《生理学细胞》PPT课件

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1、第三节细胞的兴奋性和生物电现象人体及生物体活细胞在安静和活动时都存在电活动，这种电活动称为生物电现象（bioe－lectricity）。兴奋：由相对静止转变为活动，或由弱的活动变为强的活动，称为兴奋。抑制：从活动状态转变为相对静止，或由强的活动变为弱的活动，称为抑制。兴奋性：一切活细胞、组织或有机体对刺激产生反应的能力，称为兴奋性。可兴奋细胞：神经细胞、肌肉细胞和腺体细胞兴奋性：被理解为细胞在受刺激时产生动作电位的能力。（一）观察和记录方法微电极：尖端直径只有1μm或更细的微电极刺入细胞内电压钳技术膜片钳技术欧姆定律I=U/R一、神经和骨骼肌细胞的生物电现象（二）细胞的

2、跨膜静息电位和动作电位静息电位细胞安静时，存在于细胞膜内外两侧的电位差，称为跨膜静息电位，简称静息膜电位或静息电位极化体内所有细胞的静息电位都表现为细胞膜内侧为负电位，外侧为正电位。这种状态称为膜的极化。通常规定膜外电位为零，则膜内大都在-10～-100mV之间。哺乳动物神经和肌肉细胞的静息电位值为-70～-90mV静息电位的测量细胞膜内侧为负电位，外侧为正电位。通常规定膜外电位为0细胞外记录细胞内记录0-+0mV-+00mV-70mV－90mV玻璃微电极电位仪神经纤维KClRP实验现象：动作电位动作电位可兴奋细胞在受到刺激发生兴奋时，细胞膜在原有静息电位的基础上发生一

3、次迅速而短暂的电位波动，细胞兴奋时发生的这种短暂的电位波动，称为动作电位。动作电位实验现象动作电位（AP)时程1、去极化在动作电位发生和发展过程中，膜内、外电位差从静息值逐步减小乃至消失，这个过程称为去极化2、反极化或超射进而膜两侧电位倒转，成为膜外负电位、膜内正电位，称为反极化或超射3、复极化此后膜电位恢复到膜外正电位、膜内负电位的静息状态，称为复极化4、后电位在锋电位的下降支恢复到静息电位水平以前约相当于动作电位幅度70％左右处，膜电位还要经历一段微小而缓慢的波动，称为后电位上升支又称去极相包括膜电位的去极化和反极化两个过程；下降支又称复极相即膜电位的复极化过程。0

4、mv阈电位静息电位去极化上升支下降支动作电位的图形刺激局部电位阈电位去极化零电位反极化（超射）复极化（负、正）后电位动作电位的特征①具有“全或无”的现象;②可以扩布(传播)的;③非衰减式传导的电位;动作电位的意义：动作电位的产生是细胞兴奋的标志。（三）生物电现象的产生机制1、膜内外离子分布及膜对离子的通透性：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对离子有选择性通透的膜。2.静息电位产生的机制静息状态下细胞膜内外主要离子分布及膜对离子通透性RP形成条件：（1）膜内外离子不均衡分布（钠泵活动形成膜内、外离子浓度差）；（2）静息时膜对离子的

5、通透性不同。RP形成过程：（1）膜两侧K+浓度差是促使K+扩散的动力。（2）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（3）当动力和阻力达到动态平衡时，K+的净扩散通量为零→膜两侧的平衡电位静息状态下细胞膜对离子的通透性具有选择性通透性：K+＞Cl-＞Na+＞A-扩散动力与阻力达到动态平衡①K＋顺浓度差向膜外扩散A-不能向膜外扩散膜内电位下降,产生负电场膜外电位上升,产生正电场膜外为正、膜内为负的极化状态电场力使K＋内流静息电位与K＋平衡电位Ek是K+的平衡电位R是气体常数T为绝对温度Z是离子价数F是法拉第常数（相当于96500C）式中只有[K]。

6、和[K]i是变数，分别代表膜外和膜内的K+浓度。Nernst公式通常静息电位的绝对值要比K+平衡电位的理论值要小一些。哺乳动物骨骼肌的静息电位是-90mV，K+平衡电位是-95mV。Na＋的运动Na＋的浓度差促使其内流电位差促使Na＋内流静息状态的细胞膜对Na＋通透性差静息电位与K+平衡电位结论大多数细胞的静息电位主要是由细胞内K+的外流所产生；K+外流的动力是细胞膜内、外的浓度差；K+外流的阻力是细胞膜内、外的电位差；K+跨膜转运的条件是安静时细胞膜对K+有通透性。Na＋－K+－ATP酶维持细胞内外的浓度梯度3、动作电位与Na＋平衡电位三、动作电位及其产生机制1、概念

7、：在静息电位的基础上,给细胞一个适当的刺激，可触发其产生可传播的膜电位波动。（一）细胞的动作电位(actionpotentialAP)AP的产生是细胞兴奋的标志。2、AP实验现象刺激去极化零电位反极化（超射）复极化（负、正）后电位3、动作电位基本波形上升支刺激去极化零电位反极化（超射）下降支复极化（负、正）后电位去极化动作电位与Na+平衡电位0mv阈电位静息电位4.动作电位的产生机制①电化学驱动力电化学驱动力决定离子跨膜流动的方向和速度；电化学驱动力=膜电位－平衡电位静息电位条件下细胞膜外Na+浓度大于膜内，浓度差的存在使钠离子受到很强的