慢性实验：长期 急性实验：在体（急性实验：在体（in vivo） 离体（离体（in vitro）五、学习生理学的方法五、学习生理学的方法: : 结构与功能的关系结构与功能的关系 局部与整体的关系局部与整体的关系 概念多概念多-理解理解 内容多内容多-笔记笔记 抽象抽象-想象力想象力 前后联系前后联系 多做练习多做练习第二节第二节 生命的基本特征生命的基本特征1. 新陈代谢（新陈代谢（metabolism）：）：物质交换和能物质交换和能 量转换，分合成代谢和分解代谢量转换，分合成代谢和分解代谢2. 兴奋性（兴奋性（excitability）: 机体对刺激发生反机体对刺激发生反应应 的能力的能力3. 生殖（生殖（reproduction）：）：两性活动产生子代两性活动产生子代4. 适应性（适应性（adaptability）：）：对环境变化的适对环境变化的适应应 能力能力第三节第三节 人体功能的调节人体功能的调节 1. 内环境（内环境（Internal environment ） 细胞直接接触和生活的环境。细胞直接接触和生活的环境。 (细胞外液细胞外液) 内液内液: 占体重占体重40 组织液组织液: 约约3/4 血血 浆浆: 约约1/4 淋巴液淋巴液: 少量少量 胸膜腔、脑脊腔及关节腔液体胸膜腔、脑脊腔及关节腔液体 体体液液外外液液20%一、机体的内环境与稳态一、机体的内环境与稳态2. 稳态稳态(Homeostasis) 概念概念: : 内环境的理、化因素保持内环境的理、化因素保持相对稳定相对稳定的状态。的状态。 含义：含义： 动态平衡。动态平衡。 实现实现: : 神经体液机制调节。神经体液机制调节。 意义意义: : 维持细胞、器官、系统乃至整体的正常功能维持细胞、器官、系统乃至整体的正常功能 及生命活动的必要条件。及生命活动的必要条件。 1. 神经调节：神经系统神经调节：神经系统 特点：快速、局限、精确特点：快速、局限、精确 基本方式：基本方式：反射反射 结构基础：反射弧结构基础：反射弧 2. 激素调节和局部化学调节：激素调节和局部化学调节： 特点：缓慢、广泛、持久特点：缓慢、广泛、持久 种类种类 ：非条件反射；条件反射：非条件反射；条件反射二、生理功能的调节方式二、生理功能的调节方式反射弧：反射弧：感受器感受器传入传入N N纤维纤维中中 枢枢传出传出N N纤维纤维效应器效应器3. 自身调节：不依赖神经、体液自身调节：不依赖神经、体液 特点：范围较小、不十分灵敏特点：范围较小、不十分灵敏 如：骨骼肌和心肌收缩力的调节；如：骨骼肌和心肌收缩力的调节； 小动脉灌注压的调节小动脉灌注压的调节4. 免疫调节免疫调节 免疫系统是体内重要的防御系统，也是感受免疫系统是体内重要的防御系统，也是感受 和调节系统。和调节系统。 神经神经-内分泌内分泌-免疫调节免疫调节 控制系统可分为：控制系统可分为：非自动控制，反馈，前馈非自动控制，反馈，前馈 非自动控制系统：开环系统，无反馈，单向非自动控制系统：开环系统，无反馈，单向 特点：特点：对控制部分的活动不起调节作用。对控制部分的活动不起调节作用。 极少见的，仅在反馈机制受抑制时表现极少见的，仅在反馈机制受抑制时表现 Eg：应激时，因压力感受性反射受到抑制，血：应激时，因压力感受性反射受到抑制，血 压、心率压、心率，并维持在高水平。，并维持在高水平。机能活动机能活动受控部分受控部分指指 令令控制部分控制部分三、生理功能的调控机制三、生理功能的调控机制刺激刺激感受器感受器传入传入神经神经 中枢中枢控制系统控制系统传出传出神经神经 效应器效应器受控系统受控系统 反反 馈馈 回回 路路 反馈控制系统（反馈控制系统（feedbackfeedback）：双向性）：双向性 分类：负反馈，正反馈分类：负反馈，正反馈特点：特点：负反馈是维持系统的平衡或稳态。正反馈不负反馈是维持系统的平衡或稳态。正反馈不是维持，而是破坏原先的平衡状态。是维持，而是破坏原先的平衡状态。 负反馈机制多（压力感受性反射，体温调负反馈机制多（压力感受性反射，体温调 节），正反馈机制少（排尿、分娩、凝血）节），正反馈机制少（排尿、分娩、凝血）前馈控制系统前馈控制系统是指是指控制部分控制部分向向受控部分受控部分发出指令的同时，又通过另发出指令的同时，又通过另一快捷通路向一快捷通路向受控部分受控部分发出前馈信息，及时地调控发出前馈信息，及时地调控受受控部分控部分的活动，使调控更有预见性。的活动，使调控更有预见性。方式：双通路方式：双通路特点：特点：更快地对活动进行控制，使活动更准确更快地对活动进行控制，使活动更准确 与学习有关：条件反射的建立与学习有关：条件反射的建立控制部分控制部分受控部分受控部分指令指令快捷通路前馈信息快捷通路前馈信息反反馈馈信信息息控制部分控制部分受控部分受控部分控控制制信信息息反反馈馈信信息息（+）正反馈正反馈控制部分控制部分受控部分受控部分控控制制信信息息反反馈馈信信息息（）负反馈负反馈()(+)控制部分控制部分受控部分受控部分控控制制信信息息反反馈馈信信息息前前馈馈信信息息前馈控制前馈控制第二章第二章 细胞的基本生理过程细胞的基本生理过程第一节第一节 细胞膜的生理细胞膜的生理教学目标教学目标: :掌握物质转运的基本方式及特点。掌握物质转运的基本方式及特点。液液态态镶镶嵌嵌模模式式示示意意图图一、细胞膜的结构和组成一、细胞膜的结构和组成55%25%13%3%（一）细胞膜的脂质：（一）细胞膜的脂质：4242 双分子层双分子层 磷脂，胆固醇，鞘脂磷脂，胆固醇，鞘脂 双极性分子双极性分子 （二）细胞膜的蛋白质：（二）细胞膜的蛋白质：5555 表面蛋白，结合蛋白表面蛋白，结合蛋白 通讯，识别，调节通讯，识别，调节 （三）细胞膜糖类：（三）细胞膜糖类：3 3 糖蛋白，糖脂糖蛋白，糖脂 作为抗原决定簇，膜受体作为抗原决定簇，膜受体“可识别可识别”部分部分 二、细胞膜的跨膜物质转运功能二、细胞膜的跨膜物质转运功能（一）被动转运（一）被动转运(Passive transport) 概念概念：物质顺电位或化学梯度的转运：物质顺电位或化学梯度的转运 过程过程 特点特点：不耗能，顺电位或化学梯度：不耗能，顺电位或化学梯度 1.单纯扩散单纯扩散(Simple diffusion)与渗透与渗透（osmosis） （1）概念：）概念： 一些脂溶性物质由膜的高浓度一侧向一些脂溶性物质由膜的高浓度一侧向 低浓度一侧移动的过程。低浓度一侧移动的过程。 （2 2）特点特点: 不需另外消耗能量不需另外消耗能量 不依靠特殊膜蛋白质的不依靠特殊膜蛋白质的“帮助帮助” 无饱和性无饱和性 扩散速率高扩散速率高 扩散量与浓度梯度、温度和膜通透性呈正相关，扩散量与浓度梯度、温度和膜通透性呈正相关，用用速率或扩散通量速率或扩散通量（mol/min.cm2)表示。表示。Fick方程：方程：ds/dt =K（A）（）（C1-C2）/X （3）转运的物质：）转运的物质： O2、CO2、NH3 、N2 、尿素、乙醚、乙醇、尿素、乙醚、乙醇、类固醇类激素等少数几种。类固醇类激素等少数几种。 （4）渗透：）渗透：水分子的运动方式，由渗透压水分子的运动方式，由渗透压 低的一侧移动到渗透压高的一侧低的一侧移动到渗透压高的一侧 H2O除单纯扩散外，还可通过除单纯扩散外，还可通过水通道水通道跨跨膜转运。膜转运。1988年美国科学家年美国科学家Agre发现了一个发现了一个28 KD 的疏水性跨膜的疏水性跨膜蛋白，即水通道蛋白（蛋白，即水通道蛋白（Aquaporin，AQP）。）。在人类细胞中已发现的此类蛋白至少有在人类细胞中已发现的此类蛋白至少有11种，均具有选种，均具有选择性的让水分子通过的特性。择性的让水分子通过的特性。 Agre因此获得因此获得2003年的诺年的诺贝尔化学奖。贝尔化学奖。 2.易化扩散易化扩散(Facilitated diffusion) 一些非脂溶性或脂溶解度甚小的物质一些非脂溶性或脂溶解度甚小的物质,需特需特殊殊膜蛋白质膜蛋白质的的“帮助帮助”,由膜的高浓度一侧向由膜的高浓度一侧向低浓度一侧移动的过程。低浓度一侧移动的过程。 经通道经通道经载体经载体（1）经通道的易化扩散）经通道的易化扩散: 10107 7-10-108 8/s/s转运的物质转运的物质: :各种带电离子各种带电离子化学门控通道：化学门控通道： 化学物质化学物质电压门控通道：电压门控通道： 膜电位变化膜电位变化机械门控通道：机械门控通道： 纤毛的位置变化纤毛的位置变化特点：特点：离子选择性；离子选择性；门控特性门控特性（2 2）经载体的易化扩散：）经载体的易化扩散：10102 2-10-104 4/s/s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 (3)(3)特点特点: : 需依靠特殊膜蛋白质的需依靠特殊膜蛋白质的“帮助帮助” 不需另外消耗能量不需另外消耗能量 选择性（选择性（特殊膜蛋白质本身有结构特异性特殊膜蛋白质本身有结构特异性） 饱和性（饱和性（结合位点是有限的结合位点是有限的） 竟争性（竟争性（经同一特殊膜蛋白质转运经同一特殊膜蛋白质转运） 浓度和电压依从性（浓度和电压依从性（特殊膜蛋白质的变构是有条件特殊膜蛋白质的变构是有条件 的，如化学门控通道、电压门控通道的，如化学门控通道、电压门控通道） (二二)主动转运主动转运(Active transport) 概念概念：物质逆浓度梯度或电位梯度的转运过程物质逆浓度梯度或电位梯度的转运过程 特点特点： 逆电逆电-化学梯度；化学梯度； 消耗能量；消耗能量； 需特殊蛋白质帮助；需特殊蛋白质帮助； 分类分类：原发性主动转运原发性主动转运 继发性主动转运继发性主动转运 1.原发性主动转运原发性主动转运 Na+-K+泵（泵（sodium-potassium pump）通道转运与钠通道转运与钠- -钾泵转运模式图钾泵转运模式图 维持维持Na+o高高、K+i高高2K+泵入泵入;3Na+泵出泵出分解分解ATPNa+i/K+o激活激活钠钠- -钾泵钾泵: :ATPNa+,喹巴因喹巴因2.2.继发性主动转运继发性主动转运概念概念：间接利用：间接利用ATPATP能量的主动转运过程。能量的主动转运过程。 即即逆逆浓浓度度梯梯度度或或逆逆电电位位梯梯度度的的转转运运时时，能能量量非非直直接接来来自自ATPATP的的分分解解，是是来来自自膜膜两两侧侧NaNa+ + 差差，而而NaNa+ + 差差是是NaNa+ +-K-K+ +泵泵分分解解ATPATP释放的能量建立的。释放的能量建立的。分类分类： 同向转运同向转运 逆向转运逆向转运继发性主动转运继发性主动转运(三三) 膜泡运输膜泡运输 出胞（出胞（exocytosis）:指细胞把成块的内指细胞把成块的内容容 物由细胞内排出的过程。物由细胞内排出的过程。 分泌囊泡分泌囊泡 入入胞（胞（endocytosis）: :指细胞外的大分指细胞外的大分 子物质或团块进入细胞的过程。子物质或团块进入细胞的过程。 吞噬吞噬：固态形式，吞噬泡，特殊细胞：固态形式，吞噬泡，特殊细胞 吞饮吞饮：液态形式，吞饮泡：液态形式，吞饮泡出胞：出胞：分泌物排出分泌物排出融合处出现裂口融合处出现裂口囊泡向质膜内侧移动囊泡向质膜内侧移动膜性结构包被膜性结构包被= =分泌囊泡分泌囊泡高尔基复合体高尔基复合体粗面内质网合成蛋白性分泌物粗面内质网合成蛋白性分泌物囊泡膜与质膜的某点接触并融合囊泡膜与质膜的某点接触并融合囊泡的膜成为细胞膜的组成部分囊泡的膜成为细胞膜的组成部分入胞入胞: :细胞膜上的受体对物质的细胞膜上的受体对物质的“辨认辨认”发生特异性结合发生特异性结合= =复合物复合物复合物向膜表面的复合物向膜表面的“有被小窝有被小窝”移动移动“有被小窝有被小窝”处的膜凹陷处的膜凹陷凹陷膜与细胞膜断离凹陷膜与细胞膜断离= =吞食泡吞食泡吞食泡吞食泡与与胞内体胞内体的膜性结构相融合的膜性结构相融合受体介导式入胞：受体介导式入胞：细细胞胞膜膜的的跨跨膜膜物物质质转转运运被动被动转运转运单纯扩散单纯扩散易化扩散易化扩散通道通道载体载体主动主动转运转运原发性原发性继发性继发性出胞出胞化学门控化学门控电压门控电压门控机械门控机械门控膜泡膜泡运输运输入胞入胞