生理学 第二章 细胞的基本功能(中)ppt课件.ppt

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1、Section３.细胞的生物电现象1，静息电位及其产生原理2，动作电位及其产生原理3，动作电位在同一细胞上的传导4，神经干动作电位的纪录重点：生物电产生的基础和动力生物电产生的基础为细胞内外离子不均匀分布，细胞膜中离子通道的存在，有通过离子通道的跨膜离子转运。生物电产生的动力来源于离子通过离子通道的扩散。跨膜电位(transmembranepotential)跨膜电位指膜内外两侧带电离子的不均匀分布和一定条件下离子跨膜运动的结果，由此产生了胞膜两侧的电位差。静息电位(restingpotential)动作电位(actionpo

2、tential)细胞未受刺激，处于安静状态下，存在于细胞膜两侧的电位差。细胞在安静时维持膜内负外正的静息电位状态，在此基础上给予一个适当刺激，膜电位会出现一次快速、可扩布、可逆的极化倒转式的膜电位波动。跨膜电位的研究方法——微电极技术1939，Hodgkin静息电位(Restingpotential)1膜内较膜外为负。规定膜外为0，则膜内电位多在0～-100mV间，不同的细胞有所不同。多为稳定的直流电位。电位差大小以负值绝对值大小来判断，绝对值大则静息电位高。静息电位的测定1939，Hodgkin静息电位的产生原因1902,B

3、ernstein提出静息电位膜学说：“细胞内外的Ｋ＋离子不均衡分布和安静时细胞膜主要对Ｋ离子有通透性。”1939,Hodgkin在枪乌贼轴突测出静息电压。浓度梯度引起K+向外扩散　（外高内低）电势梯度引起K+向内扩散　（内负外正）二者方向相反，当二者代数和为０时，膜内外不再发生K+的净移动。此时，膜两侧的稳定电位差值，即为ＥｋＥｋ计算值为-90mV，与静息电位非常接近。K+平衡电位(K+equilibriumpotential,Ek)胞内高钾，胞外高钠。可兴奋细胞对具钾离子有通透性，同时对钠离子也有通透性，但非常弱。这个现象可

4、兴奋细胞对钠离子的微弱通透性造成。实际测定的静息电位仅近似于Ek，不等于Ek请大家思考：静息电位与钾离子平衡电位的大小关系？静息电位形成的基础钾离子通过大量非门控钾通道　　（钾外流）钠离子通过极少量非门控钠通道　（钠内流）静息电位形成的维持钠钾泵的活动　　（钾离子泵入，钠离子泵出）需要消耗能量去维持动作电位(Actionpotential)２快速、可扩布、可逆的极化倒转式的膜电位波动。极化去极化复极化超极化极化（polarization）：静息时，膜电位内负外正。超极化（hyperpolarization）：静息时，膜内外两侧

5、的电位差绝对值增大。去极化（depolarization）：静息时，膜内外两侧的电位差绝对值减小。复极化（repolarization）：细胞先去极化后，向静息电位恢复的过程。膜电位改变的术语阈电位（thresholdpotential）:能够引起动作电位的最低膜电位。（内向电流刺激引起正反馈）阈刺激（thresholdintensity）：引起阈电位的最低刺激。超极化“全或无”现象：动作电位的产生需要刺激达到一定程度；刺激达不到阈值，则动作电位不能产生；动作电位一旦产生，不因刺激增强而增大，其强度取决于静息电位与钠离子平衡电

6、位之差。可扩布性：动作电位产生后即迅速扩布；幅度和波形始终不变，不随扩布而衰减。动作电位的特点动作电位的产生原理电压门控Ｎａ+通道电压门控K+通道去极化极化超极化有激活门和失活门结构；有静息、激活、失活三个阶段；开放快速。有开放、关闭两个阶段；缓慢激活。restingactivationactivation-70~-50mV,Na离子快速内流，导致去极化。inactivationinactivationresting0mV，K离子快速外流，导致复极化。动作电位形成的基础电压门控Ｎａ+通道与电压门控K+通道打开，导致快速钠离子内

7、流与延迟出现的钾离子外流形成；受钠钾泵的影响很小；不直接耗能，能量来自离子梯度的势能。“全或无”现象：动作电位的产生需要刺激达到一定程度；刺激达不到阈值，则动作电位不能产生；动作电位一旦产生，不因刺激增强而增大，其强度取决于静息电位与钠离子平衡电位之差。可扩布性：动作电位产生后即迅速扩布；幅度和波形始终不变，不随扩布而衰减。动作电位的特点绝对不应期与相对不应期绝对不应期为细胞膜去极化与复极化时期，不能接受下一个刺激。相对不应期是细胞膜超极化时期，膜内电压更负，兴奋性降低，因而只有更强的刺激才能引起细胞新的动作电位。阈下刺激与局

8、部电位阈下刺激不引起动作电位，但可引起局部膜电位的变化，膜内电位升高，为局部电位。动作电位局部电位去极化阈刺激，全或无阈下刺激，可随刺激大小变化传播可扩布，不衰减局限在局部，指数衰减强度不可叠加时、空间均可叠加结果兴奋，快速传导局部兴奋，不能传导动作电位在同一细胞的传导３无论