《生理学基础》细胞的基本功能（举一反三考点练）-讲义

举一反三考点练 《生理学基础》专题二 细胞的基本功能-讲义 1.掌握细胞膜的物质运转功能。 2.掌握静息电位和动作电位的概念，理解静息电位和动作电位的产生机制 3.熟悉运动神经与肌细胞间的兴奋传递；肌细胞的收缩机制。 知识点一 细胞膜的物质转运功能 细胞膜的物质转运形式：单纯扩散、易化扩散、主动转运、出胞与入胞。 一、单纯扩散：小分子脂溶性物质从细胞膜浓度高一侧向浓度低一侧扩散，这种转运方式称单纯扩散。如：O2、CO2、氨气、乙醇的跨膜形式。 二、易化扩散：非脂溶性小分子物质在膜蛋白的帮助下，从细胞膜浓度高向浓度低处转运的过程，称易化扩散。分类：①载体转运（氨基酸、葡萄糖）。②通道转运（钠、钾、钙、氯离子等）。 1.载体转运 载体蛋白在细胞的高浓度一侧与被转运的物质结合，然后通过构象发生变化，而将该物质运至膜的低浓度另一侧。特点：①高度特异性。②饱和现象。③竞争性抑制。 2.通道转运 在一定的条件下，通道蛋白质本身的构型改变，在其内部形成一个水性孔道，使被转运的物质顺浓度梯度或膜电位差通过细胞膜。特点：①通道转运的是一些简单的离子，如Na+、K+、Ca2+、Cl+等。②具有特异性，但不如载体蛋白那样严格。 离子通道的三种状态：备用、激活和失活。 同点 不同点 单纯扩散 （1）动力来源：均来自膜两侧存在的浓度差（或电位差）所含的势能，不需要细胞代谢提供能量； 不需要膜蛋白帮助 易化扩散 （2）扩散方向：由高浓度（或电位）—侧向低浓度（或电位）一侧扩散； （3）均为被动转运。 需要膜蛋白帮助 三、主动转运 1.概念：物质逆浓度差、逆电位差，在生物泵的帮助下需要细胞代谢供能的转运方式。 2.完成主动转运的“工具” 生物泵：镶嵌在细胞膜中的特殊蛋白质。它的作用能把物质从低浓度一侧“泵”到高浓度一侧。 3.主动转运的分类 原发性主动转运：细胞直接利用代谢产生的能量将物质逆浓度差或电位差转运的过程。最重要的生物泵：钠—钾泵（钠泵）。 继发性主动转运：即钠泵活动造成的势能贮备，还可以促进某些其他物质进行逆浓度差的跨膜转运，这种间接利用ATP能量的主动转运过程。 四、出胞与入胞 1.胞吐（出胞）：一些大分子物质或物质团块排出细胞的过程。 2.胞吞（入胞）：一些大分子物质或物质团块摄入细胞的过程。 吞噬：摄入细胞的物质是固态 胞吞 吞饮：摄入细胞的物质是液态 1.(多项选择题) 膜对物质转运不需要消耗能量的是（ ）。 Ａ．单纯扩散 Ｂ．通道转运 Ｃ．载体转运 Ｄ．主动转运 【答案】ABC 【解析】主动转运与上述几种情况不同，它是指某些物质在膜蛋白的帮助下，逆浓度梯度或者逆电位梯度进行的跨膜转运过程，由于是从低浓度一侧向高浓度一侧转运，违背了物质自身的浓度或电化学梯度。 【要点】考查细胞膜的物质转运功能。 1.(单项选择题) O2和CO2在细胞膜上的扩散方式是（ ） A.单纯扩散 B.通道转运 C.载体转运 D.主动转运 【答案】A 【解析】O2、CO2、氨气、乙醇等小分子脂溶性物质从细胞膜浓度高一侧向浓度低一侧扩散，都属于单纯扩散；非脂溶性小分子物质在膜蛋白的帮助下，从细胞膜浓度高向浓度低处转运的过程，称易化扩散，可分为载体转运和通道转运；离子或小分子物质逆浓度差、逆电位差，在生物泵的帮助下需要细胞代谢供能的转运方式，称主动转运。所以本题选A。 【要点】考查扩散方式。 2.(单项选择题) 大分子蛋白质进入细胞内的方式是（ ） A.单纯扩散 B.易化扩散 C.主动转运 D.入胞作用 【答案】D 【解析】单纯扩散转运的是O2、CO2、氨气、乙醇等小分子脂溶性物质；易化扩散是在膜蛋白的帮助下转运的是非脂溶性小分子物质；主动转运是在生物泵的帮助下，消耗能量，转运的是离子或小分子物质；一些大分子物质或物质团块通过入胞作用摄入细胞内。所以本题选D。 【要点】考查扩散方式。 3.(判断题) 物质从膜的低浓度一侧向高浓度一侧转运的过程，称为主动转运。（ ） 【答案】√ 【解析】物质从膜的低浓度一侧向高浓度一侧转运的过程，称为主动转运。 【要点】考查主动转运的概念。 1.(判断题) 出胞和入胞不需要消耗能量。（ ） 【答案】× 【解析】无论是出胞还是入胞，它们都需要细胞消耗能量来完成这些过程。 【要点】考查出胞和入胞的能量消耗特点。 2.(填空题) 根据细胞膜上转运蛋白的性质，易化扩散可分为_______和_______。 【答案】载体；通道 【解析】易化扩散包含载体转运和通道转运这两种分类方式。 【要点】考查易化扩散的分类。 3.(填空题) 通道转运的离子通道有______、______和失活三种状态。 【答案】备用；激活 【解析】离子通道正常情况下存在备用、激活和失活这三种不同的状态，来调控离子能否通过通道进行转运，所以填入备用、激活。 【要点】考查通道转运的特点。 小分子脂溶性物质从细胞膜浓度高一侧向浓度低一侧扩散，这种转运方式称单纯扩散；非脂溶性小分子物质在膜蛋白的帮助下，从细胞膜浓度高向浓度低处转运的过程，称易化扩散；主动转运是物质逆浓度差、逆电位差，在生物泵的帮助下需要细胞代谢供能的转运方式。 单纯扩散不需要膜蛋白帮助，易化扩散需要膜蛋白帮助。 原发性主动转运：细胞直接利用代谢产生的能量将物质逆浓度差或电位差转运的过程。最重要的生物泵：钠—钾泵（钠泵）。 知识点二 细胞的生物电现象 一、静息电位 （一）静息电位的概念 概念：细胞在安静状态下，细胞膜内外的电位差。 电位值：细胞膜外为正值，细胞内为负值，一般以细胞内的电位值表示。 （二）静息电位的产生机制 重要条件：①细胞膜两侧的离子浓度分布不均。②不同状态下，膜对离子的通透性不同。 静息电位和K+平衡电位：安静状态下，膜内K+向膜外扩散，导致膜外正、膜内负的电位差。 K+外流的动力：浓度差。K+外流的阻力：①电位差。②膜内带负电的蛋白质分子。K+平衡电位：K+外流的动力≈阻力。结果：静息电位≈K+平衡电位 二、动作电位 （一）动作电位的概念：细胞在受刺激产生兴奋时，细胞膜在原来静息电位的基础上发生了一次迅速而短暂，并可沿细胞膜作远距离扩布的电位波动。 动作电位的特点：①“全或无”现象。②不衰减性传导。③脉冲式。 （二）动作电位的产生机制 重要条件：①细胞外Na+浓度高于细胞内。②细胞膜钠通道控制Na+进入细胞内（不同状态下，膜对离子的通透性不同）。 动作电位和Na+平衡电位：①细胞受刺激后，细胞膜对Na+的通透性逐渐增大，顺浓度差内流。②Na+内流达到Na+平衡电位。 （三）动作电位的引起和传导 1.动作电位的引起：（1）动作电位的产生条件：静息电位除极达到阈电位距离。（2）阈电位的概念：刺激造成细胞膜除极达到膜对Na+通透性突然增大的临界膜电位水平。（3）阈值与阈电位的区别。阈值：指外加刺激强度，作用是使细胞膜由静息电位除极到阈电位。阈电位：指细胞本身的膜电位数值。（4）局部兴奋。概念：阈下刺激，细胞膜局部达不到阈电位的微小除极。意义：局部兴奋提高了细胞膜的兴奋性。局部兴奋的特点：①不具备“全或无”的特点。②衰减性扩布。③总和现象。 2.动作电位的传导 传导：动作电位在同一细胞上的传播。传递：动作电位在两个细胞上的传播。神经冲动：动作电位在神经纤维上的传播。 （1）无髓神经纤维动作电位的传导：兴奋部位和安静部位之间的局部电流构成了对安静部位的有效刺激所致。脉冲式传导。 （2）有髓神经纤维的兴奋传导.跳跃式传导：有髓神经纤维的兴奋传导是从一个郎飞结跳跃到下一个郎飞结而进行的。特点：①速度快。②节能。 1.(多项选择题) 关于静息电位和K⁺平衡电位的关系及相关原理，正确的表述有（ ）。 A. 安静状态下，K⁺外流的动力是电位差 B. K⁺外流的阻力包含膜内带负电的蛋白质分子 C. 静息电位完全等同于 K⁺平衡电位 D. 当 K⁺外流的动力和阻力达到近似平衡时形成静息电位 【答案】BD 【解析】安静状态下，K⁺外流的动力是浓度差，而不是电位差，电位差是 K⁺外流的阻力之一，所以 A 错误。静息电位≈K⁺平衡电位，是近似相等，并非完全等同，因为实际情况还受其他一些因素影响，所以 C 错误。 【要点】考查静息电位和K⁺平衡电位的关系及相关原理。 1.(单项选择题) 细胞兴奋的标志是（ ）。 A.收缩反应 B.分泌现象 C.动作电位 D.离子运动 【答案】C 【解析】细胞受刺激产生兴奋时，在静息电位的基础上发生一次快速的、可扩布性的膜电位变化，称为动作电位。动作电位是细胞兴奋的标志。 【要点】考查细胞兴奋的标志。 2.(单项选择题) 安静状态下，细胞膜对其通透性最大的离子是（ ） A.K+ B.Cl- C.Na+ D.Ca2+ 【答案】A 【解析】在安静状态下，膜对K+的通透性较大（K+通道开放），对Na+和Cl-的通透性很小（Na+通道、C l-通道关闭），而对膜内大分子蛋白质没有通透性，因此，K+顺着浓度差向膜外扩散。 【要点】考查细胞膜的其通透性。 3.(判断题) 无机离子是细胞产生生物电现象的物质基础。（ ） 【答案】√ 【解析】无机离子是细胞产生生物电现象的物质基础。 【要点】考查细胞产生生物电现象的物质基础。 1.(判断题) 动作电位在肌纤维上的传导，称为神经冲动。（ ） 【答案】× 【解析】神经冲动指的是沿着神经纤维传导的兴奋，也就是动作电位沿着神经纤维传导的过程， 【要点】考查神经冲动的概念。 2.(填空题) 如果静息电位为 -90mV，超射值为 +40mV，动作电位上升幅度则为______mV。 【答案】130 【解析】如果静息电位为 -90mV，超射值为 +40mV，动作电位上升幅度则为130mV。 【要点】考查动作电位的计算。 3.(填空题) 当总和达到阈电位水平，即可爆发______。 【答案】动作电位 【解析】当总和达到阈电位水平，即可爆发动作电位。 【要点】考查动作电位的形成。 生物电现象的表现形式：静息电位和动作电位。 细胞在安静状态下，细胞膜内外的电位差成为静息电位；细胞在受刺激产生兴奋时，细胞膜在原来静息电位的基础上发生了一次迅速而短暂，并可沿细胞膜作远距离扩布的电位波动称为动作电位。 动作电位的特点：①“全或无”现象。②不衰减性传导。③脉冲式。 动作电位的产生条件：静息电位除极达到阈电位距离。 阈值：指外加刺激强度，作用是使细胞膜由静息电位除极到阈电位。阈电位：指细胞本身的膜电位数值。 知识点三 肌细胞的收缩功能 一、骨骼肌的收缩原理 （一）肌原纤维 是骨骼细胞的收缩单位。肌原纤维由粗肌丝和细肌丝组装而成，粗肌丝的成分是肌球蛋白，细肌丝的主要成分是肌动蛋白，辅以原肌球蛋白和肌钙蛋白。 （二）肌节 肌原纤维上位于相邻的两条Z线之间的区域，称为肌节，是肌肉收缩和舒张的基本单位。 （三）骨骼肌的收缩原理 肌丝滑行学说。 二、骨骼肌的兴奋—收缩耦联 1.概念 将骨骼肌细胞兴奋和肌丝滑行联系起来的中间过程。 2.三个主要步骤 （1）电兴奋通过横管系统传向肌细胞的深处。 （2）三联管结构处的信息传递。 （3）肌浆网（即纵管系统）对Ca2+释放和再聚积。 三、骨骼肌的收缩形式 （一）等长收缩和等张收缩 等长收缩：指肌肉收缩时只有张力增加而无肌肉长度缩短的一种形式。 等张收缩：指肌肉收缩时只有肌肉长度缩短而张力保持不变的一种形式。 （二）单收缩和强直收缩 单收缩：肌肉受到一次短促的刺激时所引起的一次迅速而短暂肌收缩。 强直收缩：肌肉受到连续刺激且刺激间隔短于单收缩的历程，就会发生收缩总和，即在前一次收缩的基础上发生新的收缩，从而出现收缩的叠加和加强。 1.(多项选择题)下列关于等长收缩的描述，不正确的是（ ）。 A. 肌肉收缩时只有肌肉长度缩短而张力保持不变 B. 肌肉收缩时只有张力增加而无肌肉长度缩短 C. 肌肉收缩时长度和张力都增加 D. 肌肉收缩时长度和张力都不变 【答案】ACD 【解析】等长收缩的定义就是指肌肉收缩时只有张力增加而无肌肉长度缩短的一种形式；而等张收缩是指肌肉收缩时只有肌肉长度缩短而张力保持不变的一种形式。 【要点】考查等长收缩。 1.(单项选择题)兴奋—收缩耦联中起关键作用的离子是（ ）。 A.K+ B.Na+ C.Ca2+ D.Cl- 【答案】A 【解析】兴奋—收缩耦联过程包括三个步骤：①肌细胞兴奋时产生的动作电位沿肌细胞膜表面传导并通过横管膜传入细胞内部。②在三联管结构处，横管处的动作电位产生的膜除极直接引起终池膜上钙通道的开放，Ca2+顺浓度差扩散入肌浆，使肌浆Ca2+浓度升高，触发肌丝滑行，肌肉收缩。③当动作电位停止时，横管膜电位恢复，终池膜上的Ca2+通道关闭，同时终池膜上Ca2+泵将Ca2+泵回终池内，肌浆中的Ca2+浓度降低，Ca2+即与肌钙蛋白解离，引起肌肉舒张。由此可见，三联管是兴奋—收缩耦联的结构基础，Ca2+是兴奋—收缩耦联的关键物质。 【要点】考查兴奋—收缩耦联中的离子。 2.(单项选择题)骨骼肌兴奋—收缩耦联的结构基础是（ ）。 A.肌质网 B.终池 C.横小管 D.三联管 【答案】D 【解析】三联管是兴奋—收缩耦联的结构基础，Ca2+是兴奋—收缩耦联的关键物质。所以本题选D。 【要点】考查骨骼肌兴奋—收缩耦联的结构基础。 3.(判断题)在骨骼肌兴奋—收缩耦联过程中，电兴奋是通过纵管系统传向肌细胞的深处。（ ） 【答案】× 【解析】在骨骼肌兴奋 — 收缩耦联中，电兴奋是通过横管系统传向肌细胞的深处，而肌浆网（即纵管系统）主要负责对 Ca²⁺释放和再聚积，所以该说法错误。 【要点】考查电兴奋的传播。 1.(判断题)强直收缩是肌肉受到连续刺激且刺激间隔短于单收缩的历程，才会发生收缩总和，出现收缩的叠加和加强。（ ） 【答案】√ 【解析】强直收缩是肌肉受到连续刺激且刺激间隔短于单收缩的历程，才会发生收缩总和，出现收缩的叠加和加强。 【要点】考查强直收缩。 2.(填空题)肌原纤维是骨骼细胞的______单位，它由______肌丝和______肌丝组装而成。 【答案】收缩；粗；细 【解析】根据所学知识，明确指出肌原纤维是骨骼细胞的收缩单位，并且是由粗肌丝和细肌丝共同组装形成的。 【要点】考查肌原纤维的组成。 3.(填空题)骨骼肌的收缩原理遵循______学说，该学说解释了肌肉收缩时肌丝之间相互______的机制。 【答案】肌丝滑行；滑行 【解析】骨骼肌的收缩原理是肌丝滑行学说，此学说着重阐述了肌肉收缩过程中肌丝相互滑行，进而使肌肉产生收缩和舒张变化这一机制。 【要点】考查骨骼肌的收缩原理。 肌原纤维是骨骼细胞的收缩单位。肌原纤维由粗肌丝和细肌丝组装而成，粗肌丝的成分是肌球蛋白，细肌丝的主要成分是肌动蛋白，辅以原肌球蛋白和肌钙蛋白。 肌原纤维上位于相邻的两条Z线之间的区域，称为肌节，是肌肉收缩和舒张的基本单位。 骨骼肌的兴奋—收缩耦联是将骨骼肌细胞兴奋和肌丝滑行联系起来的中间过程。 骨骼肌的收缩形式包括等长收缩和等张收缩、单收缩和强直收缩。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$