細(xì)胞的生物電現(xiàn)象1

《細(xì)胞的生物電現(xiàn)象1》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、概述恩格斯在100多年前就指出：“地球上幾乎沒有一種變化發(fā)生而不同時顯示出電的變化”。人體及生物體活細(xì)胞在安靜和活動時都存在電活動，這種電活動稱為生物電現(xiàn)象（bioelectricity）。細(xì)胞生物電現(xiàn)象是普遍存在的，臨床上廣泛應(yīng)用的心電圖、腦電圖、肌電圖及視網(wǎng)膜電圖等就是這些不同器官和組織活動時生物電變化的表現(xiàn)。第二節(jié)細(xì)胞的生物電現(xiàn)象細(xì)胞的生物電現(xiàn)象細(xì)胞的生物電現(xiàn)象●靜息電位：細(xì)胞處于相對安靜狀態(tài)時，細(xì)胞膜內(nèi)外存在的恒定電位差。●動作電位：細(xì)胞活動時，細(xì)胞膜內(nèi)外存在的變化的電位波動。2.RP實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：生物電現(xiàn)象的產(chǎn)生機(jī)制化學(xué)現(xiàn)象要在膜兩側(cè)形成電位差，必須具備兩個條件：①膜兩側(cè)的離子分布

2、不均，存在濃度差；②對離子有選擇性通透的膜。膜兩側(cè)[K+]差是促使K+擴(kuò)散的動力，但隨著K+的不斷擴(kuò)散，膜兩側(cè)不斷加大的電位差是K+繼續(xù)擴(kuò)散的阻力，當(dāng)動力和阻力達(dá)到動態(tài)平衡時，K+的凈擴(kuò)散通量為零→膜兩側(cè)的平衡電位。通透膜選擇性通透膜二、靜息電位(restingpotentialRP)及其產(chǎn)生機(jī)制(一)靜息電位的概念1.概念：細(xì)胞處于相對安靜狀態(tài)時，細(xì)胞膜內(nèi)外存在的電位差。2.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：3.證明RP的實(shí)驗(yàn)：（甲）當(dāng)A、B電極都位于細(xì)胞膜外，無電位改變，證明膜外無電位差。（乙）當(dāng)A電極位于細(xì)胞膜外，B電極插入膜內(nèi)時，有電位改變，證明膜內(nèi)、外間有電位差。（丙）當(dāng)A、B電極都位于細(xì)胞膜內(nèi)，無電

3、位改變，證明膜內(nèi)無電位差。4.與RP相關(guān)的概念：靜息電位:細(xì)胞處于相對安靜狀態(tài)時，細(xì)胞膜內(nèi)外存在的電位差。膜電位:因電位差存在于膜的兩側(cè)所以又稱為膜電位（membranepotential）。RP值:哺乳動物的神經(jīng)、骨骼肌和心肌細(xì)胞為-70～-90mV，紅細(xì)胞約為-10mV左右。RP值描述:RP↑→膜內(nèi)負(fù)電位↑(-70→-90mV)=超極化RP↓→膜內(nèi)負(fù)電位↓(-70→-50mV)=去極化極化內(nèi)外兩側(cè)電位維持內(nèi)負(fù)外正的穩(wěn)定狀態(tài)去極化或除極化膜內(nèi)負(fù)電位減小甚至由負(fù)轉(zhuǎn)正超極化膜內(nèi)負(fù)電位增大復(fù)極化先去極化，再向靜息電位水平恢復(fù)(1)靜息狀態(tài)下細(xì)胞膜內(nèi)、外離子分布不勻[Na+]i＞[Na+]o≈

4、1∶10,[K+]i＞[K+]o≈30∶1[Cl-]i＞[Cl-]o≈1∶14,[A-]i＞[A-]o≈4∶1（二）靜息電位的產(chǎn)生機(jī)制1.靜息電位的產(chǎn)生條件主要離子分布：膜內(nèi)：膜外：(2)靜息狀態(tài)下細(xì)胞膜對離子的通透性具有選擇性通透性：K+＞Cl-＞Na+＞A-靜息狀態(tài)下細(xì)胞膜內(nèi)外主要離子分布及膜對離子通透性2.RP產(chǎn)生機(jī)制的膜學(xué)說:∵靜息狀態(tài)下①細(xì)胞膜內(nèi)外離子分布不均；②細(xì)胞膜對離子的通透具有選擇性:K+＞Cl-＞Na+＞A-∴[K＋]i順濃度差向膜外擴(kuò)散[A-]i不能向膜外擴(kuò)散[K+]i↓、[A-]i↑→膜內(nèi)電位↓(負(fù)電場)[K+]o↑→膜外電位↑(正電場)膜外為正、膜內(nèi)為負(fù)的極化狀

5、態(tài)當(dāng)擴(kuò)散動力與阻力達(dá)到動態(tài)平衡時=RP結(jié)論:RP的產(chǎn)生主要是K＋向膜外擴(kuò)散的結(jié)果?！郣P=K+的平衡電位二、動作電位(AP)及其產(chǎn)生機(jī)制(一)動作電位的概念1.概念：可興奮細(xì)胞受到刺激，細(xì)胞膜在靜息電位基礎(chǔ)上發(fā)生一次短暫的、可逆的,并可向周圍擴(kuò)布的電位波動稱為動作電位。2.AP實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：細(xì)胞的動作電位動作電位(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)后電位動作電位*其中鋒電位是動作電位的主要部分。去極化上升支下降支3.動作電位的圖形刺激局部電位閾電位去極

6、化零電位反極化（超射）復(fù)極化（負(fù)、正）后電位ab:鋒電位上升支---去極化bc：鋒電位下降支---復(fù)極化abc：鋒電位cd：后電位-90mv-70mvab0mv+40mvcd4.動作電位的特征：①是非衰減式傳導(dǎo)的電位。②具有“全或無”的現(xiàn)象：即同一細(xì)胞上的AP大小不隨刺激強(qiáng)度和傳導(dǎo)距離而改變的現(xiàn)象。5.動作電位的意義：AP的產(chǎn)生是細(xì)胞興奮的標(biāo)志。6.與AP相關(guān)的概念:極化:以膜為界，外正內(nèi)負(fù)的狀態(tài)。去極化:膜內(nèi)外電位差向小于RP值的方向變化的過程。超極化:膜內(nèi)外電位差向大于RP值的方向變化的過程。復(fù)極化:去極化后再向極化狀態(tài)恢復(fù)的過程。反極化:細(xì)胞膜由外正內(nèi)負(fù)的極化狀態(tài)變?yōu)閮?nèi)正外負(fù)的極性

7、反轉(zhuǎn)過程。閾電位:引發(fā)AP的臨界膜電位數(shù)值。局部電位:低于閾電位的去極化電位。后電位：鋒電位下降支最后恢復(fù)到RP水平以前，一種時間較長、波動較小的電位變化過程。1.AP產(chǎn)生的基本條件:①膜內(nèi)外存在[Na+]差:[Na+]i：[Na+]O≈1∶10；②膜在受到閾刺激而興奮時，對離子的通透性增加：即電壓門控性Na+、K+通道激活而開放。（二）動作電位的產(chǎn)生機(jī)制2.AP的產(chǎn)生機(jī)制:AP上升支AP下降支當(dāng)細(xì)胞受到刺激細(xì)胞膜上少量Na+通道激