細(xì)胞的基本功能之生物電

1、第三節(jié) 細(xì)胞的生物電現(xiàn)象,一、靜息電位 ( resting potential, RP,測量方法,電極 均在膜外，無電位差；說明膜外任兩點(diǎn)電位相等。 、電極均在膜內(nèi)，無電位差；說明膜內(nèi)任兩點(diǎn)電位相等。 在膜內(nèi)，在膜 外，有電位差；說明膜內(nèi)、外兩側(cè)存有電位差,靜息電位,概念：指細(xì)胞在靜息狀態(tài)時，存在于膜兩側(cè)的電位差, 簡稱膜電位。 特點(diǎn)：外正內(nèi)負(fù)；是一個穩(wěn)定的電位,靜息電位,細(xì)胞內(nèi)外各種離子濃度的不均分布； 細(xì)胞膜對離子的選擇性通透,靜息電位產(chǎn)生的機(jī)制,基礎(chǔ),靜息電位,靜息電位,電-化學(xué)平衡電位,哺乳動物骨骼肌細(xì)胞內(nèi)外離子濃度,靜息電位,155,Bernstein在1902年提出了膜學(xué)說。193

2、9年，英國劍橋大學(xué)的Hodgkin和 Huxley首次在海生軟體動物 槍烏賊的大神經(jīng)軸突上記錄到,靜息電位,機(jī)制,安靜時,細(xì)胞膜選擇性的對K+有通透性，也少量通透Na+,而對胞內(nèi)的蛋白質(zhì)不具有通透性，其大小相當(dāng)于K+電-化學(xué)平衡電位,E 平衡電位 R 氣體常數(shù) T 溫度 Z 離子價 F 法拉第常數(shù) In 自然對數(shù) log 常用對數(shù),靜息電位,二、 動 作 電 位 ( action potential,AP,一）測量方法,動作電位,二）概念,AP是細(xì)胞受到有效刺激時，在RP基礎(chǔ)上發(fā)生的一次可擴(kuò)布的、瞬間、可逆的、膜電位的變化過程。是細(xì)胞興奮的標(biāo)志,動作電位,三）相關(guān)名詞,極化（polarizat

3、ion):靜息時，膜兩側(cè)的外正內(nèi)負(fù)狀態(tài)。 去極化（depolarization）：膜內(nèi)電位負(fù)值減小。 超極化（hyperpolarization）：膜內(nèi)電位負(fù)值變大。 復(fù)極化（repolariation）:膜去極后，極化程度的恢復(fù)。 超射（overshot): 膜電位高于零電位的部分。此時 膜電位處于外負(fù)內(nèi)正的反極化狀態(tài),動作電位,鋒電位,去極相 快速復(fù)極相,歷時0.5-1.0ms,后電位,去極化后電位（負(fù)后電位） 超極化后電位（正后電位,四） 組成,動作電位,鋒電位（spike potential） 上升支：去極相 刺激部分Na+通道開放少量Na+內(nèi)流膜去極化閾電位大量Na+通道開放大量Na

4、+內(nèi)流膜內(nèi)負(fù)電位消失，出現(xiàn)極化反轉(zhuǎn)（超射,五） 形成機(jī)制,動作電位,1949年英國Hodgkin和Huxley的實(shí)驗(yàn),動作電位,下降支：復(fù)極相 Na+通道失活， Na+內(nèi)流停止K+通道開放 K+外流膜復(fù)極化,動作電位,負(fù)后電位：K+在膜外堆積，膜的復(fù)極化速 度 變慢 正后電位：鈉鉀泵活動增強(qiáng)，生電泵作 用使膜超極化,后電位（after potential,動作電位,全或無”（all or none)現(xiàn)象 不衰減傳導(dǎo)（可擴(kuò)播性） 極化反轉(zhuǎn) 脈沖式，不可總和,六） 特點(diǎn),動作電位,三、動作電位產(chǎn)生的條件與閾電位,1、刺激引起興奮的條件,強(qiáng)度閾值 時間閾值 強(qiáng)度-時間變率,2、閾電位,閾電位(Thr

5、eshold potential, TP)：引起AP的臨界膜電位值,3、 閾下刺激與局部反應(yīng),局部反應(yīng)（local response)：閾下刺激引起的細(xì)胞膜產(chǎn)生的局部電緊張電位,特點(diǎn),等級性，非 “全或無”式； 呈衰減性擴(kuò)布； 可以總和,4、組織興奮時興奮性的變化,絕對不應(yīng)期 組織對任何強(qiáng)度的刺激無反應(yīng) 相對不應(yīng)期 閾上刺激可引起反應(yīng) 超常期 閾下刺激可引起反應(yīng) 低常期 閾上刺激可引起反應(yīng) 正常期 絕對不應(yīng)期的長短決定了兩次興奮間的最小時間間隔,四、動作電位的傳導(dǎo) （conduction of AP,局部電流學(xué)說,無髓鞘N纖維局部電流,有髓鞘的神經(jīng)纖維的AP傳導(dǎo)特點(diǎn)： 速度快，節(jié)省能量,有髓鞘N纖維跳躍式傳導(dǎo),復(fù)習(xí)與思考,1、名詞概念：靜息電位與動作電位 極化與反極化 去極化與復(fù)極化 超射 閾電位 局部電位 跳躍傳導(dǎo)