级药学本科-细胞的基本功能.ppt

1,1,（二）动作电位(action potential AP)及其产生机制 1. AP实验现象：,2,2,（1）动作电位(action potential): 细胞膜受到刺 激后，在静息电位的基础上发生的一次膜 内外电位的快速倒转和复原,3,3,去 极 化,上 升 支,下降支,动作电位的图形,刺激,局部电位,阈电位,去极化,零电位,反极化（超射）,复极化,（负、正）后电位,去极化(除极化depolarization):膜内的负电位变小的 过程 -70 -90 mv 20 40 mv 复极化(repolarization):去极化后，膜电位向静息电 位恢复的过程 后电位(正后电位.负后电位) 5 30 ms 峰电位: 0.5 2.0 ms 超射值：动作电位中超过零电位以上的值 阈 值：能够引起动作电位的最小刺激强度,5,5,（2）动作电位产生机制,6,7,动作电位的产生机制 去极化的过程：,8,复极化的过程：,9,9,动作电位和Na+平衡电位,10,10,动作电位的产生机制,（1）膜对Na+地通透性突然增大 （2）Na+借膜内外的电-化学梯度迅速内流 （3）Na+净移动达到平衡， Na+内流停止 （4）K+ 外流达到静息电位水平 电位差的作用-膜内外电位差等于0 mv 化学梯度的作用-膜外的电位继续升高(超射) 膜电位的复极：膜电位达到超射值状态以后，恢 复到静息电位水平的过程,11,11,（3）动作电位的特征： 是非衰减式传导的电位； 具有“全或无”的现象。 （4）动作电位的意义： AP的产生是细胞兴奋的标志。,单一神经或肌细胞动作电位的特点:(全或无现象) 1. 刺激强度与动作电位幅度的关系: 2. 刺激强度与动作电位传播距离、形状的关系:,12,2. 膜片钳实验,13,钠电流,14,3. Na+通道的失活和膜电位复极,Na+通道的性状: 激活、失活、 备用 Na+通道的失活 特点：失活出现快；表现为通道不因为尚存在的去极化而继续开放，也不因为新的去极化再开放；只有当去极化消除后，通道才可能解除失活，才可能由于新出现的去极化而再进入开放状态。 动作电位上升支时Na+通道的性状：激活、开放,15,兴奋性与Na +通道的性状 绝对不应期与Na +通道的性状：Na +通道失活 相对不应期与Na +通道的性状：部分复活（备用） 超常期的机制： Na +通道备用，膜电位与阈电位较近 低常期的机制： Na +通道备用，膜电位与阈电位较远 静息期与Na +通道的性状：备用（关闭） 兴奋性的变化,16,16,4.动作电位的传导 （1）AP在同一细胞上的传导 （2） AP在不同细胞之间的传导,兴奋在同一细胞上的传导 动作电位传导特点：“全或无”定律 A. 幅度与刺激强度的大小无关； B. 传导距离与刺激强度无关；,18,18,动作电位在同一细胞上的传导方式： 1. 局部电流方式：兴奋部分通过“局部电流”刺 激邻近未兴奋部分的膜,使之产生动作电位 （无髓神经纤维、肌细胞） 2. 跳跃式传导：髓鞘由不导电的脂质构成，不 允许带电离子通过,所以只能在郎飞结处以 局部电流的形式传导，在有髓神经纤维 （特点：快、省能）,19,19,(1) 局部电流方式传导（local current)： 兴奋部分通过“局部电流”刺激邻近未兴奋部分的膜，使之产生动作电位（无髓神经纤维）,20,20,（2）跳跃式传导 (saltatory conduction)： 髓鞘由不导电的脂质组成，不允许带电的离子 通过，所以只能在郎飞结处以局部电流的方式 传导象跳跃一样（有髓神经纤维） 特点：比局部电流方式快，节省能源,+,- -,- -,+,+,- -,21,有髓神经纤维传导兴奋的方式是跳跃式传导,22,22,（三）局部电位 局部兴奋（局部电位、电紧张电位）传导： 阈下刺激引起的低于阈电位的去极化称。 局部兴奋特点： （1）幅度随刺激强度的增加而增加； （2）电紧张传播：传播距离很小； （3）总和现象：空间总和、时间总和,23,23,24,24,时间性总和,空间性总和,25,局部反应与AP的区别,局部反应 动作电位 阈下刺激引起 阈(上)刺激引起 钠通道少量开放 钠通道大量开放 反应等级性 “全或无” 有总和效应 无 衰减性传播 非衰减性传播,26,26,三、细胞的兴奋和兴奋性 1. 兴奋和可兴奋细胞 兴奋性（excitability）：细胞受到刺激产生动作 电位的能力 兴奋（exctation）：细胞受刺激产生动作电位 可兴奋细胞（excitalbe cell）：神经细胞； 肌细胞； 腺细胞； 抑制：组织受刺激后由活动静息。 刺激：能引起细胞或组织发生反应的所有内、外 环境的变化。 反应：可兴奋性组织对刺激的应答表现。,27,27,2.细胞产生兴奋的条件 刺激的三要素： 强度、时间、时间-强度变化率 阈电位与动作电位 阈电位：能够使细胞产生动作电位的 临界膜电位。 阈刺激：能够使细胞产生动作电位的 最小刺激强度。,28,28,阈强度(threshold intensity):可使膜的静息电位去极 化达到阈电位的刺激强度 阈刺激(threshold stimulation):相当于阈强度的刺激 阈电位(threshold membrane potential): 能使细胞膜 产生动作电位的最小刺激强度时形成的膜电 位。或能够使细胞膜的去极化达到某一临界 值，致使Na+通道的开放“正反馈”，导致Na+ 通道大量迅速开放, 产生动作电位的膜电位。 阈下刺激; 阈上刺激,29,29,3. 细胞兴奋后兴奋性的变化 绝对不应期 (absolute refractory period):任何强大的 刺激都不能引起新的兴奋 相对不应期 (relative refractory period ):强大的刺激 可能引起新的兴奋 超常期 (supractory period) : 低于阈强度的刺激也可 以发生兴奋 低常期 (subnormal period): 兴奋性低于正常的期,30,分 期 兴奋性 与AP对应关系 机 制 绝对不应期 降至零 锋电位 钠通道失活 相对不应期 渐恢复 负后电位前期 钠通道部分恢复 超常期 正常 负后电位后期 钠通道大部恢复 低