第三章細(xì)胞的基本功能第二節(jié)細(xì)胞的生物電現(xiàn)象講解

第三章細(xì)胞的基本功能第二節(jié)細(xì)胞的生物電現(xiàn)象主講人：余月2.熟悉局部電位的基本概念及特點(diǎn)3.了解動(dòng)作電位傳導(dǎo)原理與特點(diǎn)靜息電位、動(dòng)作電位、閾電位的基本概念及形成機(jī)制、特點(diǎn)及生理意義1.掌握生物電現(xiàn)象概述

恩格斯在100多年前就指出：“地球上幾乎沒(méi)有一種變化發(fā)生而不同時(shí)顯示出電的變化”。人體及生物體活細(xì)胞在安靜和活動(dòng)時(shí)都存在電活動(dòng)，這種電活動(dòng)稱(chēng)為生物電現(xiàn)象（bioelectricity）。第一節(jié)靜息電位一、概念細(xì)胞處于相對(duì)安靜狀態(tài)時(shí)，細(xì)胞膜內(nèi)外存在的電位差。(是一切生物電產(chǎn)生或變化的基礎(chǔ)）靜息電位RP實(shí)驗(yàn)裝置（甲）當(dāng)A、B電極都位于細(xì)胞膜外，無(wú)電位改變，證明膜外無(wú)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(shí)，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(wú)電位改變，證明膜內(nèi)無(wú)電位差。二、證明RP的實(shí)驗(yàn)靜息電位細(xì)胞內(nèi)外之間有電位差，此種電位差存在于細(xì)胞膜兩側(cè)，故稱(chēng)跨膜電位，簡(jiǎn)稱(chēng)膜電位。電流是從細(xì)胞外A流向插入細(xì)胞內(nèi)的B電極，故細(xì)胞外電位高于細(xì)胞內(nèi)，若假設(shè)細(xì)胞外電位為0，則細(xì)胞內(nèi)為負(fù)電位。是一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的直流電位。注意：此“負(fù)”的含義——低三、結(jié)論靜息電位膜離子流學(xué)說(shuō)：1)濃度差2)通透性哺乳動(dòng)物靜息狀態(tài)下神經(jīng)細(xì)胞膜內(nèi)外的主要離子分布及擴(kuò)散趨勢(shì)主要離子離子濃度（mmol/Ｌ）細(xì)胞膜內(nèi)外濃度比擴(kuò)散趨勢(shì)膜對(duì)離子的通透性膜內(nèi)膜外K+140528:1外流大Na+101301:13內(nèi)流很小Cl－41201:30內(nèi)流很小A－多少外流無(wú)四、靜息電位的產(chǎn)生機(jī)制靜息電位靜息狀態(tài)下細(xì)胞膜對(duì)離子的通透性具有選擇性

通透性：K+＞Cl-＞Na+＞A-靜息電位四、靜息電位的產(chǎn)生機(jī)制

膜兩側(cè)[K+]差是促使K+擴(kuò)散的動(dòng)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(dòng)力和阻力達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，K+的凈擴(kuò)散通量為零→膜兩側(cè)的電位差相對(duì)穩(wěn)定——K+平衡電位。結(jié)論:RP的產(chǎn)生主要是K＋向膜外擴(kuò)散的結(jié)果

∴RP=K+的平衡電位四、靜息電位的產(chǎn)生機(jī)制靜息電位極化：安靜時(shí),膜兩側(cè)電位外正內(nèi)負(fù)超極化：膜兩側(cè)電位差加大,膜內(nèi)負(fù)值增大去極化：膜兩側(cè)電位差減小,膜內(nèi)負(fù)值變小復(fù)極化：去極化后，膜內(nèi)電位向逐漸變大,恢復(fù)到靜息電位狀態(tài)四、靜息電位的變化靜息電位第二節(jié)動(dòng)作電位一、概念動(dòng)作電位RP實(shí)驗(yàn)裝置可興奮細(xì)胞受到閾或閾上刺激時(shí),細(xì)胞膜產(chǎn)生的快速可擴(kuò)布的電位變化過(guò)程。比較：RP與APRP是一個(gè)穩(wěn)定的電位差，而AP是一個(gè)連續(xù)的電位變化過(guò)程。RP不可傳播，而AP一旦在細(xì)胞的某一部位產(chǎn)生，就會(huì)迅速向四周傳播。RP標(biāo)志細(xì)胞處于靜息狀態(tài)，而AP則標(biāo)志細(xì)胞處于興奮狀態(tài)。二、AP實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

動(dòng)作電位三、AP的演變過(guò)程動(dòng)作電位鋒電位上升支：去極化時(shí)相下降支：復(fù)極化時(shí)相

后電位四、動(dòng)作電位的特征動(dòng)作電位

AP的產(chǎn)生是細(xì)胞興奮的標(biāo)志。是不衰減性傳導(dǎo)的電位具有“全或無(wú)”的現(xiàn)象存在不應(yīng)期（脈沖式圖形）五、動(dòng)作電位的意義動(dòng)作電位六、動(dòng)作電位產(chǎn)生的機(jī)制動(dòng)作電位前提:1、膜兩側(cè)離子分布不均衡；2、細(xì)胞受刺激時(shí)對(duì)Na+的通透性增加。機(jī)制:去極化:Na+內(nèi)流形成的電-化學(xué)平衡電位復(fù)極化:K+外流負(fù)后電位:K+快速外流造成膜外暫時(shí)堆積致使K+繼續(xù)外流速度減慢正后電位:鈉泵活動(dòng)增強(qiáng)結(jié)論AP的上升支由Na＋內(nèi)流形成，下降支是K＋外流形成的，后電位是Na＋－K＋泵活動(dòng)引起的。AP的產(chǎn)生是不消耗能量的，AP的恢復(fù)是消耗能量的（Na＋－K＋泵的活動(dòng)）。AP=Na＋的平衡電位。動(dòng)作電位七、動(dòng)作電位的引起動(dòng)作電位1、閾電位

只有刺激引起膜內(nèi)正電荷增多，RP減小，并達(dá)到一個(gè)臨界值時(shí)，細(xì)胞膜上大量的鈉通道開(kāi)放，就能觸發(fā)AP?！粢痄h電位的條件：膜去極化達(dá)到閾電位?！糸撾娢唬?/p>

膜去極化到達(dá)爆發(fā)動(dòng)作電位的臨界膜電位?！糸撾娢坏奶匦裕阂鹉ど螻a+通道的激活使膜去極化為正反饋。2、局部興奮概念：閾下刺激引起膜上Na+通道少量開(kāi)放，在受刺激膜的局部出現(xiàn)較小的去極化。

特點(diǎn)：①不具有“全或無(wú)”現(xiàn)象。②電緊張方式擴(kuò)布。③具有總和效應(yīng)：時(shí)間性和空間性總和七、動(dòng)作電位的引起動(dòng)作電位動(dòng)作電位局部反應(yīng)與AP的區(qū)別局部反應(yīng)閾下刺激引起鈉通道少量開(kāi)放反應(yīng)等級(jí)性有總和效應(yīng)衰減性傳播動(dòng)作電位閾(上)刺激引起鈉通道大量開(kāi)放“全或無(wú)”無(wú)非衰減性傳播動(dòng)作電位七、動(dòng)作電位的傳導(dǎo)動(dòng)作電位傳導(dǎo)原理：局部電流學(xué)說(shuō)有髓神經(jīng)纖維比無(wú)髓神經(jīng)纖維傳導(dǎo)速度快,節(jié)能有髓鞘N纖維呈跳躍式傳導(dǎo)七、動(dòng)作電位的傳導(dǎo)動(dòng)作