细胞生物电现象.ppt

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1、第二节细胞生物电现象与兴奋性第二节教学目标一、掌握内容：1、静息电位和动作电位概念及其产生机制；2、极化、去极化、复极化、超极化、反极化、超射；阈值、阈电位、局部电位；局部电流、跳跃传导。二、熟悉内容：1、刺激引起兴奋的条件；膜电位的证明方法；“全与无”含义、时值、阈下刺激、阈上刺激。掌握内容：1、静息电位和动作电位概念及其产生机制；2、极化、去极化、复极化、超极化、反极化、超射；阈值、阈电位、局部电位；局部电流、跳跃传导。熟悉内容：刺激引起兴奋的条件；膜电位的证明方法；“全与无”含义、时值、

2、阈下刺激、阈上刺激。兴奋性：机体对于刺激所具有的反应能力。表现形式：兴奋：由静动；弱强抑制：由动静：强弱复习一：基本概念刺激：内外环境一切变化的因素.反应：机体发生的相应改变。复习二：可兴奋细胞及其特点共同特点：兴奋时均发生电位变化.可兴奋细胞：对于刺激反应明显的细胞。（如：神经、骨骼肌、腺体等细胞）生物电的临床应用心电图、脑电图、肌电图、胃肠电图、视网膜电图、脑干电位等。可兴奋细胞的生物电现象产生形式：——以细胞为单位。物质基础：——细胞膜内外两侧带电离子跨膜移动的结果。生物电现象：细胞不论在

3、安静或活动时，都具有电变化的现象。表现形式：安静状态下——静息电位。兴奋状态时——动作电位一、神经和骨骼肌细胞的生物电现象现代，膜片钳（单一离子通道）膜片钳.19世纪中叶，电位计（图）20世纪30年代，阴极射线示波器（图）40——50年代，微电极，电压钳技术生物电现象的观察和记录方法（了解内容）阴极射线示波器观察生物电现象的实验装置（一）细胞的静息电位与动作电位（掌握）RP实验现象1、静息电位(restingpotentialRP)细胞处于安静状态时，膜内外存在的电位差。RP现象的观察（了解）（

4、甲）当A、B电极都位于细胞膜外，无电位改变，证明膜外无电位差。（乙）当A电极位于细胞膜外，B电极插入膜内时，有电位改变，证明膜内、外之间有电位差。（丙）当A、B电极都位于细胞膜内，无电位改变，证明膜内无电位差。不同组织细胞的RP值（了解）复极化:去极化后再向极化状态恢复的过程。(如由-50mv→-70mV)与RP相关的概念（掌握）极化:以膜为界，膜电位呈内负外正状态。超极化:膜内电位绝对值大于RP电位。(如由-70mv→-100mV)去极化:膜内/外电位差的绝对值减小。(如由-70mv→-50m

5、V)2、动作电位(actionpotentialAP)AP实验现象在RP基础上，细胞膜受到适宜刺激后，膜表面产生快速而可逆的电位变化。细胞膜内记录到的AP的波形去极相上升支下降支AP波形形成过程刺激去极化零电位反极化（超射）复极化后电位（负、正）复极相去极相复极相后电位动作电位局部电位与AP相关的概念反极化：膜电位由外正内负变为内正外负的反转过程，又称超射。锋电位：特指神经纤维AP波形。后电位：AP复极到RP水平前呈现时间较长、波动较小的电位变化过程。包括：负后电位和正后电位。（二）生物电现象的

6、产生机制（掌握）静息状态下膜内外离子分布不同——构成离子扩散动力1）产生条件：静息状态下膜对离子通透性不同——决定何种离子扩散1、静息电位静息状态下膜内外主要离子分布及膜对离子的通透性（了解）2）静息电位（RP）的产生过程（熟悉）膜通透性的本质——通道的状态。K+通道处于开放、其他离子通道则处于关闭状态。静息电位.膜通透性的大小顺序：K+＞Cl-＞Na+＞A-K+易化扩散产生的平衡电位示意图RP产生过程小结（熟悉）[K＋]i顺浓度差向膜外扩散[A-]i不能向膜外扩散[K+]i↓→膜内电位↓(负电

7、荷增多)[K+]o↑→膜外电位↑(正电荷增多)膜外为正、膜内为负的极化状态当扩散动力与阻力达到动态平衡时≈静息电位（RP）结论（掌握）静息电位（RP）产生机制：是K＋易化外扩散的结果。∴RP≈K+平衡电位3）RP的实验证明1）Nernst公式计算法2）改变细胞膜内外K+浓度3）K+通道阻断法R·TZ·F×In[K+]o[K+]iEK=验证实验（1）：根据Nernst公式，K+平衡电位值可由膜两侧的K+浓度算出：R－气体常数；T－绝对温度；Z－离子价数；F－法拉第常数8.31×（27＋273）1×

8、96500×2.3Iog[K+]o[K+]iEK=（V）=59.5Iog[K+]o[K+]i（mV）计算得出哺乳动物骨骼肌的K+平衡电位（EK）是－95mV，测量得到的静息电位数值为－90mV。改变膜内外K+浓度对RP值影响验证实验（2）验证实验（3）K通道阻断剂四乙胺——可使RP消失新进展：中药成分川芎嗪等能够影响细胞膜上K+通道状态，所以能够直接影响心肌细胞兴奋性，表现心率下降。细胞膜内外存在的K+浓度差和安静状态下细胞膜主要对K+有通透性，K+顺浓度差跨膜扩散达到平衡状态，是静息电位的产生