細(xì)胞的生物電現(xiàn)象

《細(xì)胞的生物電現(xiàn)象》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、第三節(jié)細(xì)胞的生物電現(xiàn)象本節(jié)學(xué)習(xí)要求(醫(yī)學(xué)本科）1.掌握靜息電位；2.掌握動作電位的概念、過程、特性及基本產(chǎn)生機(jī)制，了解膜電導(dǎo)，熟悉動作電位的傳導(dǎo)；3.熟悉局部興奮(局部電位)；4.熟悉細(xì)胞興奮過程興奮性的變化。一、靜息電位及其產(chǎn)生機(jī)制(一)細(xì)胞的靜息電位靜息電位(RestingPotential，RP）——細(xì)胞靜息（未受刺激）時存在于細(xì)胞膜兩側(cè)的電位差。細(xì)胞靜息電位的特征：(1)（動物細(xì)胞的靜息電位）內(nèi)負(fù)外正；(2)為一穩(wěn)定的直流電位。膜電位的記錄相關(guān)鏈接：直流電位與膜電位變化相關(guān)的生理學(xué)術(shù)語(1)極化(polarization)狀態(tài)——細(xì)胞靜息時細(xì)胞膜兩側(cè)電荷的

2、分極（內(nèi)負(fù)外正）狀態(tài)。(2)去極化(除極化)(de-)——膜電位向減小方向變化。(3)反極化(reverse-)——膜電位變?yōu)閮?nèi)正外負(fù)狀態(tài)。(4)超極化(hyper-)——在靜息電位基礎(chǔ)上，膜電位向增大方向變化。(5)復(fù)極化(re-)：——膜電位發(fā)生去極化后，再向靜息電位恢復(fù)的過程。(二)靜息電位的產(chǎn)生機(jī)制（離子學(xué)說）細(xì)胞內(nèi)外的主要離子濃度1.相關(guān)基礎(chǔ)：(1)細(xì)胞膜兩側(cè)K+的濃度梯度（細(xì)胞內(nèi)K+濃度高于細(xì)胞外）。(2)細(xì)胞膜上鉀通道開放，細(xì)胞膜對K+具通透性。相關(guān)鏈接：(二)靜息電位的產(chǎn)生機(jī)制（離子學(xué)說）離子的電-化學(xué)平衡電位2.靜息電位產(chǎn)生的主要機(jī)制：(1)K+

3、外流：K+順濃度梯度經(jīng)鉀通道外流，細(xì)胞內(nèi)有機(jī)負(fù)離子不能外流而留在膜內(nèi)側(cè)，形成內(nèi)負(fù)外正的跨膜電位差；(2)外流的K+在細(xì)胞膜外側(cè)建立起正電場，阻礙K+外流；(3)當(dāng)促使K+外流的化學(xué)驅(qū)動力與阻礙K+外流的電場驅(qū)動力相等時，K+跨膜凈通量為零，形成穩(wěn)定的K+-平衡電位(即靜息電位)(可由Nernst公式計(jì)算出）。相關(guān)鏈接：細(xì)胞靜息時的跨膜離子流:①K+外流(主要離子流)：增大電位差;②少量的Na+內(nèi)流(明顯小于K+外流)：減小電位差(去極化)；③鈉泵的活動:生電性作用，增大電位差(超極化)。影響靜息電位水平的因素:①膜兩側(cè)的[K+]差值:正相關(guān);若細(xì)胞外K+濃度升高時

4、,RP值減小。②膜對K+和Na+相對通透性:對K+通透性增大,RP增大(超極化);對Na+通透性增大,RP減小(去極化)。③鈉泵的活動:鈉泵活動增強(qiáng),生電性作用增強(qiáng)，RP增大。二、動作電位及其產(chǎn)生機(jī)制(一)細(xì)胞的動作電位動作電位(ActionPotential,AP）——可興奮細(xì)胞受閾(閾上)刺激后，在靜息電位基礎(chǔ)上產(chǎn)生的短暫的、可擴(kuò)布的膜電位波動。動作電位是細(xì)胞興奮的過程和標(biāo)志。動作電位的過程：鋒電位上升支(去極相)下降支(復(fù)極相)后電位（包括負(fù)后電位和正后電位）動作電位*其中鋒電位是動作電位的主要部分。(1)“全或無(allornone)”特性：動作電位要就不

5、一點(diǎn)發(fā)生，一旦發(fā)生即最大幅值。如：閾下刺激時，AP一點(diǎn)也不產(chǎn)生；閾(上)刺激時，AP產(chǎn)生，一產(chǎn)生即達(dá)最大幅值。(2)不衰減傳導(dǎo)性：AP一旦產(chǎn)生及迅速傳播至整個細(xì)胞，動作電位的幅度不會隨傳導(dǎo)距離增大而衰減。(3)具有不應(yīng)期：此期內(nèi)不會發(fā)生新的動作電位，因此動作電位總是保持彼此分離而不融合。★（單一細(xì)胞）動作電位的特征:絕對不應(yīng)期相關(guān)鏈接：(二)動作電位的產(chǎn)生機(jī)制鋒電位產(chǎn)生的主要機(jī)制(1)上升支:細(xì)胞膜對Na+通透性(鈉電導(dǎo))增大，Na+迅速內(nèi)流，接近Na+平衡電位值。相關(guān)基礎(chǔ)：細(xì)胞靜息時，Na+具有很強(qiáng)的內(nèi)向驅(qū)動力。①細(xì)胞膜兩側(cè)Na+的濃度梯度(細(xì)胞外K+濃度高于胞

6、質(zhì))；②靜息電位時，膜外正電場驅(qū)使Na+內(nèi)流。(2)下降支:K+快速外流,Na+內(nèi)流停止。鈉通道具有時間依賴性，開放瞬間后即失活關(guān)閉；因去極化而使膜電位變?yōu)閮?nèi)正外負(fù)，阻礙K+外流的力量減小，K+外流增強(qiáng)。細(xì)胞內(nèi)外的主要離子濃度相關(guān)鏈接：離子通透性(膜電導(dǎo))變化的機(jī)制——電壓鉗和膜片鉗技術(shù)實(shí)驗(yàn)相關(guān)結(jié)果*(膜)某離子電導(dǎo)＝細(xì)胞膜對某離子的通透性。*鋒電位上升支由鈉電導(dǎo)增大、鈉內(nèi)流形成；鋒電位下降支由鉀電導(dǎo)增大、鉀外流形成。*電壓門控性Na+通道的特性(1)具有電壓依賴性：①膜去極化到一定程度時才能被激活開放;②膜去極化程度越大，鈉通道開放的概率和數(shù)量越大，膜對鈉離子的

7、通透性(鈉電導(dǎo))越大，Na+內(nèi)流越多。(2)具有時間依賴性:功能狀態(tài)隨時間而變，由激活(開放)→失活(關(guān)閉)。電壓鉗實(shí)驗(yàn)技術(shù)膜片鉗實(shí)驗(yàn)技術(shù)相關(guān)鏈接：3.動作電位的產(chǎn)生過程當(dāng)刺激強(qiáng)度等于或大于閾強(qiáng)度時，引起細(xì)胞膜去極化達(dá)閾電位水平，此時細(xì)胞膜上較多鈉通道開放，較多Na+內(nèi)流，大于同時發(fā)生的K+外流而膜去極化，膜的去極化能進(jìn)一步加大膜中Na+通道開放的概率，結(jié)果使更多Na+通道開放，更多Na+內(nèi)流而造成膜進(jìn)一步去極化，如此反復(fù)促進(jìn)，出現(xiàn)一個使膜上鈉通道開放、Na+快速內(nèi)流與膜去極化之間的正反饋過程（Na+內(nèi)流的再生性循環(huán)）,直至接近Na+平衡電位，形成動作電位的上升支

8、。閾電位(