细胞的生物电现象TheBioelectricPhenomenaofCell

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1、第三节细胞的生物电现象TheBioelectricPhenomenaofCell概述一、细胞的静息电位及其产生机制二、细胞的动作电位及其产生机制三、组织的兴奋和兴奋性概述生物电的观察与记录方法:一、细胞的静息电位及其产生机制Restingpotentialofcellanditsmechanism(一)细胞的静息电位细胞在安静时，存在于细胞膜内外两侧的电位差。极化(polarization)超极化(hyperpolarization)去极化(depolarization)复极化(repolarization)△产生条件：①细胞膜内外的离子分布不均匀。②细胞膜对离子的通透性不同。△产生机

2、理①在静息状态下，钾通道开放，膜对K+的通透性较高。②由于膜内的K+浓度高于膜外，K+顺浓度差扩散膜外。(二)静息电位产生的机制③随K+外流的增加，膜两侧电位差加大，使同性电荷相斥，异性电荷相吸引的力量不断加大，即阻止K+外流的力量不断增大，因此K+无法再扩散，净通量为零，到达K+平衡电位（静息电位）。二、细胞的动作电位及其产生机制Actionpotentialofcellanditsmechanism(一)细胞的动作电位细胞受到刺激兴奋时，细胞膜在静息电位的基础上发生一次迅速而短暂的电位波动。特点：①全或无定律(all-or-nonelaw)②不衰减传导(二)动作电位产生机制1.细胞

3、膜通透性与离子通道决定膜通透性的改变的本质是离子通道的功能状态。有三种功能状态：①备用状态(reservation)②激活状态(activation)③失活状态(inactivation)2.动作电位的产生①当细胞受到刺激时，膜电位降低，当降低到阈电位时，Na+通道开放。（激活）②由于膜外Na+浓度较高,所以Na+大量内流。③由于Na+内流，膜电位降低，Na+通道关闭。（失活）④K+通道开放，K+外流，恢复极化状态。3.动作电位的传导①动作电位以局部电流的形式进行传导，其本质是沿着细胞膜不断产生新的动作电位。②有髓鞘的神经纤维动作电位的跳跃式传导③影响传导速度的主要因素有：△轴突直径大

4、小。△神经纤维有无髓鞘。4.神经干的动作电位双相动作电位(biphasicactionpotential)单相动作电位(monophasicactionpotential)复合动作电位(compoundactionpotential，CAP)三、组织的兴奋和兴奋性excitationandexcitabilityoftissue(一)兴奋和可兴奋细胞△反应(reaction)：当环境发生变化时，生物体内部的代谢及外表的活动将发生相应的改变，这种改变称为反应。△反应的形式兴奋:由静止→活动或活动弱→活动强抑制:由活动→静止或活动强→活动弱△兴奋性一切活组织、细胞或机体具有对刺激发生反应的

5、能力。△刺激引起细胞、组织或机体发生反应的各种环境变化。(二)刺激引起兴奋的条件△剌激必需具备三个条件：一定的强度一定的持续时间一定的强度-时间变化率。△阈强度(thresholdintensity)：能使组织发生兴奋的最小刺激强度。(三)细胞兴奋后的兴奋性改变细胞兴奋后，兴奋性发生的一系列周期性的变化。绝对不应期(absoluterefractoryperiod)相对不应期(relativerefractoryperiod)超常期(supranormalperiod)低常期(subnormalperiod)第四节肌细胞收缩功能TheContractionofMuscleCell一、

6、神经-骨骼肌接头处兴奋的传递(Thetransmissiononneuromuscularjunction)二、骨骼肌细胞的微细结构(Themicro-organizationofskeletalmusclecell)一、神经-骨骼肌接头处兴奋的传递(Thetransmissiononneuromuscularjunction)传递过程AP传到轴突末梢，钙通道开放，钙内流，ACh释放、扩散；ACh与终板膜化学门控通道结合，后者开放，钠内流为主/钾外流，引起终板电位，后者扩布使邻近肌膜去极化达阈电位，引发AP。二、骨骼肌细胞的微细结构(Themicro-organizationofsk

7、eletalmusclecell)（一）肌原纤维和肌小节肌原纤维肌小节：1/2明带暗带1/2明带肌丝排列（二）肌管系统纵管及横管三联管横纵管管(三)骨骼肌的收缩机制和兴奋-收缩耦联Na+通道功能状态的变化动作电位传导示意图A:表示无髓神经纤维的传导B:表示有髓神经纤维的传导细胞外细胞内内/外比值平衡电位(mV)K+41551:39-95Na+145121:12+65Cl-1203.832:1-90有机负离子155哺乳动物骨骼肌细胞内外主要离子的