细胞习题与参考答案
思考题
1 ．试比较单纯扩散和易化扩散的异同。
2 ．试述钠泵的本质、作用和生理意义。
3 ．跨膜信号转导的方式主要有哪几种？
4 . 局部电位与动作电位相比有何不同？
5 . 什么是肌肉的最适初长度为什么在最适初长度时肌肉收缩的效果最好

参考答案
1．单纯扩散和易化扩散的相同之处是，均不需要外力帮助，也不消耗能量，是一被动过程；物质只能顺浓度差和电位差净移动。单纯扩散和易化扩散的不同之处为，单纯扩散仅限于脂溶性的小分子物质，是一种单纯的物理过程；易化扩散则是不溶于脂质或脂溶性很小的物质，借助膜蛋白的帮助进行的，可分为：（1）经通道易化扩散：如Na+、K-和Ca2+ 等，特点为：①高速度；②离子选择性；③门控。（2）经载体易化扩散：如葡萄糖、氨基酸等，特点为：① 转运速率存在饱和现象；②载体与溶质的结合具有结构特异性；③结构相似的溶质经同一载体转运时有竞争性抑制。

2．钠泵是镶嵌在膜的脂质双分子层中的一种特殊蛋白质分子，它本身具有 ATP 酶的活性，其本质是 Na+-K+依赖式 ATP 酶的蛋白质。作用是能分解 ATP 使之释放能量，在消耗代谢能的情况下逆着浓度差把细胞内的 Na+移出膜外，同时把细胞外的 K+移入膜内，因而形成和保持膜内高 K+和膜外高 Na+的不均衡离子分布。其生理意义主要是：①钠泵活动造成的细胞内高 K+是许多代谢反应进行的必要条件。②钠泵活动能维持胞质渗透压和细胞容积的相对稳定。③建立起一种势能贮备，即Na+、K+在细胞内外的浓度势能。其是细胞生物电活动产生的前提条件；也可供细胞的其它耗能过程利用，是其它许多物质继发性主动转运的动力。④钠泵活动对维持细胞内 pH 值和 Ca++浓度的稳定有重要意义。⑤影响静息电位的数值。

3．根据细胞膜上感受信号物质的蛋白质分子的结构和功能的不同，跨膜信号转导的方式可分为3 类：（1）G 蛋白耦联受体介导的信号转导。较重要的转导途径有：受体-G 蛋白-AC（腺苷酸环化酶）途径和受体-G 蛋白-PLC （磷脂酶 C ）途径；G 蛋白耦联受体介导的信号转导的特点是：效应出现较慢、反应较灵敏、作用较广泛。（2）离子通道受体介导的信号转导。特点是：速度快、出现反应的位点较局限。（3）酶耦联受体介导的信号转导。与前两种不同的是不需要 G -蛋白的参与。值得注意的是各条信号转导途径之间存在着错综复杂的联系，形成所谓的信号网络或信号间的串话。

4．局部电位与动作电位相比（1）所需刺激强度不同。局部电位是细胞受到阈下刺激时产生的；而动作电位的产生必须阈刺激或阈上刺激。（2）膜反应性不同。局部电位只引起少量的Na+通道开放，在受刺激的局部出现一个较小的膜的去极化；而动作电位发生时,大量的 Na+通道开放，出现一个较大的膜的去极化过程，动作电位的形成机制也较复杂。（3）局部电位是等级性的，而动作电位是 “全或无”的。（4）局部电位没有不应期，可以有时间总和或空间总和；动作电位有不应期，不能总和。（5）局部电位只能在局部形成电紧张传播；而动作电位能沿细胞膜向周围不衰减性传导（等幅、等速和等频）。

5．前负荷使肌肉在收缩前就处于某种被拉长的状态，使其具有一定的长度，称为初长度；而能产生最大张力（最佳收缩效果）的肌肉初长度，则称为最适初长度。肌肉产生张力或缩短，靠的是粗肌丝表面的横桥和细肌丝之间的相互作用。肌肉的初长度决定每个肌小节的长度，因而也决定了细肌丝和粗肌丝相重合的程度，而这又决定了肌肉收缩时有多少横桥可以与附近的细肌丝相互作用。在体肌肉基本上均处于最适初长度，这一长度等于肌节为 2.0～2.2µm 时的长度,当肌节处于这种长度时,粗细肌丝间的关系恰好使横桥的作用达到最大限度,从而出现最佳收缩效果。而小于这种长度时，两侧的细肌丝相互重叠或在一侧发生卷曲而妨碍横桥的作用；大于这种长度时，粗细肌丝之间的重叠程度将逐渐变小，使得肌肉收缩时起作用的横桥数也减少，造成所产生张力的下降。