细胞的生物电现象

1、第二节 生物电现象和兴奋性,第二节 生物电现象和兴奋性,生物体活细胞在安静和活动时都存在电活动，这种电活动称为生物电现象（bioelectricity,一、静息电位(resting potential RP) (一)概 念 ：静息时存在于细胞膜两侧的外正内负的电位差。,二)实验现象,三）静息电位的产生机制 1、化学现象,膜两侧形成电位差的必备条件： 膜两侧的离子分布不均，即浓度差 膜的离子选择性通透 平衡电位：当动力和阻力达到动态平衡时，K+的净扩散通量为零的膜两侧电位差,通透膜,选择性通透膜,1）细胞膜内、外离子分布不匀,Na+iNa+o110,K+iK+o301,Cl-iCl-o114,A

2、-iA-o 41,2、机制,2）细胞膜对离子选择性通透,K+Cl-Na+A,3、K+平衡电位证据 Nernst公式的计算 EK=61 logK+o/K+I Hodgkin 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 注意： K+、Cl-、Na +平衡电位总和， K+-Na+泵,二、动作电位(action potential AP) (一)概 念：可兴奋细胞受到刺激后，细胞膜发生一次短暂的、可逆的,并向周围扩布的电位波动,AP实验现象,特征： A：非衰减式传导 B：“全或无”的现象

3、意义： AP的产生是细胞兴奋的标志,去 极 化,上 升 支,下降支,二)动作电位的形状与相关概念,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,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。 阈电位:引发AP的临界膜电位数值。 峰电位：AP的去极化和复极过程的前半部分 局部电位:低于阈电位的去极化电位。 后电位： 包括：负后电位=去极化后电位 正后电位=超极化后电位

4、,AP上升支（去极化）:Na+通道开放， Na+内流 AP下降支（复极化）：K+通道开放， K+外流 超极化后电位：Na+ - K+ 泵激活 3 Na+外流2 K+内流,三）动作电位的产生机制,四)阈电位,阈刺激、阈上刺激、阈下刺激,A 绝对不应期 B 相对为应期 C 超常期 D 低常期 兴奋性表现为形成动作电位的主要离子通道再激活的可能性,三、动作电位时相与细胞的兴奋性,A,B,C,D,四、兴奋在神经纤维上的传导,一）特点 1、绝缘性 2、双向传导 3、不衰减性 4、不可融合性 5、相对不疲劳性,二）机制：局部电流,三）传导方式,无髓鞘N纤维上为近距离局部电流,有髓鞘N纤维为远距离(跳跃式)

5、局部电流,NM接头处的兴奋传递,1）N-M接头结构 接头前膜 接头间隙 接头后膜 终板膜,2）N-M接头处的兴奋传递过程,当神经冲动传到轴突末梢,膜Ca2通道开放，膜外Ca2向膜内流动,接头前膜内囊泡移动、融合、破裂，囊泡中ACh释放(量子释放,ACh与终板膜上的N2受体结合，受体蛋白分子构型改变,终板膜对Na、K (尤其是Na)通透性,终板膜去极化终板电位（EPP,EPP电紧张性扩布至肌膜,去极化达到阈电位,爆发肌细胞膜动作电位,1.突触: 概念： 分类,结构: 突触前膜： 递质、受体 突触间隙： 水解酶 突触后膜： 受体、离子通道,轴-胞突触、轴-树突触、 轴-轴突触、树-树突触,突触间的

6、兴奋传递,2.突触传递过程,突触前轴突末梢的AP,突触小泡中递质释放,递质与突触后膜受体结合,突触后膜离子通道开放,Na+(主) K+ 通透性,Cl-(主) K+ 通透性,Ca2+内流：降低轴浆粘度和 消除突触前膜内的负电位,IPSP,EPSP,兴奋性递质,抑制性递质,突触前轴突末梢的AP,突触小泡中兴奋性递质释放,递质与突触后膜受体结合,突触后膜离子通道开放,Na+(主) K+通透性,EPSP,Na+内流、 K+外流,兴奋性突触后电位(EPSP,Ca2+内流：降低轴浆粘度和 消除突触前膜内的负电位,去极化,突触前轴突末梢的AP,突触小泡中抑制性递质释放,递质与突触后膜受体结合,突触后膜离子通道开放,Cl-(主) K+通透性,IPSP,Cl-内流、 K+外流,抑制性突触后电位(IPSP,Ca2+内流：降低轴浆粘度和 消除突触前膜内的负电位,超极化,3.突触传递的特点: （1）单向传递 （2）突触延搁：需时0.3-0.5ms/次 （3）总和:分为时间和