2011年农学动物生理学辅导讲义

2011年动物生理学考研辅导讲义

撰写人： 罗昊澍 博士 （中国农业大学 生物学院 动物生理系）

一、动物生理学概述

（一）动物生理学的研究对象、研究任务和研究方法

1.整体和环境水平的研究 2.器官和系统水平的研究 3.细胞和分子水平的研究

（二）机体与内环境 1． 生命现象的基本特征

新陈代谢、兴奋性、适应性

2．机体的内环境、稳态及生理意义

（1） 内环境：指细胞生活的环境，即为细胞外液。能为细胞提供营养物质并接受来

自细胞代谢的终产物，能保持其中各种成分和pH值、渗透压、各种离子浓度等理化特性的相对稳定。从而保证了细胞的各种代谢活动的正常进行。

（2） 稳态：指正常机体内环境的成分、各种理化特性以及体温和姿势的维持等能够

保持相对稳定的特性。

（三）动物机体生理功能的主要调节方式

1．神经调节

指机体通过神经系统的活动对生理功能进行调节的方式。 （一）调节方式：反射

(1)反射 是指在中枢神经系统的参与下，机体对内、外环境刺激所发生的反应。 (2)反射弧 反射的结构基础：感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五

部分。

(二)调节特点：迅速而精确、作用部位准确、持续时间短暂。

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2．体液调节

指机体的某些细胞合成的某些化学物质，经血液循环或局部扩散，作用于相应细胞上的受体，进而改变其功能活动的调节方式。

调节特点：起效缓慢、作用部位较广泛、持续时间较长。

3．自身调节

是指细胞、组织或器官在不依赖于外来的神经或体液的调节下，自身对刺激发生的适应性的反应过程。

调节特点：调节能力较小，维持局部组织稳态起一定的作用。

（四）机体生理功能的控制系统 1．非自动控制系统

2．反馈控制系统

1.负反馈 反馈信息可使控制中枢的初始控制信息减弱称为负反馈。如：排尿，分娩 2.正反馈 反馈信息可使控制中枢的原始信息加强称为正反馈。如：血压调节，体温调节

3．前馈控制系统： 某些条件反射的形成，如动物见到食物就引致唾液分泌。

二、细胞的基本功能

（一）细胞膜的结构特征和物质转运功能 1．细胞膜的结构特征

以脂质双分子层为基架镶嵌着各种蛋白分子

2．细胞膜的跨膜物质转运功能

1）单纯扩散： 遵循单纯的物理学规律 2）易化扩散： 须由载体或通道介导 3）主动转运： 原发性 + 继发性

4）入胞和出胞：大分子物质团块由该机制转运

（二）细胞的跨膜信号转导

1．细胞信号转导的概念和一般特性

2．跨膜信号转导的主要途径

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1）环腺苷酸信号转导系统：cAMP 2）肌醇信号转导系统：DG+IP3

3）与酪氨酸激酶直接相连的信号转导系统

（三） 细胞的兴奋性与生物电现象 1．细胞的生物电现象及其产生机制

* 静息电位：静息电位是指安静状态下，细胞膜两侧存在着外正内负的电位差。

基本为K平衡电位。

+

2．细胞的兴奋性及其周期性变化

(1)可兴奋细胞 是指受刺激后能产生动作电位的细胞。 一般认为，神经细胞、肌细胞和腺细胞为可兴奋细胞。 (2)兴奋性 兴奋性是指机体具有的对刺激产生动作电位的能力。 (3)刺激与反应的关系

? 刺激 把能够引起反应的内外环境变化的各种因素。

? 阈刺激（阈强度）固定作用的时间，引起组织兴奋所需的最小刺激强度。

阈上刺激为大于阈刺激的刺激强度；

阈下刺激则是小于阈刺激的刺激强度；阈下刺激是不能引起组织兴奋。 ? 基强度 在任意延长时间情况下，引起组织兴奋所需的最小刺激强度。 (4) 组织兴奋性的变化 各个组织、细胞兴奋性高低是不同的；同一组织或细胞处于不同的机能状态，它的兴奋性高低也是不一样的。当可兴奋细胞（神经细胞、肌肉细胞或腺细胞）受到一次刺激后，再要产生兴奋时，它们的兴奋性将经历一系列有序的变化，相继出现

绝对不应期、相对不应期、超常期和低长期。

3．动作电位的引起和兴奋在同一细胞上的传导

1）动作电位 当细胞膜在静息的基础上，接受适当的刺激时，膜内的负电位消失，可触发其膜电位发生迅速的、一过性的波动，这种膜电位的波动称为动作电位。

（四） 兴奋在细胞间的传递

1．化学突触（经典突触和接头突触）

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（一）经典的突触传递

1.突触的微细结构：包括 突触前膜、突触间隙 和 突触后膜 三部分。 2.经典突触的传递过程

是一个电－化学－电的过程。 （二）接头传递

1.神经－骨骼肌接头处兴奋的传递 1）结构特点

2）神经－骨骼肌接头的兴奋传递过程

2．电突触

电突触的结构基础是细胞间的缝隙连接，连接处的细胞间隙仅有2～3nm，电突触兴奋传递的特点：除前述的与在神经轴突上传播的相似外，动作电位可由一侧向另一侧传递，也可向反方向传递，传递速度快、没有潜伏期，也不受外界因素的影响和改变，经电突触传递可使许多细胞产生同步化活动。如心肌细胞的闰盘结构。

（五）骨骼肌的收缩

1．骨骼肌细胞的超微结构

（一）肌原纤维

1）粗肌丝

2）细肌丝：肌钙蛋白，原肌球蛋白，肌动蛋白

（二）横小管（T管）：为肌膜向肌纤维内部凹陷而成的小管。 （三）肌质网：内有大量的Ca2＋，肌质网膜上有大量的钙泵.

2．骨骼肌的收缩机制和兴奋一收缩偶联

（一）骨骼肌的收缩机制 肌肉收缩过程的本质是在肌球蛋白与肌动蛋白相互作用下将分解ATP释出的化学能转变为机械功的过程。能量转换发生在肌球蛋白的横桥和肌动蛋白之间。主要过程为：

1. 肌球蛋白横桥储能与肌动蛋白的亲和力 2. 暴露肌动蛋白的结合位点 3. 肌动蛋白与肌球蛋白结合产生滑行

4.在横桥与肌动蛋白摆动时，ADP和无机磷与之分离，在ADP解离的位点，横桥头部马上又与一个分子ATP结合，结果降低了横桥与肌动蛋白的亲和力，促使它与肌动蛋白的解离。

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