大连23中2009年生物学竞赛讲义1：动物生理学
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| 名称 | 大连23中2009年生物学竞赛讲义1：动物生理学 |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 42.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2009-07-23 16:24:00 | ||
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文档简介
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动物生理学
一、疑难问题：21世纪教育网
1．什么是可兴奋组织的刺激与反应？
刺激是一种信息，是指能够引起细 ( www. )胞和组织发生反应的环境因素变化，分直接刺激和间接刺激两种。反应是机体对有效刺激做出的必然应答活动。兴奋是活组织对有效刺激的反应表现。神经和肌肉受到有效刺激以后，可以产生一种快速的、可以沿着细胞膜传导的电脉冲，称为冲动。生理学上把活组织对刺激产生冲动的反应，叫做兴奋。兴奋性是可兴奋组织对刺激发生反映的能力。
活组织之所以产生兴奋，取决于两个方面：本身具有兴奋性（功能状态）和受到有效刺激。组织的兴奋性是可变的。要使组织发生兴奋，必须使用适宜刺激，使之达到一定的强度并维持一定的刺激作用时间。阈刺激（阈值）是引起组织兴奋的最小刺激强度。刺激是衡量组织兴奋性有无和高低的惟一方法。组织的兴奋性与阈值的关系为：兴奋性：l／阈值。
可兴奋性组织正在发生兴奋期间，其兴奋性要发生周期性的变化，依次分为绝对不应期、相对不应期、超常期和低常期四个时期。
单个阈下刺激虽然不能引起组织兴奋，但是可以改变组织的兴奋性。相继多个阈下刺激可以引起组织产生一次兴奋的现象，叫做阈下总和
使用直流电通电或断电刺激组织，组织的兴奋性也发生变化，叫做电紧张。电刺激的极性法则是：通电时，兴奋发生在阴极；断电时兴奋发生在阳极，通电强度大于断电强度；在持续通电期间，没有刺激强度的变化，不产生刺激效应。
2．什么叫做兴奋性 常用的衡量指标有哪些
兴奋性是指可兴奋组织对刺激发生反应的内在特性或能力。它是生命活动的基本特性之一，也是细胞正常生存和实现其功能活动的必要条件。
衡量组织兴奋性高低的重要指标主要有以下几个方面：一是刺激阈值，这是最为简便、最为常用的衡量指标。一个组织的刺激阈值越小，说明其兴奋性就越高；反之，说明其兴奋性越低。刺激阈值与组织兴奋性之间的关系呈反变关系。另一个衡量指标是时值，时值越大，说明兴奋性越低；时值越小，说明兴奋性越高。也有的使用时间–强度曲线衡量组织的兴奋性，曲线越是靠近坐标轴，说明兴奋性越高；曲线越是远离坐标轴，说明兴奋性越低。
3．比较静息电位和动作电位的产生原理
静息电位的产生是以细胞膜的选择性通透和膜两侧离子的不均匀分布为基础的。正常细胞膜在静息状态下，对Na+、Cl－、Ca2+（细胞外液浓度高）和带负电荷的有机分子等都不通透，只K+（细胞内液浓度高）比较自由通透。所谓细胞的静息电位主要决定于K+向细胞外扩散的平衡电位。
动作电位是膜对Na+通透性增高、Na+内流引起的。刺激可以打开细胞膜上的Na+通道，大量的Na+内流使得膜内的电位迅速升高，发生去极化乃至反极化，其峰值接近于Na+的平衡电位。稍滞后于Na+电导的增大，细胞膜对K+的通透性进一步增加，电导增大。K+迅速外流，使细胞膜内的电位下降、复极化到静息电位水平。所以，动作电位的复极相是K+外流的结果。细胞兴奋以后的恢复是钠– 钾泵运转活动的结果。
4．试述神经冲动的产生和传导
阈下刺激使少量离子跨膜流动所引起的膜电位变化，叫做局部反应电位。其特点是：与刺激强度成正比；局部、不可传导，且幅度随距离而衰减、随时间而消失；可以累加、总和。随着刺激强度的增大，局部反应电位增大，细胞去极化达到一定水平时，便会爆发一个动作电位。能够使膜电位去极化产生动作电位的那个临界膜电位水平，称为阈电位。阈电位也就是使细胞膜上的电压门控Na+通道打开的临界膜电位水平。
动作电位沿着细胞膜传播扩布的过程叫传导。信息跨越细胞传播的过程，叫传递。动作电位传导的一般特征为：生理完整性、双向传导性、非递减性、绝缘性和相对不疲劳性。
5．为什么神经和肌肉细胞具有跨膜电位？
生物体在生命活动的过程中所表现出的电现象，称为生物电。专门从生物电角度研究生命活动规律的科学，叫做电生理学。
细胞完好部位与损伤部位之间的电位差叫做损伤电位。损伤电位就是存在于细胞膜两侧的跨膜电位。细胞在未受刺激的静息状态下，膜两侧存在外正内负的电位差称为静息电位。细胞外正内负的两极对峙状态叫做极化。
细胞受到一个有效刺激以后，在静息电位的基础上，会发生快速的电变化。膜内电位迅速上升，静息电位减小并取消的过程，叫做去极化（除极化）。膜电位极性反转为外负内正的极化状态叫做反极化。膜电位极性反转、电位值超出零电位的部分叫做超射。膜电位向静息电位方向恢复的过程，叫复极化。细胞受到刺激兴奋时所产生的这种短暂的、可以沿着细胞膜快速传导的电位波动，叫做动作电位。动作电位是细胞兴奋的标志。
6．为什么锋电位是兴奋过程的必然表现
锋电位是指细胞膜快速去极、快速复极的电变化所形成的尖峰图形。锋电位是动作电位的最主要成分，是兴奋的必然表现，是刺激的信息单位，是通常所说的冲动。锋电位以“全或无”方式产生。
后电位是指复极后期持续的、微小电位波动。一般历时数十毫秒。后电位包括负后电位和正后电位，与细胞兴奋以后兴奋性的恢复有关。细胞在产生动作电位期间，其兴奋性是不一样的。锋电位的时间大致与绝对不应期相当；负后电位的前半期与相对不应期相当；后半期与超常期相当；而正后电位时期相当于低常期。
7．什么叫做易化扩散 它有哪些类型和特点
水溶性的小分子物质借助细胞膜上蛋白质的帮助所实现的被动扩散叫做易化扩散。
易化扩散分为载体介导和通道介导两种形式。由载体介导的易化扩散，载体蛋白上存在着能够与被转运物质结合的结合位点。当被转运物质与其结合以后，可使载体蛋白的分子构型发生改变，从而使被转运物质顺着浓度差转移到膜的对侧，再与载体蛋白分离，完成转运。载体蛋白又恢复原形进行新一轮的转运。载体转运具有以下特点：①特异性。载体与被转运物质之间有严格的对应关系。②饱和现象。当被转运物质的浓度增高到一定程度时，使扩散的通量达到最大。③竞争性抑制。如果某一载体可以转运结构相似的甲、乙两种物质时，甲、乙两种物质的转运就产生竞争性抑制，即当转运甲多时，转运乙就少；反之亦然。
通道是膜中的蛋白质分子内部形成的水相孔道，可因某种特殊的化学物质结合与否或电场的改变而开放或关闭。当通道被打开时，可使某种小分子物质顺着化学浓度差或电位差发生扩散。通道转运也有一定的特异性。
8．谈谈局部电位与动作电位的主要区别。
阈下刺激只能使细胞产生局部电位，它与动作电位的主要区别有以下几点：
①从产生的刺激强度上说，局部电位由阈下刺激引起；动作电位是由阈刺激或阈上刺激引起的。②从传播的特点上说，局部电位不能传导，只能发生局部的电紧张性扩布；而动作电位可以沿着细胞膜发生不衰减性传导。③从电位变化特点上说，局部电位不具有“全或无”的特点，可以对来自不同空间或先后的局部电位进行总和；而动作电位则没有总和现象，具有“全或无”的特点。
9．简述神经–肌肉接头的兴奋传递过程。
答：神经–肌肉接头的兴奋传递过程如下：当躯体运动神经的动作电位到达轴突末梢时，轴突末梢上的电压依从性的钙通道开放。Ca2+内流使轴突末梢内的Ca2+浓度升高，由此触发递质小泡开始向着突触前膜方向运动，并与轴突前膜发生接触、融合、破裂，将囊泡内的递质乙酰胆碱释放到接头的间隙。乙酰胆碱扩散到终板膜上并与上面的胆碱能N2受体结合，这就打开了终板膜上的化学依从性的离子通道。主要引起Na+的内流（也有少量的K+外流），使终板膜上产生去极化的终板电位。当终板电位增大到一定程度时，使得邻近肌膜去极化达到阈电位水平，于是肌膜上的电压依从性的钠通道开放，Na+大量内流产生动作电位。轴突末梢释放的乙酰胆碱，在大约2ms的时间内就被接头间隙中的胆碱酯酶迅速分解掉。因而使接头的兴奋传递能够保持1对1的关系。
10．神经肌肉接头的结构和功能特征表明它属于化学性突触
直接支配骨骼肌活动的神经元是位于中枢神经系统内部的运动神经元。一个运动神经元及其末梢分支所支配的全部肌纤维称为一个运动单位。
神经肌肉接头是一种特殊的突触，由突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分组成。突触前膜是神经元的轴突末梢，其中的突触囊泡中有大量的神经递质乙酰胆碱。突触后膜是与突触前膜相对应的肌细胞膜部分，又称为运动终板膜，膜上有乙酰胆碱受体。突触间隙是突触前、后膜之间的间隙，宽20～50nm. 。
神经肌肉接头传递的特征：单向传递，突触延搁（哺乳类动物的神经肌肉接头一般耗时0. 5ms），容易受理化因素影响，易疲劳。
11．比较神经纤维传导兴奋和神经-肌肉接头传递兴奋的特点
①传播方向。神经纤维上是双向传导；神经-肌肉接头是单向传递。②传播速度。神经纤维上传导速度快而均匀；神经-肌肉接头传递缓慢、有突触延搁。③变化特征。神经纤维传导是以动作电位的形式，符合“全或无”定律；神经-肌肉接头传递是以“电-化（神经化学递质）-电”的方式进行的，产生的终板电位是分级性的局部电位。④代谢耗能水平。神经纤维传导代谢水平很低；神经—肌肉接头传递代谢消耗较高。⑤对外界影响的反应。神经纤维传导不易受外界环境改变的影响，相对不疲劳；神经-肌肉接头传递非常容易受内环境改变和多种药物的影响，容易产生疲劳。
12．骨骼肌纤维的超微结构
骨骼肌纤维是横纹肌，在结构上最突出的特点是含有大量的肌原纤维和肌管系统。
肌原纤维由高度有序列的粗肌丝和细肌丝构成。横纹的暗带称为A带，暗带的中央部
分着色较淡，叫做H带，H带的正中央是一条着色较深的M线。M线是肌小节的正中
线。在M线上附着着粗肌丝，所谓A带的长度，实际上就是粗肌丝的长度。在相邻两
A带之间为较为透亮的明带，又叫I带。I带的正中央是一条着色较深的z线，将I带
分为两半。I带上附着着细肌丝，一直延伸到H带的边缘。两个z线之间的区域称为一
个肌小节，是肌肉收缩和舒张的基本单位。
从肌丝的横断面上看，细肌丝呈正六边形排列，粗肌丝呈正三角形排列。每根粗肌
丝周围都被6根细肌丝所围绕，同时，每根细肌丝也被3根粗肌丝所包围。这样的构型
非常适合粗细肌丝相互作用进行穿插滑行活动。
在每一条Z线处，肌细胞膜都环行凹陷到细胞的深处并环绕着每一根肌原纤维，
构成横管系统，称为T管或横管。在横管的两侧，各有一组纵管（L管），纵管是滑面
内质网，其两端膨大与横管相邻，叫做终池。在正常情况下，肌细胞内部Ca2+90％以
上都存在于终池内。纵管系统的膜上存在着钙泵。
横管与其两侧的终池形成三联体。三联体在将肌肉的兴奋电信号转变为肌肉收缩信
号的过程中起着重要的作用。
13．试用肌丝的滑行学说来解释肌肉收缩和舒张的过程
按照滑行学说，骨骼肌的收缩不是肌纤维中肌丝本身的长度的缩短和卷曲，而是粗细丝互相穿插滑行使肌小节缩短的结果。滑行的过程如下：当肌细胞膜发生去极化以后，肌质网的终池释放Ca2+，使肌浆中的Ca2+浓度升高。Ca2+与肌钙蛋白结合并使之发生构象的改变，这种改变使原肌凝蛋白分子构象改变而位移，这就使肌纤蛋白上与横桥结合的位点暴露出来。于是横桥与肌纤蛋白上的结合位点结合，ATP酶被激活，ATP被水解释放能量供横桥拉动细肌丝向M线方向扭动；然后脱离，再与肌纤蛋白上的下一个位点结合。如此反复，使肌小节缩短。当肌质网上的钙泵启动使肌浆中的Ca2+浓度降低时，Ca2+与肌钙蛋白分离，肌钙蛋白和原肌凝蛋白分子的构象恢复原状，原肌凝蛋白重新掩盖肌纤蛋白上的结合位点，横桥便不能与肌纤蛋白上的结合位点结合。于是肌丝滑回原位，肌肉发生舒张。
14．多种影响因素导致肌肉收缩的不同外在表现
肌肉收缩必然表现为肌纤维长度和张力的变化。只有收缩长度的变化，而无张力改
变的收缩形式叫做等张收缩。只有收缩张力的变化，没有长度改变的收缩形式叫做等长
收缩。
给肌肉一个刺激使肌肉产生一次收缩叫做单收缩。单收缩曲线分为潜伏期、收缩期
和舒张期三个时期，如果后一个刺激落到前一刺激产生的收缩曲线的舒张期内，可使两
次收缩曲线发生不完全重叠，这是肌肉收缩的时间总和效应。如此多个重复刺激可形成
不完全强直收缩，收缩的波峰是分离的。如果后一个刺激都落在前一刺激产生的收缩曲
线的收缩期内，可使肌肉发生波形完全融和的完全强直收缩。产生完全强直收缩时，肌
肉收缩的幅度和力量都要比单收缩大4倍左右。产生完全强直收缩时，肌细胞的动作电
位仍然是分离的。
肌肉做功=收缩张力×缩短长度。肌肉做功的多少取决于收缩的负荷和收缩的速率。肌肉收缩以后才遇到的阻力叫后负荷。后负荷可以影响肌肉的收缩速率和缩短的长度。肌肉收缩以前就作用到肌肉上的负荷叫做前负荷。前负荷可以改变肌肉收缩前的初长度。在一定范围内，肌肉的初长越长，做功就越多。能够使肌肉一次收缩做功最大的前负荷叫做肌肉的最适前负荷。
肌肉收缩对外做功占所耗总能量的比率叫做机械效率。在肌肉收缩所消耗的能量
中，只有20％～25％转化为机械功，其余的都以热能的形式散发掉了。
二、练习题：
1．存在于细胞外液中的主要离子是（ ）
A．碳酸氢盐和K+ B．硫酸盐和磷酸盐 C．Cl－和Na+ D．Cl－和K+
【解析】C 在细胞外液中，Cl－的浓度显著高于细胞内液，Na+的浓度高出细胞内液十几倍。细胞内的K+浓度高于细胞外液。
2．钠泵的化学本质是（ ）
A．载体蛋白 B．受体蛋白 C．Na+-K+依赖式ATP酶D．糖蛋白
【解析】C 钠泵的化学本质不是糖蛋白，是一种依靠钠和钾存在而被激活的ATP酶，从而分解ATP主动转运Na+外出细胞和K+外出细胞。
3．衡量组织兴奋性高低的指标是（ ）
A．阈电位的数值 B．静息电位的数值
C．动作电位的幅度 D．刺激阈值
【解析】D 组织兴奋性的有无和高低，只有通过刺激来检验，所以刺激阈值就成为衡量组织兴奋性高低的重要指标。
4．递质的释放属于（ ）
A．易化扩散 B．主动转运 C．吞噬 D．出胞作用
【解析】D 递质存在于突触前膜的囊泡中，它的释放是通过出胞作用的方式进行的。
5．下列关于钠泵的叙述，错误的是（ ）
A．逆着浓度梯度将Na+从细胞内转运到膜外
B．逆着浓度梯度将K+由细胞外转运到膜内
C．建立和维持钠离子和K+在膜内外的势能贮备
D．将Na+ 转运到膜外，将K+转运到膜内
【解析】 B 钠泵转运时将K+从细胞外转运到细胞内，但并不必须逆着化学浓度来进行。但是将Na+转运到细胞外却是逆着化学浓度进行的。
6．正后电位的时间过程大致与（ ）相当。
A．绝对不应期 B．相对不应期 C．超常期 D．低常期
【解析】 D 在正后电位期间，细胞的膜电位距阈电位之间的差距较大，因此受到刺激后更加不容易兴奋，细胞的兴奋性低于正常。
7．用直流电通电刺激细胞产生兴奋时，正确的论述是（ ）
A．负极产生内向电流 B．兴奋只发生在负极
C．外向电流使细胞兴奋性降低 D．正极的兴奋性增高
【解析】 B 通电时，负极产生外向电流发生兴奋；正极产生内向电流使膜的兴奋性反而下降。
8．生电性钠泵可使膜电位暂时发生超极化的时期是（ ）
A．锋电位 B．阈电位 C．负后电位 D．正后电位
【解析】 D 正后电位时期的膜电位是超极化的，它是细胞膜上的钠泵在细胞兴奋以后恢复时转运造成的。
9．下列哪一种离子决定锋电位的高度（ ）
A．K+ B．Na+ C．Ca2+ D．K+ 和Na+
【解析】 B 细胞去极化是Na+内流造成的，锋电位的高度是Na+内流达到其电-化平衡电位的结果。所以细胞外液中的Na+浓度决定锋电位的高度。
10．人工增加神经细胞外液中的钾离子浓度，静息电位将（ ）
A．增大 B．减小 C．不变 D．先增大后减小
【解析】 B 细胞内液K+的浓度高于细胞外液，K+从细胞内液向细胞外液扩散，达到电-化平衡时即是细胞的静息电位。当细胞外液中K+浓度升高时，K+向细胞外液的扩散将减少，所以静息电位则减小。
11．关于动作电位的叙述，正确的是（ ）
A．刺激强度小于阈值，产生小幅度的动作电位
B．动作电位的幅度随刺激的强度增大而增大
C．不同的可兴奋细胞的动作电位幅度和持续时间各不相同
D．动作电位在传导时随距离的增加传导速度发生衰减
【解析】C 动作电位是全或无方式发生的，其传导速度也是不衰减的。在不同的可兴奋细胞中，动作电位的幅度是不完全一样的，动作电位的持续时间也是不完全一样的。譬如心室肌细胞动作电位的持续时间要比神经细胞长100多倍。
12．关于阈电位的叙述，错误的是（ ）
A．阈刺激强度下细胞去极化的电位水平
B．对某一细胞来说其数值是永远不变的
C．使细胞产生动作电位的最大膜电位数值
D．使细胞膜上的钠通道正反馈开放的最大膜电位数值
【解析】B 一个细胞的兴奋性是因其功能状态不同而可变的，所以其阈电位数值也是可变的。
13．神经纤维上相邻两个锋电位的时间间隔至少应大于（ ）
A．相对不应期 B．超常期 C．绝对不应期 D．低常期
【解析】C 在绝对不应期内是不可能再产生锋电位的，在相对不应期内受到阈上刺激才可以再次产生锋电位。所以两个锋电位的时间间隔至少应大于绝对不应期。
14．关于同一细胞兴奋传导的叙述，错误的是（ ）
A．动作电位可以沿细胞膜传导到整个细胞
B．有髓纤维是以跳跃式方式传导的
C．传导的机制是通过局部电流实现的
D．动作电位的幅度随传导的距离增加而衰减
【解析】D 动作电位在神经纤维上的传导是不衰减的。
15．神经肌肉接头传导兴奋时，释放的递质是（ ）
A．去甲肾上腺素 B．乙酰担碱 C．多巴胺 D．肾上腺素
【解析】B 神经肌肉接头传递兴奋的递质只有乙酰胆碱，无例外。
16．细胞膜电位变为外负内正的状态称为（ ）
A．极化 B．超极化 C．去极化 D．反极化
【解析】D 细胞的正常膜电位极化状态为外正、内负，所以外负、内正的极化状态称为反极化。
17．肌肉收缩和舒张的基本功能单位是（ ）
A．肌原纤维 B．肌凝蛋白 C．肌小节 D．肌丝
【解析】C 肌小节是肌原纤维的基本结构单位，也是肌肉收缩和舒张活动的基本功能单位。
18．肌肉兴奋-收缩偶联的关键物质是（ ）
A．Ca2+ B．乙酰胆碱 C．Na+ D．神经递质
【解析】A 当肌细胞兴奋以后，动作电位传到三联体，引起肌质网的终池释放钙离子到肌浆中，从而引发粗、细肌丝相互作用产生穿插滑行活动，所以Ca2+是肌肉兴奋和收缩的中间偶联因子。
19．肌肉在收缩后，肌小节的（ ）
A．长度不变 B．明带的长度不变
C．细肌丝的长度不变、暗带长度变短
D．粗肌丝的长度不变、暗带的长度不变
【解析】D 肌肉收缩时整个肌小节要缩短，但是粗、细肌丝的长度都不发生变化。肌小节的暗带长度就是粗肌丝的长度。粗、细肌丝在穿插滑行时暗带的长度是不变的，明带的长度缩短。
20．如果将一条舒张状态的骨骼肌纤维拉长，则出现（ ）
A．明带长度增加 B．暗带长度增加
C．明带和H带长度增加 D．暗带和H带长度增加
【解析】C 当将舒张状态的骨骼肌纤维拉长时，会使得细肌丝从粗肌丝之间相应拉出，所以会出现明带和H带长度的增加。
21．将肌细胞膜的电变化和肌细胞内的收缩过程偶联起来的关键部位是（ D ）
A．横管系统 B．纵管系统 C．纵管终池 D．三联体
【解析】D 横管系统的作用是将肌细胞膜上的动作电位传入细胞内部。纵管系统的作用是积聚、贮存和释放Ca2+，从而引发肌小节的缩短和舒张。三联体是将肌肉兴奋的电活动转换为机械收缩的关键部位。
22．骨骼肌中的收缩蛋白质是指（ ）
A．肌纤蛋白和肌凝蛋白 B．肌纤蛋白和肌钙蛋白
C．原肌凝蛋白 D．肌钙蛋白
【解析】A 骨骼肌中的蛋白质只有肌纤蛋白和肌凝蛋白属于收缩蛋白，其余的蛋白质都属于调节蛋白质。
23．肌肉的初长度取决于（ ）
A．被动张力 B．前负荷 C．后负荷 D．单收缩
【解析】B 前负荷是肌肉收缩以前作用于肌肉上的负荷，它可以改变肌肉的初长度。
24．存在后负荷的情况下，肌肉收缩先是表现为（ ）
A．等长收缩 B．等张收缩 C．不收缩 D．强直收缩
【解析】A 首先表现为等长收缩，增加肌肉的收缩张力，只有当肌肉的收缩张力大于后负荷时，肌肉才会发生等张收缩，使肌纤维缩短。
25．在肌肉强直收缩的过程中，动作电位（ ）
A．不发生重叠或总和 B．幅度变小
C．幅度变大 D．频率变低
【解析】A 作为兴奋标志的动作电位的图形永远是单个的、分离的，永远不会发生总和。动作电位的幅度是不改变的。在强直收缩期间，肌肉动作电位的频率是可能变化的，但不一定是频率变低。
三、多项选择题：
1．下列不属于局部兴奋特点的是（ ）
A．呈递减性传导 B．呈电紧张性扩布 C．具有“全或无”现象
D．无不应期 E．可以总和
【解析】AC 局部兴奋是不能传导的，但可以累加总和，因此不具有“全或无”现象：
2．控制神经细胞膜上通道开关的主要因素有（ ）
A．温度 B．pH值 C．某些化学物质
D．电压 E．渗透压
【解析】CD 细胞膜上的离子通道主要有化学门控通道和电压门控通道两种。其他的门控通道比较少。
3．兴奋在神经纤维上的传导特点包括（ ）
A．双向性 B．不衰减性 C．电紧张性张布
D．相对不疲劳性 E．具有时间延搁
【解析】ABD 兴奋沿细胞膜的传导是以动作电位的方式进行的，不是电紧张扩布。时间延搁是兴奋在突触的传递特点。
4．以“载体”为中介的易化扩散的特点是（ ）
A．具有高度的结构特异性 B．有电压依赖性 C．有饱和现象
D．有竞争性抑制现象 E．需要消耗能量
【解析】ACD以载体为中介转运属于被动转运，不需要消耗能量，也不具有显著的电压依赖性。
5．单个神经纤维或肌肉细胞的动作电位的特征是（ ）
A．具有“全或无”现象 B．呈不衰减性传导 C．互不融合
D．无不应期 E．可以总和．
【解析】ABC 单个神经和肌肉细胞的动作电位在发生期间是具有不应期的，所以是不可以总和的。
6．在神经-肌肉接头处，兴奋的传递特点包括（ ）
A．单向传递 B．有时间延搁 C．需要化学递质参与
D．相对不疲劳性 E．易受环境变化或药物的影响
【解析】ABCE 相对不疲劳性不是神经-肌肉接头的传递特征，是神经纤维上的传导特征。
7．与神经纤维兴奋具有同样意义的是（ ）
A．神经冲动 B．突触后电位 C．动作电位
D．局部电位 E．锋电位
【解析】ACE 这三者都是神经纤维产生可以传导的兴奋的重要标志，具有同样的意义。而突触后电位和局部电位是不可以传导的。
8．前负荷不变时，后负荷对肌肉的影响是（ ）
A．影响肌肉的初长度 B．影响肌肉的张力
C．影响肌肉的缩短速度及开始缩短的时间
D．影响肌肉缩短的幅度 E．影响肌肉做功
【解析】BCDE 后负荷的大小可以影响肌肉的张力、缩短速度、缩短时间、缩短的幅度，影响肌肉的做功，但是对肌肉的初长度不产生影响。
9．影响神经-肌肉接头兴奋传递的因素是（ ）
A．美洲筒箭毒 B．细胞外液的Ca2+浓度 C．有机磷农药
D．阿托品 E．细胞外液的pH值
【解析】ABCE 神经-肌肉接头是通过释放递质乙酰胆碱来传递信息的。细胞外液Ca2+浓度影响递质的释放，细胞外液的pH值也可影响信息的传递，美洲筒箭毒是骨骼肌细胞膜上N型受体的阻断剂。而阿托品则是M型受体的阻断剂。
10．下列属于主动转运过程的是（ ）
A．锋电位过后，细胞内外离子浓度的恢复
B．肌浆中Ca2+回收到终池 C．静息电位的产生
D．动作电位的复极化过程 E．细胞膜两侧离子的不均衡分布
【解析】ABE 静息电位的维持需要钠泵的主动转运，但是静息电位的产生是K+向细胞外扩散形成的；动作电位的复极化过程是细胞内的K’外流扩散形成的，这些都不是主动的转运过程。
11．兴奋-收缩偶联的步骤有（ ）
A．兴奋通过横管传向细胞深处 B．终池释放Ca2+
C．Ca2+触发肌丝滑行 D．肌质网收回Ca2+
E．收缩蛋白结构变化
【解析】ABCD 收缩蛋白的结构变化属于肌肉的收缩过程，不属于兴奋一收缩偶联的步骤。
12．下列可以使骨骼肌收缩幅度增加的因素（ ）
A．刺激强度增大 B．后负荷增大 C．刺激频率加快
D．最适前负荷 E．肌肉收缩能力增强
【解析】ACDE 后负荷增加可使肌肉的收缩幅度减小。
13．在生理实验中，需要用电刺激作为人工刺激的原因是（ ）
A．电刺激可以方便地由电子刺激器提供 B．可以重复使用
C．电刺激是最有效的刺激 D．刺激的参数易于控制
E．一般不会造成组织细胞的损伤
【解析】ABDE 使用电刺激有很多的优点，但是电刺激不是所有细胞最有效的刺激。
四、是非判断题
1．甲细胞的刺激阈值为1.5V，乙组织的刺激阈值为2.0V，所以说乙组织的兴奋性比较高。
（）
【解析】错 组织的兴奋性高低与刺激阈值成反比关系，刺激阈值高的组织其兴奋性低。
2．A肌肉的最大收缩力量为5g，B肌肉的最大收缩力量为8g，所以说B肌肉的兴奋性比较高。（ ）
【解析】错 兴奋性的高低是由刺激阈值来检验的，肌肉的收缩力量大小不是检验兴奋性高低的标准。
3．如果某一价正离子细胞内外浓度相差100倍，单纯由这种离子扩散造成的跨膜电位差大约为120mV。（ ）
【解析】对 按照Nernst方程式计算，一价离子在膜的两侧相差10倍，单纯由它扩散形成的跨膜电位差大约为60mV，所以当相差100（102）倍时，可产生大约为120mV的电位差。
4．活细胞在任何情况下都具有兴奋性。（ ）
【解析】错 在绝对不应期内兴奋性就暂时完全丧失。
5．动作电位的超射值基本上相当于Na+的平衡电位。（ ）
【解析】对 动作电位所能达到的膜内正电位值（超射值）非常接近于Na+的平衡电位。
6．当细胞内的K+浓度增高、细胞外的Na+浓度增高时，细胞膜上的钠泵被激活。（ ）
【解析】错 细胞膜上的钠泵被激活是由细胞内的Na+浓度升高和细胞外Na+浓度升高引起的。
7．细胞超极化时兴奋性降低。（ ）
【解析】对 细胞超极化时，膜电位水平与阈电位之间的差距增大，受到刺激后不容易去极化达到阈电位水平，所以兴奋性较低。
8．骨骼肌的收缩和舒张过程都是耗能过程。（ ）
【解析】对 收缩过程需要消耗ATP；肌肉舒张时，需要肌质网上的钙泵转运将肌浆中的Ca2+收回终池，同样需要消耗ATP。
9．阈下刺激强度不引起锋电位发生，但刺激达到阈值以后，锋电位就始终保持固定的波幅。（ ）
【解析】对 阈下刺激是不能引起锋电位发生的，只能使细胞产生局部反应电位（局部兴奋）。锋电位的发生是“全或无”方式的，一经产生，其波形就不再受刺激强度的影响。
10．肌肉收缩时长度可以不变，仅张力发生变化。（ ）
【解析】对 这样的收缩形式称为等长收缩。
11．肌肉的收缩力是指肌肉的机械收缩强度。（ ）
【解析】错 收缩力包含两方面的意思：一是机械收缩力量（强度）的大小；二是收缩的能力，包括缩短的速度和幅度等。不仅仅是指机械收缩力量。
12．随着肌肉前负荷的增加，肌肉收缩做功可以不断加大。（ ）
【解析】错 在一定范围内，前负荷增加可以改变肌肉的初长从而使收缩做功增大。但是前负荷增大超过一定限度以后，肌肉的收缩做功反而会减小。
13．重复刺激坐骨神经，不一定都能引起腓肠肌强直收缩。（ ）
【解析】对 肌肉产生强直收缩必须要使重复刺激达到临界融合频率，低于临界融合频率时只能使肌肉产生独立的单收缩或者是不完全强直收缩。
14、肌小节的长度大约为2.2μm左右时，横桥与肌纤蛋白的接触数目最多。（ ）
【解析】对 在所有的横桥都与肌纤蛋白接触时，肌小节的长度大约为2.2μm。
15．不完全强直收缩的特点是，每个刺激都分别落在了前一刺激产生的收缩曲线的舒张期内。（ ）
【解析】对 不完全强直收缩的特点就是每个刺激产生的肌肉收缩曲线不完全融合。
16．肌肉单收缩的持续时间越长，其产生完全强直收缩的最低刺激频率就越高。（ ）
【解析】错 单收缩的时程越长，收缩期的时间也越长，其临界融合频率就越低。
17．受体都是镶嵌在细胞膜上的蛋白质。（ ）
【解析】错 有的受体存在于细胞质中，也有的受体存在于细胞核内，不是所有的受体都存在于细胞膜上。
18．静息电位主要是K+内流形成的。（ ）
【解析】错 静息时细胞内部的K+浓度高，静息电位是K+易化扩散的平衡电位。
19．可兴奋细胞的特点之一就是能够把受刺激发生的局部兴奋传到整个细胞（ ）
【解析】错局部反应只发生在细胞的某个局部，是不能传导的。
20．阈电位就是能够使膜对钠离子通透性突然增大的临界膜电位。（ ）
【解析】对 正是由于此时的膜对Na+的通透性突然增大，所以才能使细胞膜发生Na+的快速内流形成动作电位的去极相。
21．单根神经纤维与神经干的动作电位产生都是“全或无”的。（ ）
【解析】错 单根神经纤维产生动作电位是“全或无”的；而神经干由于是多根兴奋性各不相同的神经纤维组成的，所以它产生动作电位不符合“全或无”。
22．神经纤维发生动作电位时，膜内电位极性倒转为+30mV的状态，称为超极化状态。（ ）
【解析】错 超极化是指膜电位大于静息电位的状态。膜内电位极性倒转的状态叫做反极化。
23．所谓兴奋冲动，实质上就是能够沿着细胞膜外表面传导的负电波。（ ）
【解析】对 兴奋传到哪里，哪里的细胞膜外电位就变负，电位低于未兴奋的正常部位。
24．用直流电持续刺激神经期间，不对神经形成刺激效应。（ ）
【解析】对 因为持续通电期间没有强度变化。
25．动作电位包括锋电位和后电位两部分。（ ）
【解析】对 锋电位是兴奋的必然表现，后电位是兴奋以后的恢复过程。
26．Ca2+进入轴突末梢的量与囊泡释放的量没有关系。（ ）
【解析】错 轴突末梢释放囊泡是由于Ca2+的进入引发的。Ca2+的进入量与囊泡的释放量有密切关系。
27．与无髓纤维相比，有髓纤维因传导速度快，耗能多。（ ）
【解析】错 有髓纤维传导速度快，其兴奋时只有郎飞结处发生钠离子的内流，所以Na+内流的量较少，兴奋以后钠泵向外泵钠的任务小，所以耗能是比较少的。
28．cAMP是细胞跨膜信号传递的惟一第二信使。（ ）
【解析】错 cAMP不是惟一的第二信使，三磷酸肌醇、Ca2+等也可作为某些细胞的第二信使。
29．对于神经纤维而言，电刺激所引起的动作电位比机械刺激引起的动作电位要大。（ ）
【解析】错 不管是什么能量的刺激，只要是能使神经产生动作电位，动作电位的大小是相同的，这是由“全或无”定律决定的。
30．有机磷农药中毒以后，骨骼肌发生持续收缩。（ ）
【解析】对 有机磷农药可以抑制终板膜上乙酰胆碱酯酶的活性，从而使前膜释放的乙酰胆碱不能及时分解清除，因此使得肌肉持续收缩。
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动物生理学
一、疑难问题：21世纪教育网
1．什么是可兴奋组织的刺激与反应？
刺激是一种信息，是指能够引起细 ( www. )胞和组织发生反应的环境因素变化，分直接刺激和间接刺激两种。反应是机体对有效刺激做出的必然应答活动。兴奋是活组织对有效刺激的反应表现。神经和肌肉受到有效刺激以后，可以产生一种快速的、可以沿着细胞膜传导的电脉冲，称为冲动。生理学上把活组织对刺激产生冲动的反应，叫做兴奋。兴奋性是可兴奋组织对刺激发生反映的能力。
活组织之所以产生兴奋，取决于两个方面：本身具有兴奋性（功能状态）和受到有效刺激。组织的兴奋性是可变的。要使组织发生兴奋，必须使用适宜刺激，使之达到一定的强度并维持一定的刺激作用时间。阈刺激（阈值）是引起组织兴奋的最小刺激强度。刺激是衡量组织兴奋性有无和高低的惟一方法。组织的兴奋性与阈值的关系为：兴奋性：l／阈值。
可兴奋性组织正在发生兴奋期间，其兴奋性要发生周期性的变化，依次分为绝对不应期、相对不应期、超常期和低常期四个时期。
单个阈下刺激虽然不能引起组织兴奋，但是可以改变组织的兴奋性。相继多个阈下刺激可以引起组织产生一次兴奋的现象，叫做阈下总和
使用直流电通电或断电刺激组织，组织的兴奋性也发生变化，叫做电紧张。电刺激的极性法则是：通电时，兴奋发生在阴极；断电时兴奋发生在阳极，通电强度大于断电强度；在持续通电期间，没有刺激强度的变化，不产生刺激效应。
2．什么叫做兴奋性 常用的衡量指标有哪些
兴奋性是指可兴奋组织对刺激发生反应的内在特性或能力。它是生命活动的基本特性之一，也是细胞正常生存和实现其功能活动的必要条件。
衡量组织兴奋性高低的重要指标主要有以下几个方面：一是刺激阈值，这是最为简便、最为常用的衡量指标。一个组织的刺激阈值越小，说明其兴奋性就越高；反之，说明其兴奋性越低。刺激阈值与组织兴奋性之间的关系呈反变关系。另一个衡量指标是时值，时值越大，说明兴奋性越低；时值越小，说明兴奋性越高。也有的使用时间–强度曲线衡量组织的兴奋性，曲线越是靠近坐标轴，说明兴奋性越高；曲线越是远离坐标轴，说明兴奋性越低。
3．比较静息电位和动作电位的产生原理
静息电位的产生是以细胞膜的选择性通透和膜两侧离子的不均匀分布为基础的。正常细胞膜在静息状态下，对Na+、Cl－、Ca2+（细胞外液浓度高）和带负电荷的有机分子等都不通透，只K+（细胞内液浓度高）比较自由通透。所谓细胞的静息电位主要决定于K+向细胞外扩散的平衡电位。
动作电位是膜对Na+通透性增高、Na+内流引起的。刺激可以打开细胞膜上的Na+通道，大量的Na+内流使得膜内的电位迅速升高，发生去极化乃至反极化，其峰值接近于Na+的平衡电位。稍滞后于Na+电导的增大，细胞膜对K+的通透性进一步增加，电导增大。K+迅速外流，使细胞膜内的电位下降、复极化到静息电位水平。所以，动作电位的复极相是K+外流的结果。细胞兴奋以后的恢复是钠– 钾泵运转活动的结果。
4．试述神经冲动的产生和传导
阈下刺激使少量离子跨膜流动所引起的膜电位变化，叫做局部反应电位。其特点是：与刺激强度成正比；局部、不可传导，且幅度随距离而衰减、随时间而消失；可以累加、总和。随着刺激强度的增大，局部反应电位增大，细胞去极化达到一定水平时，便会爆发一个动作电位。能够使膜电位去极化产生动作电位的那个临界膜电位水平，称为阈电位。阈电位也就是使细胞膜上的电压门控Na+通道打开的临界膜电位水平。
动作电位沿着细胞膜传播扩布的过程叫传导。信息跨越细胞传播的过程，叫传递。动作电位传导的一般特征为：生理完整性、双向传导性、非递减性、绝缘性和相对不疲劳性。
5．为什么神经和肌肉细胞具有跨膜电位？
生物体在生命活动的过程中所表现出的电现象，称为生物电。专门从生物电角度研究生命活动规律的科学，叫做电生理学。
细胞完好部位与损伤部位之间的电位差叫做损伤电位。损伤电位就是存在于细胞膜两侧的跨膜电位。细胞在未受刺激的静息状态下，膜两侧存在外正内负的电位差称为静息电位。细胞外正内负的两极对峙状态叫做极化。
细胞受到一个有效刺激以后，在静息电位的基础上，会发生快速的电变化。膜内电位迅速上升，静息电位减小并取消的过程，叫做去极化（除极化）。膜电位极性反转为外负内正的极化状态叫做反极化。膜电位极性反转、电位值超出零电位的部分叫做超射。膜电位向静息电位方向恢复的过程，叫复极化。细胞受到刺激兴奋时所产生的这种短暂的、可以沿着细胞膜快速传导的电位波动，叫做动作电位。动作电位是细胞兴奋的标志。
6．为什么锋电位是兴奋过程的必然表现
锋电位是指细胞膜快速去极、快速复极的电变化所形成的尖峰图形。锋电位是动作电位的最主要成分，是兴奋的必然表现，是刺激的信息单位，是通常所说的冲动。锋电位以“全或无”方式产生。
后电位是指复极后期持续的、微小电位波动。一般历时数十毫秒。后电位包括负后电位和正后电位，与细胞兴奋以后兴奋性的恢复有关。细胞在产生动作电位期间，其兴奋性是不一样的。锋电位的时间大致与绝对不应期相当；负后电位的前半期与相对不应期相当；后半期与超常期相当；而正后电位时期相当于低常期。
7．什么叫做易化扩散 它有哪些类型和特点
水溶性的小分子物质借助细胞膜上蛋白质的帮助所实现的被动扩散叫做易化扩散。
易化扩散分为载体介导和通道介导两种形式。由载体介导的易化扩散，载体蛋白上存在着能够与被转运物质结合的结合位点。当被转运物质与其结合以后，可使载体蛋白的分子构型发生改变，从而使被转运物质顺着浓度差转移到膜的对侧，再与载体蛋白分离，完成转运。载体蛋白又恢复原形进行新一轮的转运。载体转运具有以下特点：①特异性。载体与被转运物质之间有严格的对应关系。②饱和现象。当被转运物质的浓度增高到一定程度时，使扩散的通量达到最大。③竞争性抑制。如果某一载体可以转运结构相似的甲、乙两种物质时，甲、乙两种物质的转运就产生竞争性抑制，即当转运甲多时，转运乙就少；反之亦然。
通道是膜中的蛋白质分子内部形成的水相孔道，可因某种特殊的化学物质结合与否或电场的改变而开放或关闭。当通道被打开时，可使某种小分子物质顺着化学浓度差或电位差发生扩散。通道转运也有一定的特异性。
8．谈谈局部电位与动作电位的主要区别。
阈下刺激只能使细胞产生局部电位，它与动作电位的主要区别有以下几点：
①从产生的刺激强度上说，局部电位由阈下刺激引起；动作电位是由阈刺激或阈上刺激引起的。②从传播的特点上说，局部电位不能传导，只能发生局部的电紧张性扩布；而动作电位可以沿着细胞膜发生不衰减性传导。③从电位变化特点上说，局部电位不具有“全或无”的特点，可以对来自不同空间或先后的局部电位进行总和；而动作电位则没有总和现象，具有“全或无”的特点。
9．简述神经–肌肉接头的兴奋传递过程。
答：神经–肌肉接头的兴奋传递过程如下：当躯体运动神经的动作电位到达轴突末梢时，轴突末梢上的电压依从性的钙通道开放。Ca2+内流使轴突末梢内的Ca2+浓度升高，由此触发递质小泡开始向着突触前膜方向运动，并与轴突前膜发生接触、融合、破裂，将囊泡内的递质乙酰胆碱释放到接头的间隙。乙酰胆碱扩散到终板膜上并与上面的胆碱能N2受体结合，这就打开了终板膜上的化学依从性的离子通道。主要引起Na+的内流（也有少量的K+外流），使终板膜上产生去极化的终板电位。当终板电位增大到一定程度时，使得邻近肌膜去极化达到阈电位水平，于是肌膜上的电压依从性的钠通道开放，Na+大量内流产生动作电位。轴突末梢释放的乙酰胆碱，在大约2ms的时间内就被接头间隙中的胆碱酯酶迅速分解掉。因而使接头的兴奋传递能够保持1对1的关系。
10．神经肌肉接头的结构和功能特征表明它属于化学性突触
直接支配骨骼肌活动的神经元是位于中枢神经系统内部的运动神经元。一个运动神经元及其末梢分支所支配的全部肌纤维称为一个运动单位。
神经肌肉接头是一种特殊的突触，由突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分组成。突触前膜是神经元的轴突末梢，其中的突触囊泡中有大量的神经递质乙酰胆碱。突触后膜是与突触前膜相对应的肌细胞膜部分，又称为运动终板膜，膜上有乙酰胆碱受体。突触间隙是突触前、后膜之间的间隙，宽20～50nm. 。
神经肌肉接头传递的特征：单向传递，突触延搁（哺乳类动物的神经肌肉接头一般耗时0. 5ms），容易受理化因素影响，易疲劳。
11．比较神经纤维传导兴奋和神经-肌肉接头传递兴奋的特点
①传播方向。神经纤维上是双向传导；神经-肌肉接头是单向传递。②传播速度。神经纤维上传导速度快而均匀；神经-肌肉接头传递缓慢、有突触延搁。③变化特征。神经纤维传导是以动作电位的形式，符合“全或无”定律；神经-肌肉接头传递是以“电-化（神经化学递质）-电”的方式进行的，产生的终板电位是分级性的局部电位。④代谢耗能水平。神经纤维传导代谢水平很低；神经—肌肉接头传递代谢消耗较高。⑤对外界影响的反应。神经纤维传导不易受外界环境改变的影响，相对不疲劳；神经-肌肉接头传递非常容易受内环境改变和多种药物的影响，容易产生疲劳。
12．骨骼肌纤维的超微结构
骨骼肌纤维是横纹肌，在结构上最突出的特点是含有大量的肌原纤维和肌管系统。
肌原纤维由高度有序列的粗肌丝和细肌丝构成。横纹的暗带称为A带，暗带的中央部
分着色较淡，叫做H带，H带的正中央是一条着色较深的M线。M线是肌小节的正中
线。在M线上附着着粗肌丝，所谓A带的长度，实际上就是粗肌丝的长度。在相邻两
A带之间为较为透亮的明带，又叫I带。I带的正中央是一条着色较深的z线，将I带
分为两半。I带上附着着细肌丝，一直延伸到H带的边缘。两个z线之间的区域称为一
个肌小节，是肌肉收缩和舒张的基本单位。
从肌丝的横断面上看，细肌丝呈正六边形排列，粗肌丝呈正三角形排列。每根粗肌
丝周围都被6根细肌丝所围绕，同时，每根细肌丝也被3根粗肌丝所包围。这样的构型
非常适合粗细肌丝相互作用进行穿插滑行活动。
在每一条Z线处，肌细胞膜都环行凹陷到细胞的深处并环绕着每一根肌原纤维，
构成横管系统，称为T管或横管。在横管的两侧，各有一组纵管（L管），纵管是滑面
内质网，其两端膨大与横管相邻，叫做终池。在正常情况下，肌细胞内部Ca2+90％以
上都存在于终池内。纵管系统的膜上存在着钙泵。
横管与其两侧的终池形成三联体。三联体在将肌肉的兴奋电信号转变为肌肉收缩信
号的过程中起着重要的作用。
13．试用肌丝的滑行学说来解释肌肉收缩和舒张的过程
按照滑行学说，骨骼肌的收缩不是肌纤维中肌丝本身的长度的缩短和卷曲，而是粗细丝互相穿插滑行使肌小节缩短的结果。滑行的过程如下：当肌细胞膜发生去极化以后，肌质网的终池释放Ca2+，使肌浆中的Ca2+浓度升高。Ca2+与肌钙蛋白结合并使之发生构象的改变，这种改变使原肌凝蛋白分子构象改变而位移，这就使肌纤蛋白上与横桥结合的位点暴露出来。于是横桥与肌纤蛋白上的结合位点结合，ATP酶被激活，ATP被水解释放能量供横桥拉动细肌丝向M线方向扭动；然后脱离，再与肌纤蛋白上的下一个位点结合。如此反复，使肌小节缩短。当肌质网上的钙泵启动使肌浆中的Ca2+浓度降低时，Ca2+与肌钙蛋白分离，肌钙蛋白和原肌凝蛋白分子的构象恢复原状，原肌凝蛋白重新掩盖肌纤蛋白上的结合位点，横桥便不能与肌纤蛋白上的结合位点结合。于是肌丝滑回原位，肌肉发生舒张。
14．多种影响因素导致肌肉收缩的不同外在表现
肌肉收缩必然表现为肌纤维长度和张力的变化。只有收缩长度的变化，而无张力改
变的收缩形式叫做等张收缩。只有收缩张力的变化，没有长度改变的收缩形式叫做等长
收缩。
给肌肉一个刺激使肌肉产生一次收缩叫做单收缩。单收缩曲线分为潜伏期、收缩期
和舒张期三个时期，如果后一个刺激落到前一刺激产生的收缩曲线的舒张期内，可使两
次收缩曲线发生不完全重叠，这是肌肉收缩的时间总和效应。如此多个重复刺激可形成
不完全强直收缩，收缩的波峰是分离的。如果后一个刺激都落在前一刺激产生的收缩曲
线的收缩期内，可使肌肉发生波形完全融和的完全强直收缩。产生完全强直收缩时，肌
肉收缩的幅度和力量都要比单收缩大4倍左右。产生完全强直收缩时，肌细胞的动作电
位仍然是分离的。
肌肉做功=收缩张力×缩短长度。肌肉做功的多少取决于收缩的负荷和收缩的速率。肌肉收缩以后才遇到的阻力叫后负荷。后负荷可以影响肌肉的收缩速率和缩短的长度。肌肉收缩以前就作用到肌肉上的负荷叫做前负荷。前负荷可以改变肌肉收缩前的初长度。在一定范围内，肌肉的初长越长，做功就越多。能够使肌肉一次收缩做功最大的前负荷叫做肌肉的最适前负荷。
肌肉收缩对外做功占所耗总能量的比率叫做机械效率。在肌肉收缩所消耗的能量
中，只有20％～25％转化为机械功，其余的都以热能的形式散发掉了。
二、练习题：
1．存在于细胞外液中的主要离子是（ ）
A．碳酸氢盐和K+ B．硫酸盐和磷酸盐 C．Cl－和Na+ D．Cl－和K+
【解析】C 在细胞外液中，Cl－的浓度显著高于细胞内液，Na+的浓度高出细胞内液十几倍。细胞内的K+浓度高于细胞外液。
2．钠泵的化学本质是（ ）
A．载体蛋白 B．受体蛋白 C．Na+-K+依赖式ATP酶D．糖蛋白
【解析】C 钠泵的化学本质不是糖蛋白，是一种依靠钠和钾存在而被激活的ATP酶，从而分解ATP主动转运Na+外出细胞和K+外出细胞。
3．衡量组织兴奋性高低的指标是（ ）
A．阈电位的数值 B．静息电位的数值
C．动作电位的幅度 D．刺激阈值
【解析】D 组织兴奋性的有无和高低，只有通过刺激来检验，所以刺激阈值就成为衡量组织兴奋性高低的重要指标。
4．递质的释放属于（ ）
A．易化扩散 B．主动转运 C．吞噬 D．出胞作用
【解析】D 递质存在于突触前膜的囊泡中，它的释放是通过出胞作用的方式进行的。
5．下列关于钠泵的叙述，错误的是（ ）
A．逆着浓度梯度将Na+从细胞内转运到膜外
B．逆着浓度梯度将K+由细胞外转运到膜内
C．建立和维持钠离子和K+在膜内外的势能贮备
D．将Na+ 转运到膜外，将K+转运到膜内
【解析】 B 钠泵转运时将K+从细胞外转运到细胞内，但并不必须逆着化学浓度来进行。但是将Na+转运到细胞外却是逆着化学浓度进行的。
6．正后电位的时间过程大致与（ ）相当。
A．绝对不应期 B．相对不应期 C．超常期 D．低常期
【解析】 D 在正后电位期间，细胞的膜电位距阈电位之间的差距较大，因此受到刺激后更加不容易兴奋，细胞的兴奋性低于正常。
7．用直流电通电刺激细胞产生兴奋时，正确的论述是（ ）
A．负极产生内向电流 B．兴奋只发生在负极
C．外向电流使细胞兴奋性降低 D．正极的兴奋性增高
【解析】 B 通电时，负极产生外向电流发生兴奋；正极产生内向电流使膜的兴奋性反而下降。
8．生电性钠泵可使膜电位暂时发生超极化的时期是（ ）
A．锋电位 B．阈电位 C．负后电位 D．正后电位
【解析】 D 正后电位时期的膜电位是超极化的，它是细胞膜上的钠泵在细胞兴奋以后恢复时转运造成的。
9．下列哪一种离子决定锋电位的高度（ ）
A．K+ B．Na+ C．Ca2+ D．K+ 和Na+
【解析】 B 细胞去极化是Na+内流造成的，锋电位的高度是Na+内流达到其电-化平衡电位的结果。所以细胞外液中的Na+浓度决定锋电位的高度。
10．人工增加神经细胞外液中的钾离子浓度，静息电位将（ ）
A．增大 B．减小 C．不变 D．先增大后减小
【解析】 B 细胞内液K+的浓度高于细胞外液，K+从细胞内液向细胞外液扩散，达到电-化平衡时即是细胞的静息电位。当细胞外液中K+浓度升高时，K+向细胞外液的扩散将减少，所以静息电位则减小。
11．关于动作电位的叙述，正确的是（ ）
A．刺激强度小于阈值，产生小幅度的动作电位
B．动作电位的幅度随刺激的强度增大而增大
C．不同的可兴奋细胞的动作电位幅度和持续时间各不相同
D．动作电位在传导时随距离的增加传导速度发生衰减
【解析】C 动作电位是全或无方式发生的，其传导速度也是不衰减的。在不同的可兴奋细胞中，动作电位的幅度是不完全一样的，动作电位的持续时间也是不完全一样的。譬如心室肌细胞动作电位的持续时间要比神经细胞长100多倍。
12．关于阈电位的叙述，错误的是（ ）
A．阈刺激强度下细胞去极化的电位水平
B．对某一细胞来说其数值是永远不变的
C．使细胞产生动作电位的最大膜电位数值
D．使细胞膜上的钠通道正反馈开放的最大膜电位数值
【解析】B 一个细胞的兴奋性是因其功能状态不同而可变的，所以其阈电位数值也是可变的。
13．神经纤维上相邻两个锋电位的时间间隔至少应大于（ ）
A．相对不应期 B．超常期 C．绝对不应期 D．低常期
【解析】C 在绝对不应期内是不可能再产生锋电位的，在相对不应期内受到阈上刺激才可以再次产生锋电位。所以两个锋电位的时间间隔至少应大于绝对不应期。
14．关于同一细胞兴奋传导的叙述，错误的是（ ）
A．动作电位可以沿细胞膜传导到整个细胞
B．有髓纤维是以跳跃式方式传导的
C．传导的机制是通过局部电流实现的
D．动作电位的幅度随传导的距离增加而衰减
【解析】D 动作电位在神经纤维上的传导是不衰减的。
15．神经肌肉接头传导兴奋时，释放的递质是（ ）
A．去甲肾上腺素 B．乙酰担碱 C．多巴胺 D．肾上腺素
【解析】B 神经肌肉接头传递兴奋的递质只有乙酰胆碱，无例外。
16．细胞膜电位变为外负内正的状态称为（ ）
A．极化 B．超极化 C．去极化 D．反极化
【解析】D 细胞的正常膜电位极化状态为外正、内负，所以外负、内正的极化状态称为反极化。
17．肌肉收缩和舒张的基本功能单位是（ ）
A．肌原纤维 B．肌凝蛋白 C．肌小节 D．肌丝
【解析】C 肌小节是肌原纤维的基本结构单位，也是肌肉收缩和舒张活动的基本功能单位。
18．肌肉兴奋-收缩偶联的关键物质是（ ）
A．Ca2+ B．乙酰胆碱 C．Na+ D．神经递质
【解析】A 当肌细胞兴奋以后，动作电位传到三联体，引起肌质网的终池释放钙离子到肌浆中，从而引发粗、细肌丝相互作用产生穿插滑行活动，所以Ca2+是肌肉兴奋和收缩的中间偶联因子。
19．肌肉在收缩后，肌小节的（ ）
A．长度不变 B．明带的长度不变
C．细肌丝的长度不变、暗带长度变短
D．粗肌丝的长度不变、暗带的长度不变
【解析】D 肌肉收缩时整个肌小节要缩短，但是粗、细肌丝的长度都不发生变化。肌小节的暗带长度就是粗肌丝的长度。粗、细肌丝在穿插滑行时暗带的长度是不变的，明带的长度缩短。
20．如果将一条舒张状态的骨骼肌纤维拉长，则出现（ ）
A．明带长度增加 B．暗带长度增加
C．明带和H带长度增加 D．暗带和H带长度增加
【解析】C 当将舒张状态的骨骼肌纤维拉长时，会使得细肌丝从粗肌丝之间相应拉出，所以会出现明带和H带长度的增加。
21．将肌细胞膜的电变化和肌细胞内的收缩过程偶联起来的关键部位是（ D ）
A．横管系统 B．纵管系统 C．纵管终池 D．三联体
【解析】D 横管系统的作用是将肌细胞膜上的动作电位传入细胞内部。纵管系统的作用是积聚、贮存和释放Ca2+，从而引发肌小节的缩短和舒张。三联体是将肌肉兴奋的电活动转换为机械收缩的关键部位。
22．骨骼肌中的收缩蛋白质是指（ ）
A．肌纤蛋白和肌凝蛋白 B．肌纤蛋白和肌钙蛋白
C．原肌凝蛋白 D．肌钙蛋白
【解析】A 骨骼肌中的蛋白质只有肌纤蛋白和肌凝蛋白属于收缩蛋白，其余的蛋白质都属于调节蛋白质。
23．肌肉的初长度取决于（ ）
A．被动张力 B．前负荷 C．后负荷 D．单收缩
【解析】B 前负荷是肌肉收缩以前作用于肌肉上的负荷，它可以改变肌肉的初长度。
24．存在后负荷的情况下，肌肉收缩先是表现为（ ）
A．等长收缩 B．等张收缩 C．不收缩 D．强直收缩
【解析】A 首先表现为等长收缩，增加肌肉的收缩张力，只有当肌肉的收缩张力大于后负荷时，肌肉才会发生等张收缩，使肌纤维缩短。
25．在肌肉强直收缩的过程中，动作电位（ ）
A．不发生重叠或总和 B．幅度变小
C．幅度变大 D．频率变低
【解析】A 作为兴奋标志的动作电位的图形永远是单个的、分离的，永远不会发生总和。动作电位的幅度是不改变的。在强直收缩期间，肌肉动作电位的频率是可能变化的，但不一定是频率变低。
三、多项选择题：
1．下列不属于局部兴奋特点的是（ ）
A．呈递减性传导 B．呈电紧张性扩布 C．具有“全或无”现象
D．无不应期 E．可以总和
【解析】AC 局部兴奋是不能传导的，但可以累加总和，因此不具有“全或无”现象：
2．控制神经细胞膜上通道开关的主要因素有（ ）
A．温度 B．pH值 C．某些化学物质
D．电压 E．渗透压
【解析】CD 细胞膜上的离子通道主要有化学门控通道和电压门控通道两种。其他的门控通道比较少。
3．兴奋在神经纤维上的传导特点包括（ ）
A．双向性 B．不衰减性 C．电紧张性张布
D．相对不疲劳性 E．具有时间延搁
【解析】ABD 兴奋沿细胞膜的传导是以动作电位的方式进行的，不是电紧张扩布。时间延搁是兴奋在突触的传递特点。
4．以“载体”为中介的易化扩散的特点是（ ）
A．具有高度的结构特异性 B．有电压依赖性 C．有饱和现象
D．有竞争性抑制现象 E．需要消耗能量
【解析】ACD以载体为中介转运属于被动转运，不需要消耗能量，也不具有显著的电压依赖性。
5．单个神经纤维或肌肉细胞的动作电位的特征是（ ）
A．具有“全或无”现象 B．呈不衰减性传导 C．互不融合
D．无不应期 E．可以总和．
【解析】ABC 单个神经和肌肉细胞的动作电位在发生期间是具有不应期的，所以是不可以总和的。
6．在神经-肌肉接头处，兴奋的传递特点包括（ ）
A．单向传递 B．有时间延搁 C．需要化学递质参与
D．相对不疲劳性 E．易受环境变化或药物的影响
【解析】ABCE 相对不疲劳性不是神经-肌肉接头的传递特征，是神经纤维上的传导特征。
7．与神经纤维兴奋具有同样意义的是（ ）
A．神经冲动 B．突触后电位 C．动作电位
D．局部电位 E．锋电位
【解析】ACE 这三者都是神经纤维产生可以传导的兴奋的重要标志，具有同样的意义。而突触后电位和局部电位是不可以传导的。
8．前负荷不变时，后负荷对肌肉的影响是（ ）
A．影响肌肉的初长度 B．影响肌肉的张力
C．影响肌肉的缩短速度及开始缩短的时间
D．影响肌肉缩短的幅度 E．影响肌肉做功
【解析】BCDE 后负荷的大小可以影响肌肉的张力、缩短速度、缩短时间、缩短的幅度，影响肌肉的做功，但是对肌肉的初长度不产生影响。
9．影响神经-肌肉接头兴奋传递的因素是（ ）
A．美洲筒箭毒 B．细胞外液的Ca2+浓度 C．有机磷农药
D．阿托品 E．细胞外液的pH值
【解析】ABCE 神经-肌肉接头是通过释放递质乙酰胆碱来传递信息的。细胞外液Ca2+浓度影响递质的释放，细胞外液的pH值也可影响信息的传递，美洲筒箭毒是骨骼肌细胞膜上N型受体的阻断剂。而阿托品则是M型受体的阻断剂。
10．下列属于主动转运过程的是（ ）
A．锋电位过后，细胞内外离子浓度的恢复
B．肌浆中Ca2+回收到终池 C．静息电位的产生
D．动作电位的复极化过程 E．细胞膜两侧离子的不均衡分布
【解析】ABE 静息电位的维持需要钠泵的主动转运，但是静息电位的产生是K+向细胞外扩散形成的；动作电位的复极化过程是细胞内的K’外流扩散形成的，这些都不是主动的转运过程。
11．兴奋-收缩偶联的步骤有（ ）
A．兴奋通过横管传向细胞深处 B．终池释放Ca2+
C．Ca2+触发肌丝滑行 D．肌质网收回Ca2+
E．收缩蛋白结构变化
【解析】ABCD 收缩蛋白的结构变化属于肌肉的收缩过程，不属于兴奋一收缩偶联的步骤。
12．下列可以使骨骼肌收缩幅度增加的因素（ ）
A．刺激强度增大 B．后负荷增大 C．刺激频率加快
D．最适前负荷 E．肌肉收缩能力增强
【解析】ACDE 后负荷增加可使肌肉的收缩幅度减小。
13．在生理实验中，需要用电刺激作为人工刺激的原因是（ ）
A．电刺激可以方便地由电子刺激器提供 B．可以重复使用
C．电刺激是最有效的刺激 D．刺激的参数易于控制
E．一般不会造成组织细胞的损伤
【解析】ABDE 使用电刺激有很多的优点，但是电刺激不是所有细胞最有效的刺激。
四、是非判断题
1．甲细胞的刺激阈值为1.5V，乙组织的刺激阈值为2.0V，所以说乙组织的兴奋性比较高。
（）
【解析】错 组织的兴奋性高低与刺激阈值成反比关系，刺激阈值高的组织其兴奋性低。
2．A肌肉的最大收缩力量为5g，B肌肉的最大收缩力量为8g，所以说B肌肉的兴奋性比较高。（ ）
【解析】错 兴奋性的高低是由刺激阈值来检验的，肌肉的收缩力量大小不是检验兴奋性高低的标准。
3．如果某一价正离子细胞内外浓度相差100倍，单纯由这种离子扩散造成的跨膜电位差大约为120mV。（ ）
【解析】对 按照Nernst方程式计算，一价离子在膜的两侧相差10倍，单纯由它扩散形成的跨膜电位差大约为60mV，所以当相差100（102）倍时，可产生大约为120mV的电位差。
4．活细胞在任何情况下都具有兴奋性。（ ）
【解析】错 在绝对不应期内兴奋性就暂时完全丧失。
5．动作电位的超射值基本上相当于Na+的平衡电位。（ ）
【解析】对 动作电位所能达到的膜内正电位值（超射值）非常接近于Na+的平衡电位。
6．当细胞内的K+浓度增高、细胞外的Na+浓度增高时，细胞膜上的钠泵被激活。（ ）
【解析】错 细胞膜上的钠泵被激活是由细胞内的Na+浓度升高和细胞外Na+浓度升高引起的。
7．细胞超极化时兴奋性降低。（ ）
【解析】对 细胞超极化时，膜电位水平与阈电位之间的差距增大，受到刺激后不容易去极化达到阈电位水平，所以兴奋性较低。
8．骨骼肌的收缩和舒张过程都是耗能过程。（ ）
【解析】对 收缩过程需要消耗ATP；肌肉舒张时，需要肌质网上的钙泵转运将肌浆中的Ca2+收回终池，同样需要消耗ATP。
9．阈下刺激强度不引起锋电位发生，但刺激达到阈值以后，锋电位就始终保持固定的波幅。（ ）
【解析】对 阈下刺激是不能引起锋电位发生的，只能使细胞产生局部反应电位（局部兴奋）。锋电位的发生是“全或无”方式的，一经产生，其波形就不再受刺激强度的影响。
10．肌肉收缩时长度可以不变，仅张力发生变化。（ ）
【解析】对 这样的收缩形式称为等长收缩。
11．肌肉的收缩力是指肌肉的机械收缩强度。（ ）
【解析】错 收缩力包含两方面的意思：一是机械收缩力量（强度）的大小；二是收缩的能力，包括缩短的速度和幅度等。不仅仅是指机械收缩力量。
12．随着肌肉前负荷的增加，肌肉收缩做功可以不断加大。（ ）
【解析】错 在一定范围内，前负荷增加可以改变肌肉的初长从而使收缩做功增大。但是前负荷增大超过一定限度以后，肌肉的收缩做功反而会减小。
13．重复刺激坐骨神经，不一定都能引起腓肠肌强直收缩。（ ）
【解析】对 肌肉产生强直收缩必须要使重复刺激达到临界融合频率，低于临界融合频率时只能使肌肉产生独立的单收缩或者是不完全强直收缩。
14、肌小节的长度大约为2.2μm左右时，横桥与肌纤蛋白的接触数目最多。（ ）
【解析】对 在所有的横桥都与肌纤蛋白接触时，肌小节的长度大约为2.2μm。
15．不完全强直收缩的特点是，每个刺激都分别落在了前一刺激产生的收缩曲线的舒张期内。（ ）
【解析】对 不完全强直收缩的特点就是每个刺激产生的肌肉收缩曲线不完全融合。
16．肌肉单收缩的持续时间越长，其产生完全强直收缩的最低刺激频率就越高。（ ）
【解析】错 单收缩的时程越长，收缩期的时间也越长，其临界融合频率就越低。
17．受体都是镶嵌在细胞膜上的蛋白质。（ ）
【解析】错 有的受体存在于细胞质中，也有的受体存在于细胞核内，不是所有的受体都存在于细胞膜上。
18．静息电位主要是K+内流形成的。（ ）
【解析】错 静息时细胞内部的K+浓度高，静息电位是K+易化扩散的平衡电位。
19．可兴奋细胞的特点之一就是能够把受刺激发生的局部兴奋传到整个细胞（ ）
【解析】错局部反应只发生在细胞的某个局部，是不能传导的。
20．阈电位就是能够使膜对钠离子通透性突然增大的临界膜电位。（ ）
【解析】对 正是由于此时的膜对Na+的通透性突然增大，所以才能使细胞膜发生Na+的快速内流形成动作电位的去极相。
21．单根神经纤维与神经干的动作电位产生都是“全或无”的。（ ）
【解析】错 单根神经纤维产生动作电位是“全或无”的；而神经干由于是多根兴奋性各不相同的神经纤维组成的，所以它产生动作电位不符合“全或无”。
22．神经纤维发生动作电位时，膜内电位极性倒转为+30mV的状态，称为超极化状态。（ ）
【解析】错 超极化是指膜电位大于静息电位的状态。膜内电位极性倒转的状态叫做反极化。
23．所谓兴奋冲动，实质上就是能够沿着细胞膜外表面传导的负电波。（ ）
【解析】对 兴奋传到哪里，哪里的细胞膜外电位就变负，电位低于未兴奋的正常部位。
24．用直流电持续刺激神经期间，不对神经形成刺激效应。（ ）
【解析】对 因为持续通电期间没有强度变化。
25．动作电位包括锋电位和后电位两部分。（ ）
【解析】对 锋电位是兴奋的必然表现，后电位是兴奋以后的恢复过程。
26．Ca2+进入轴突末梢的量与囊泡释放的量没有关系。（ ）
【解析】错 轴突末梢释放囊泡是由于Ca2+的进入引发的。Ca2+的进入量与囊泡的释放量有密切关系。
27．与无髓纤维相比，有髓纤维因传导速度快，耗能多。（ ）
【解析】错 有髓纤维传导速度快，其兴奋时只有郎飞结处发生钠离子的内流，所以Na+内流的量较少，兴奋以后钠泵向外泵钠的任务小，所以耗能是比较少的。
28．cAMP是细胞跨膜信号传递的惟一第二信使。（ ）
【解析】错 cAMP不是惟一的第二信使，三磷酸肌醇、Ca2+等也可作为某些细胞的第二信使。
29．对于神经纤维而言，电刺激所引起的动作电位比机械刺激引起的动作电位要大。（ ）
【解析】错 不管是什么能量的刺激，只要是能使神经产生动作电位，动作电位的大小是相同的，这是由“全或无”定律决定的。
30．有机磷农药中毒以后，骨骼肌发生持续收缩。（ ）
【解析】对 有机磷农药可以抑制终板膜上乙酰胆碱酯酶的活性，从而使前膜释放的乙酰胆碱不能及时分解清除，因此使得肌肉持续收缩。
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