2-2细胞的生物电现象.ppt

第二节细胞的生物电现象和兴奋性,生物电现象,静息电位,一、静息电位及其产生机制,记录到静息电的实验示意图,静息电位存在的证据：,（甲）当A、B电极都位于细胞膜外，无电位改变，证明膜外无电位差。,（乙）当A电极位于细胞膜外，B电极插入膜内时，有电位改变，证明膜内、外间有电位差。,（丙）当A、B电极都位于细胞膜内，无电位改变，证明膜内无电位差。,静息电位(restingpotential),概念细胞处于相对安静状态时，细胞膜内外存在的电位差。神经细胞-70-90mV骨骼肌细胞-70-90mV心肌细胞-90mV红细胞-10mV,极化安静时存在于膜两侧内负外正的状态。超极化膜内负值加大去（除）极化膜内负值减小复极化去极化极化,相关概念,产生机制膜的离子流学说细胞膜两侧带电离子的不均衡分布细胞膜对各种离子通透性不同,静息电位的产生机制,哺乳动物神经轴突内外的离子浓度,举例：离子的平衡电位,平衡电位的计算与静息电位的实验证明Nernst公式的计算EK=RT/ZFlnK+O/K+i=59.5logK+O/K+iEK-90mVENa+50mVHodgkin和Katz的实验在枪贼巨大神经纤维测得RP值为-77mv,与Nernst公式的计算值（-87mv）基本符合。人工改变K+O/K+i，RP也发生相应改变如：轴突管内置换等张Nacl,RP消失（即K+iRP）,静息电位形成机制：细胞膜对的离子选择性通透和离子的吸附作用通透性：K+Cl-Na+A-,膜外正电荷,膜内负电荷,K+外流,A-滞留在膜内表面,=,关于静息电位的小结,1.定义和相关概念2.产生机制：A：细胞膜内外离子分布不均衡B：细胞膜对离子具有选择通透性C：静息电位接近钾离子的平衡电位D：钠泵的生电活动建立和维持膜两侧的离子浓度差,关于静息电位的小结,3.影响因素A：血钾（相当于细胞外钾）浓度B：细胞膜对钾离子和钠离子的通透性C：钠泵的生电活动水平,+,-,-+,动作电位(锋电位),过程上升支去极化下降支复极化后电位,二、动作电位及其产生机制,动作电位(actionpotentialAP)可兴奋细胞受到刺激，细胞膜在静息电位基础上发生一次短暂的、可逆的,并可向周围扩布的电位波动称为动作电位。,AP实验现象,！记忆-与AP相关的概念:极化:以膜为界，外正内负的状态。去极化:膜内外电位差向小于RP值的方向变化的过程。超极化:膜内外电位差向大于RP值的方向变化的过程。复极化:去极化后再向极化状态恢复的过程。反极化:细胞膜由外正内负的极化状态变为内正外负的极性反转过程。后电位：锋电位下降支最后恢复到RP水平以前，一种时间较长、波动较小的电位变化过程。包括：负后电位=去极化后电位，后去极化正后电位=超极化后电位，后超极化,机制上升支Na+内流（内向电流）下降支K+外流（外向电流）后电位Na+K+泵,动作电位(actionpotential),+,-,-+,+-,ATP,动作电位机制的实验证据,动作电位机制的实验证据,阈下刺激阈刺激阈上刺激,局部电位：局部兴奋动作电位：可传播的兴奋,刺激与膜电位,阈电位：能产生动作电位的临界膜电位数值。局部电位：可兴奋细胞受到阈下刺激时，产生的小于阈电位的电位。,动作电位的相关概念,特征：A：是非衰减（疲劳）式传导的电位。B：具有“全或无”的现象：即同一细胞上的AP大小不随刺激强度和传导距离而改变的现象。C：动作电位的产生是细胞自身的特点，与刺激无关（非刺激相关性）意义：AP的产生是细胞兴奋的标志概念：兴奋，兴奋性,动作电位的特点和意义,特点：A：具有刺激相关性，非“全或无”现象B：电紧张方式扩布C：具有总和效应,局部电位,阈下刺激的时间性和空间性总和,提醒！：1.刺激：在细胞膜内施加负相电流（或膜外施加正相电流）刺激时，会引起超极化，不会引发AP；相反，会引起去极化，引发AP；刺激分：阈刺激、阈上刺激、阈下刺激，前二者能使膜电位去极化达到阈电位引发AP；后者只能引起低于阈电位的去极化（即局部电位）不会引发AP。2.阈电位：是激活电压门控性Na+通道的临界值。即阈电位先引发一定数量的Na+通道开放，Na+迅速大量内流后，再引发更多数量的Na+通道开放，爆发AP。因此，当膜电位达到阈电位后，导致Na+通道开放与Na+内流之间出现再生性循环。,无髓神经纤维局部电流,动作电位的传导,动作电位的传导,有髓神经纤维跳跃式,动作电位传导特点（1）绝缘性（2）双向性（3）不衰减性（4）不可融合性（5）相对不疲劳性动作电位传递速度的影响（1）生物材料的导电性（2）动作电位的特性,细胞兴奋及其恢复过程中兴奋性的变化,组织兴奋后兴奋性变化过程示意图,100%,0,兴奋性水平,a,b,c,d,e,动作电位与兴奋性变化的关系,时间（ms),Resting静息Activation激活Inactivation失活电压依赖性Voltage-dependence时间依赖性Time-dependence复活reactivation,细胞兴奋及其恢复过程中兴奋性变化的原因,动作电位与兴奋性变化的关系,时间（ms),神经纤维动作电位的细胞外记录,神经干复合动作电位双向动作电位单相动作电位