《细胞的跨膜电变化》PPT课件

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1、第三节细胞的跨膜电变化引言1、信号跨膜转导的一种结果是跨膜电变化。膜通道开放离子跨膜移动2、按电变化，细胞分三类：各种感受器C〈以后〉外周中枢神经纤维〈本节〉N元与效应器肌肉的终板膜〈本节〉腺细胞的突触后膜〈以后〉3、任务：生物电概念（What）电变化的产生及传导静息电位动作电位4、预备知识：*刺激：外界条件的变化。一般指使机体活动旺盛起来的变化，有机械的、化学的、温热的，适当的电信号。*兴奋：机体对外界刺激发生反应，表现出机体特有的活动。比如，肌细胞收缩、腺细胞分泌。*阈强度：能引起兴奋的刺激的最小强度。*兴奋性：活组织或细胞对外界刺激发生反应的能力。一、细胞膜的被动电学特性Def

2、-细胞膜作为一个静态的电学元件表现出来的电学特性；（passive）Confi-静息状态下膜的电容、电阻及由他们所决定的膜电流和膜电位的变化特征；膜电容Material-脂质双分子层Func-绝缘层：Why-把含电解质的细胞内液和细胞外液分隔开，类似一个平行板电容器；Value-1μF/cm2Devel-跨膜电位/膜电位；---离子通道开放引起带电离子的跨膜流动，相当于在电容器上充电或者放电而产生电位差；电紧张电位Def-由膜的被动电学特性决定的膜的空间分布的膜电位；What-注入电流处的膜电位最大，其周围一定距离外的膜电位将作为距离的指数函数而衰减；膜电阻Material1-脂质，

3、Trait-生物膜的电阻较小，103Ω；Denote-膜电导Value-Siemens,S；Material2-胞质纵向电阻Where-细长形状的神经纤维和肌纤维；图2-8二、神经和骨骼细胞的生物电现象（一）基本理论1、静息电位：（1）定义：未受刺激细胞膜内外侧的电位差（2）数值：[补]膜的极化：内负外正膜的超极化：膜内负值加大膜的去极化：膜内负值减小膜的复极化：先去极化，再向静息电位数值恢复静息电位动作电位2、动作电位：（1）定义：膜两侧电位的快速倒转和复原：先快速去极化，后复极化*峰电位：短促而尖锐的脉冲样变化（2）波形：如图（3）意义：是细胞兴奋的标志（4）特点：全或无*在同一

4、细胞上的动作电位的大小不随刺激强度而改变，传导距离而改变；*只有外加刺激达到一定强度时，动作电位才能出现。（二）生物电现象的产生机制1、RP的形成机理：[K+]i>[K+]oK+外流促进K+外流的浓度势能＝阻碍K+外流的电场力K+的净外流为零2、AP的形成机理：（1）去极化：膜内外Na+不均匀分布（外高内低）膜突然对Na+通透增大（Na+通道开放）Na+内流达Na+衡电位（2）复极化：Na+通道关闭，K+通道开放，K+外流电压钳技术将膜电位固定在一个特定的水平，记录膜电流的变化；观察膜电导的指标/计算膜电导；电流钳技术膜片钳技术Theory-与电压钳基本相同；trait-钳制和记录的

5、仅仅是微吸管电极尖端下所限定的面积只有几平方微米的一片膜；高阻抗封接；Func-可记录到单个离子通道电流；Sig-证实离子通道的存在和活动特性；三、兴奋1.兴奋性的周期性变化：绝对不应期(absoluterefractoryperiod)―――大多数钠通道失活可兴奋组织在经历由刺激引起的时间内，不能接受新的刺激。相对不应期(relativerefractoryperiod)―――一些钠通道开始恢复比阈刺激大的刺激，才能引起新的兴奋。超常期(superanormalperiod)―膜电位接近阈电位―兴奋性高于正常比阈刺激小的刺激，就能引起新的兴奋。低常期(subnormalperiod

6、)―膜电位远离阈电位――兴奋性低于正常3、动作电位的传导－－局部电流在膜的已兴奋区与相邻接的未兴奋区之间,由于存在电位差而产生局部电流。兴奋在同一细胞上的传导，实际上是由局部电流引起的逐步兴奋过程。2、阈电位能引起Na通道大量开放而爆发AP的临界膜电位水平。有效刺激本身可以引起膜部分除极，当除极水平达到阈电位时，便通过再生性循环机制而正反馈地使Na+通道大量开放。4、跳跃传递：有髓神经纤维的髓鞘有电绝缘性，局部电流只能产生在两个郎飞结之间。速度快、节能。5、动作电位的特点：*大小与刺激强度无关*不衰减传导*不能融合第四节肌细胞的收缩功能（一）神经-肌接头兴奋的传递神经-肌接头的结

7、构接头前膜接头间隙接头后膜神经－肌接头超微结构图神经末梢AP到来―-轴突末梢膜上Ca+通道开放-―Ca+内流――Ca+启动突触小泡出胞，ACh释放――ACh经间隙扩散――ACh与终板膜上ACh受体结合――终板膜上化学门控通道开放，对Na+、K+的（尤其是Na+）透性增加――Na+内流，K+外流――终板膜去极化，终板电位总和――邻近肌细胞去极化达阈电位――肌细胞产生AP2.神经-肌接头兴奋的传递过程（二）骨骼肌收缩的分子机制滑行理论（slidingtheor