2026年高中生物竞赛课件02细胞的基本功能3

第三节

细胞的生物电现象

一切活细胞无论处于静息状态还是活动状态都存在电现象，这种电现象称为生物电。

由于生物电发生在细胞膜两侧，故又称为跨膜电位，简称膜电位。静息电位动作电位一、静息电位及其产生机制

（一）细胞的静息电位

静息电位（RP)是指细胞处于静息状态时，膜两侧存在的外正内负的电位差。

不同组织静息电位不同，大都在﹣10～﹣100mV：骨骼肌细胞约﹣90mV神经细胞约﹣70mV平滑肌细胞约﹣55mV红细胞约﹣10mV由于记录膜电位时均以细胞外为零电位，故细胞内负值越大，表示膜两侧的电位差越大亦即静息电位越大。例如：从﹣70mV变化﹣90mV，称为静息电位增大，反之则称为静息电位减少。

第三节细胞的生物电现象+神经纤维+++++++++极化：细胞静息时的膜外为正、膜内为负的分极状态+神经纤维+++++++++RP:-70mV-50mV去极化：膜内电位向负值减小的方向变化。去极化后至零电位后，膜电位若进一步变为正值，使膜两侧的极性与原来的极化状态相反，称为反极化。+神经纤维++++++++++神经纤维+++++++++

RP:-70mV-50mV复极化：细胞先发生去极化，然后再向正常安静时膜内所处的负值恢复。

第三节细胞的生物电现象+神经纤维+++++++++

RP:-70mV-100mV超极化：静息电位的数值向膜内负值加大的方向变化。

第三节细胞的生物电现象（二）静息电位产生的机制静息电位产生原理主要有两个：①细胞内外各种离子的浓度分布不均，即存在浓度差。

②在不同状态下，细胞膜对各种离子的通透性不同。

①细胞内外各种离子的浓度分布不均，即存在浓度差。30倍12倍155K+

145Na+4.5K+12Na+如果细胞膜允许这些离子自由通过的话，将会出现顺浓度差移动的Na+内流和K+外流。膜在安静状态下:对K+通透性最大对Na+和CI﹣少量通透对大分子的有机负离子不通透膜外膜内K+受浓度差的驱动力向外扩散，此时细胞膜外侧带正电荷、细胞膜内侧带负电荷，膜两侧出现了电位差。由于K+带正电荷，K+的外流使膜外正电荷逐渐增多，而膜内负电荷也跟随相对增多，这样细胞膜两侧出现了一个外正内负的电位差。K+﹢﹢﹢K+K+﹣﹣﹣K+K+K+K+K+K+K+K+低浓度高浓度﹢﹣K+膜两侧这个电位差的存在对K+外流起着阻止作用。K+﹢﹢﹢K+K+﹣﹣﹣K+K+K+K+K+K+K+K+低浓度高浓度﹢﹣K+浓度差形成的驱动力电位差个形成的电场力随着K+外流增多，电位差增大，对K+外流的阻力也增大。K+﹢﹢﹢K+K+﹣﹣﹣K+K+K+K+K+K+K+K+﹢﹣K+浓度差形成的驱动力电位差个形成的电场力﹢﹢﹢﹢低浓度高浓度K+﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣K+K+K+K+K+最后，当促进K+外流的动力（浓度差）与阻止K+外流的阻力（电位差）达到平衡时，K+的净移动就会等于零。K+K+低浓度高浓度浓度差形成的驱动力电位差个形成的电场力K+K+K+K+﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣浓度差形成的驱动力K+﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢K+K+﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣K+K+K+外流所造成的膜两侧的电位差也稳定于某一数值不变，这种内负外正的电位差称为K+的平衡电位。K+K+低浓度高浓度浓度差形成的驱动力电位差个形成的电场力K+K+K+﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹢﹢﹢1234根据Nernst公式可以精确计算离子平衡电位的数值：EX=

In

RTZF[X+]o[X+]i可以由Nernst公式计算得到K+平衡电位的理论数值，而静息电位的实际数值略小于理论数值。例如：枪乌贼巨大神经纤维K+平衡电位实测值为﹣77mV计算数值为﹣87mV155K+

145Na+4.5K+12Na+原因是膜在静息时对Na+也有一定的通透性（膜对K+的通透性是Na+通透性的10~100倍）。少量的Na+逸入膜内也会抵消一部分膜内负电位。K+﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢K+K+﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣K+K+K+K+低浓度K+K+K+﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹢﹢﹢高浓度（三）影响静息电位的主要因素

1.细胞膜在静息状态时对K+的通透性，通透性越大静息电位越大。2.细胞膜内外K+的浓度差，浓度差越大静息电位就越大。

3.细胞代谢障碍会导致静息电位逐渐减小、甚至消失。

1.细胞膜在静息状态时对K+的通透性，通透性越大静息电位越大。

K+﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢K+K+﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣K+K+K+K+低浓度K+K+K+﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹣﹣﹣﹣﹣﹣高浓度2.细胞膜内外K+的浓度差，浓度差越大静息电位越大。K+﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢