2-3生物电现象和兴奋性.ppt

1、第二章 细胞的基本功能,第一节 细胞膜的生理,第二节 细胞的信号传导,第四节 肌细胞的收缩功能,第三节 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

2、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-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 Huxley的实验 在枪贼巨大神经纤维测得RP值为-60mv,与Nernst公式的计算值（-75mv）基本符合。 人工改变K+O/K+i，RP也发生相应改变 注意： K+和Na +平衡电位总和， Na+-K+泵,二、动作电位(action potential AP) (一)概 念：可兴奋细胞受到刺激后，细

3、胞膜发生一次短暂的、可逆的,并可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 意义： AP的产生是细胞兴奋的标志 可兴奋细胞,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。 峰电位：AP的去极化和复极过程的前半部分

4、。 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,AP上升支: Na+通道开放， Na+内流 AP的峰值：Na+平衡电位 AP下降支: Na+通道失活，K+通道开放， K+外流,（三）动作电位的产生机制,三、刺激与兴奋,（一）概念 1、刺激 (stimulus) 能被机体或细胞感受并引起反应的体内外环境变化。 类型: 物理，机械、声、电、光、磁 2、反应 (reaction) 机体受刺激后所发生的生化代谢和生理功能的变化。 形式: 兴奋 (excitation) 抑制 (inhibition) 3、兴奋性 (excitability) 细胞、组织或机体对刺激发生反应的能力。

5、可兴奋细胞：神经细胞、肌肉细胞、腺细胞,（二）刺激引起兴奋的条件 刺激强度、刺激持续时间、刺激强度-时间变化率 1、阈强度 (阈值，threshold):能引起组织发生兴奋的最小刺激强度。 2、阈刺激:刺激强度等于阈值的刺激。 3、阈下(subthreshold)刺激：:刺激强度小于阈值的刺激。 4、阈上(superthreshold)刺激：:刺激强度大于阈值的刺激。,特点： 1、幅度与刺激强度呈正比 2、电紧张式扩布 3、具有总和效应,局部电位,(三)局部电位和阈电位,阈电位:引发动作电位的临界膜电位数值。,A 绝对不应期:峰电位 B 相对为应期:负后电位 C 超常期:负后电位 D 低常期:正后电位 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,（四）细胞兴奋后兴奋性的周期性变化,A,B,C,D,四、动作电位的传播,（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：,1、无髓鞘N纤维上为近距