细胞的基本功能之生物电幻灯片

第三节 细胞的生物电现象,一、静息电位 ( resting potential, RP ),测量方法：,、电极 均在膜外，无电位差；说明膜外任两点电位相等。 、电极均在膜内，无电位差；说明膜内任两点电位相等。 在膜内，在膜 外，有电位差；说明膜内、外两侧存有电位差。,静息电位,概念：指细胞在静息状态时，存在于膜两侧的电位差, 简称膜电位。 特点：外正内负；是一个稳定的电位。,静息电位,细胞内外各种离子浓度的不均分布； 细胞膜对离子的选择性通透。,静息电位产生的机制:,基础：,静息电位,静息电位,电-化学平衡电位,哺乳动物骨骼肌细胞内外离子浓度,静息电位,155,Bernstein在1902年提出了膜学说。1939年，英国剑桥大学的Hodgkin和 Huxley首次在海生软体动物 枪乌贼的大神经轴突上记录到。,静息电位,机制：,安静时,细胞膜选择性的对K+有通透性，也少量通透Na+,而对胞内的蛋白质不具有通透性，其大小相当于K+电-化学平衡电位.,E 平衡电位 R 气体常数 T 温度 Z 离子价 F 法拉第常数 In 自然对数 log 常用对数,静息电位,二、 动 作 电 位 ( action potential,AP）,（一）测量方法：,动作电位,（二）概念：,AP是细胞受到有效刺激时，在RP基础上发生的一次可扩布的、瞬间、可逆的、膜电位的变化过程。是细胞兴奋的标志。,动作电位,（三）相关名词：,极化（polarization):静息时，膜两侧的外正内负状态。 去极化（depolarization）：膜内电位负值减小。 超极化（hyperpolarization）：膜内电位负值变大。 复极化（repolariation）:膜去极后，极化程度的恢复。 超射（overshot): 膜电位高于零电位的部分。此时 膜电位处于外负内正的反极化状态。,动作电位,锋电位：,去极相 快速复极相,历时0.5-1.0ms,后电位：,去极化后电位（负后电位） 超极化后电位（正后电位）,（四） 组成,动作电位,锋电位（spike potential） 上升支：去极相 刺激部分Na+通道开放少量Na+内流膜去极化阈电位大量Na+通道开放大量Na+内流膜内负电位消失，出现极化反转（超射）。,（五） 形成机制：,动作电位,1949年英国Hodgkin和Huxley的实验,动作电位,下降支：复极相 Na+通道失活， Na+内流停止K+通道开放 K+外流膜复极化。,动作电位,负后电位：K+在膜外堆积，膜的复极化速 度 变慢 正后电位：钠钾泵活动增强，生电泵作 用使膜超极化,后电位（after potential）,动作电位,“全或无”（all or none)现象 不衰减传导（可扩播性） 极化反转 脉冲式，不可总和,（六） 特点：,动作电位,三、动作电位产生的条件与阈电位,1、刺激引起兴奋的条件,强度阈值 时间阈值 强度-时间变率,2、阈电位,阈电位(Threshold potential, TP)：引起AP的临界膜电位值。,3、 阈下刺激与局部反应,局部反应（local response)：阈下刺激引起的细胞膜产生的局部电紧张电位。,特点:,等级性，非 “全或无”式； 呈衰减性扩布； 可以总和。,4、组织兴奋时兴奋性的变化,绝对不应期 组织对任何强度的刺激无反应 相对不应期 阈上刺激可引起反应 超常期 阈下刺激可引起反应 低常期 阈上刺激可引起反应 正常期 绝对不应期的长短决定了两次兴奋间的最小时间间隔,四、动作电位的传导 （conduction of AP),局部电流学说,无髓鞘N纤维局部电流,有髓鞘的神经纤维的AP传导特点： 速度快，节省能量,有髓鞘N纤维跳跃式传导,复习与思考,1、名词概念：静息电位与动作电位 极化与反极化 去极化与复极化 超射 阈电位 局部电位 跳跃传导