教师发展中心名师示范课程听课记录（六）

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1、教师发展中心名师示范课程听课记录（六）夏强：生物电之动作电位教学主题生物电之动作电位课堂性质专业导论课：基础医学导论授课对象医学专业本科生，观摩教师授课教师夏强教授职称医学院基础医学系副主任，博导上课时间2012年11月22日8:00-9:35上课地点紫金港校区西2-203内容提要：观察动作电位离子机制的方法原理，动作电位的离子机制以及传导，相关的概念，影响兴奋性的因素。教学片断纪实S：学生导入上一次课我们讨论了细胞的两个功能，一个是细胞膜的复制转运，一个是生物电。生物电的部分我们讲的是静息电位和动作电位，所以等一下我重复了关于生物电或者膜电位的目的以

2、后，我想请一位同学概括一下，我们上一节课讲了什么，你能把它串起来吗？关于膜电位这块的学习目标，不仅仅要知道动作电位的shapeandform，它的形状和形式，还要理解它是怎么发生的，以及钾离子和钠离子是怎么参与的，那么这个是我们今天要讲的内容。还有一个就是要去探讨一下动作电位它是怎么传导的，了解有髓鞘没髓鞘是怎么传的。上一节课我们讨论了细胞内细胞外的记录方法，静息膜电位的定义和机制，动作电位的定义，局部反应或者说分级电位，最后一个是阈电位的概念。可以把动作电位放在一边，我们有哪位同学愿意自告奋勇花一分钟时间为我们概括一下上堂课学习的内容？有吗？没有我就

3、请同学来讲。请你把上一节课我们讲的内容简单地理一理。S:讲了细胞内电压是怎么样的……（静息电位、动作电位、局部反应、阈电位）谢谢，非常清晰。那么这个也就是我们接着要往下讨论的，就是发生了局部反应，然后达到阈电位以后怎么产生动作电位，产生动作电位以后相关的离子机制是怎么样的。1.观察动作电位的方法学动作电位是这么个形状，我们在上一节课已经讨论过了。这是静息电位，然后它有一个局部反应，或是分级反应，分级电位一步一步上去，随着刺激强度的增加，它的局部反应会慢慢增加，一旦达到了扳机点，就相当于军训时的操练一样，扣扳机的速度和子弹飞的速度是不相关的。所以只要达到

4、这一点，这个动作电位就会自动产生。那么，相关的离子机制是怎么样子的呢？那么这里有一个方法学的问题，到底我们人是怎么了解到这么小的细胞？我们细胞的大小大概是多少？都学过了，我们需要回忆。你首先告诉我什么级的，米级的，还是厘米、毫米。纳米级？S教学智慧捕捉简要概括旧知，引入新知唤起对旧知的记忆从容易理解的图像导入新知识唤起个体的经验关联新知识：微米级。那么微米级，你可以给我一个可以比较的数字吗？比如说一根头发丝的粗细大约是多少微米？大约是100微米左右，然后你说细胞如果是微米级的，有没有100微米的细胞？有的。最长的细胞是几米？是哪个细胞？S：神经元。哪个

5、神经元？就是脊髓的运动神经元可以这么长。从坐骨神经这里发出来，像姚明这样可能更长，对吧。所以如果是一个微米级的细胞，你要去了解细胞膜上离子的进出，你必须有手段。如果是大细胞，你比如说像鸵鸟蛋一样的，那比较简单一点。但是如果说真的是微米级的细胞，你要去看它膜电位的进出，那就必须要有比较专门的技术。所以关于研究细胞膜上离子进出的方法学，就产生过至少两个诺贝尔奖。大家看，这是1963年诺贝尔生理学或医学奖，是给了三位科学家，这位科学家是研究神经递质的，这两位，你如果还记得物理学上有HH公式的话，那么就是以他们这两个人的名字来命名的。他们发展了一个技术，这个技

6、术叫电压钳制术，或者简称为电压钳。他就是用电极插到细胞里面，然后我们知道，活细胞它是有静息电位的，通常神经元细胞在静息电位时就-70个毫伏，然后电极插到细胞里，用计算机控制住在短的时间里面，比如说多少多少毫秒以内，把细胞跨膜的电位控制在多少多少毫伏，比如说-9毫伏的状态，固定在这个电位。那么在这个控制的时间当中，如果说细胞上存在离子通道，存在电压依存性离子通道的话，这些细胞就要怎样？就要活动，就要打开，所以打开的过程当中，计算机是知道的，它要维持这个电压，它要输入一定的电流，如果它出现离子电流，出现偏差了，它要补充电流。所以计算机知道它补充了多少电流进

7、去，是正的还是负的。就是这么一个简单的原理，就使他们拿到了诺奖。那时候的技术还没有现在好，他们两个找到了一个非常好的样本，是什么呢？枪乌贼，它的一个神经纤维的直径可以达到几个毫米。他找到了一个非常好的标本，如果说几个毫米就是一个细胞，那么他就可以用这个比较简单的技术看到内向的电流，外向的电流，可以记录到总电流。光光这样还不行，他还没有办法知道到底是钾电流，还是钠电流，所以他们用了一种特定的阻断剂，河豚毒素，把这个钠通道阻断掉，看看上面留下来的电流是什么。然后如果TTX不用，用了钾离子的阻断剂，看看钠离子的电流是什么。两个都用上，看看有没有电流。所以，他

8、是用这个办法判断是什么电流，这个办法也蛮巧妙的，所以会拿到1963年生理学或医学奖。介绍记录离