动物生理学-1细胞的基本机能

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1、第一章细胞的基本功能1.1细胞膜的物质转运功能1.2细胞的跨膜信号转导功能1.3细胞的兴奋性和生物电现象1.4兴奋在细胞间的传递1.5肌肉的收缩思考：第三、四、五节解释了一个什么问题？（坐骨神经-腓肠肌标本图）自学1.3细胞的兴奋性和生物电现象细胞的兴奋性细胞的生物电现象生物电现象的产生机制动作电位的产生和传导第三节细胞的兴奋性和生物电现象一、细胞的兴奋性（一）兴奋性和兴奋的含义兴奋性：细胞受刺激时产生动作电位的能力兴奋：指细胞受刺激后产生了动作电位可兴奋组织：在受到刺激时能产生动作电位的组织1.刺激的强度阈强度：指

2、引起组织细胞产生兴奋的最小刺激强度阈刺激阈下刺激阈上刺激2.刺激的持续时间时间阈值：引起组织产生兴奋的最短刺激作用时间3.强度-时间变化率强度—时间变化曲线（图）基强度和时值（二）刺激引起兴奋的条件刺激强度时值基强度刺激作用的时间强度—时间曲线（三）组织兴奋性的变化绝对不应期（absoluterefractoryperiod）相对不应期（relativerefractoryperiod）超常期（supranormalperiod）低常期（subnormalperiod）绝对不应期：在神经接受前一个刺激而兴奋时的一个短

3、暂时期内，神经的兴奋性下降至零。此时任何刺激均归于“无效”。相对不应期：神经的兴奋性有所恢复，但要引起组织的再次兴奋，所用的刺激强度必须大于该神经的阈强度。超常期：兴奋性超过正常水平。用低于正常阈强度的检测刺激就可引起神经第二次兴奋。低常期：兴奋性又降到低于正常水平。细胞未受刺激处于静息状态时，膜内外两侧的电位差称为静息电位，表现为膜内负外正。二、细胞的生物电现象1.静息电位（restingpotential，RP）2.动作电位（actionpotential）当神经或肌肉细胞受一次短促的阈刺激或阈上刺激而发生兴奋时

4、，细胞膜在静息电位的基础上发生一次迅速而短暂的、可向周围扩布的电位波动，称为动作电位。①极化状态：静息时细胞的膜内负外正的状态②超极化：膜两侧的极化现象加剧时；③去极化：当极化现象减弱时的状态或过程④超射：去极化超过0电位的部分，此时膜的状态为反极化。⑤去极化、反极化构成了动作电位的上升支；⑥复极化：由去极化、反极化向极化状态恢复的过程，它构成了动作电位的下降支。三、生物电现象产生的机制1.静息电位和K+平衡电位：在膜两侧形成电位差，必须具备两个条件：①膜两侧的离子分布不均，存在浓度差；②对离子选择性通透膜。膜内K+

5、多膜外Na+多原因？钠泵Na+-K+泵膜两侧[K+]差是促使K+扩散的动力，但随着K+的不断扩散，膜两侧不断加大的电位差是K+继续扩散的阻力，当动力和阻力达到动态平衡时，K+的净扩散通量为零，膜两侧电位差即是K+的平衡电位（EK）。根据Nernst公式计算：2.动作电位和Na+平衡电位①动作电位上升支形成的离子基础细胞膜外高Na+，膜受到刺激时，出现对Na+的通透性增加，并超过对K+的通透性，Na+迅速内流，直至内流的Na+在膜内所形成的正电位足以阻止Na+的净内流为止，形成动作电位的上升支。这时膜内所具有的电位值即

6、为Na+平衡电位。②动作电位下降支形成的离子基础去极化达高峰在很短时间里，Na+通道很快失活；膜中的另一种电压门控K+通道开放，K+的外流，使膜内电位变负，最后恢复到静息时K+平衡电位的状态。小结四、动作电位的产生和传导（一）阈电位及动作电位的引起阈电位：当刺激使膜去极化达到某一临界值时可以诱发产生动作电位，该临界电位值称为阈电位。一般比正常静息电位大约低10～15mV。动作电位的引起如果微电极与电源的正极相连,将引起膜的去极化当刺激强度增大使去极化达到阈电位,则产生动作电位+-再生性去极化对于一段膜来说，当刺激引

7、起膜去极化达到阈电位时会引起一定数量的Na+通道开放，Na+内流，而Na+内流会使膜进一步去极化，结果又引起更多的Na+通道开放，如此反复下去，出现一个“正反馈”过程，称再生性去极化。局部兴奋与局部电位阈下刺激引起的低于阈电位的去极化，称局部反应（局部兴奋）局部电位有以下特点：   ①电紧张性扩布②不具有“全和无”特性   ③可以总和。有空间总和与时间总和动作电位的“全或无”特性：①阈上刺激能引起Na+内流与去极化的正反馈关系，膜去极化都会达到ENa。动作电位的幅度只与ENa和静息电位之差有关，而与原来的刺激强度

8、无关。-----“全”②阈下刺激使膜去极化达不到阈电位水平，不能形成去极化与Na+内流的正反馈，不能形成动作电位。-----“无”③动作电位在神经纤维上的传导，不会因距离衰竭，也是由于动作电位具有“全”和“无”特性。局部兴奋与局部电位阈下刺激引起的低于阈电位的去极化，称局部反应（局部兴奋）局部电位有以下特点：   ①电紧张性扩布②不具有“全和