细胞电活动.ppt

细胞的电活动 人体及生物体活细胞在安静和活动时都存在电活动（bioelectricity）。 膜是绝缘的，介电常数3~5；6nm。膜两侧有电位差。 膜上有离子通道：离子流动时，有电位变化。 安静时：静息电位。 弱刺激：电紧张电位 electrotonic potential 强刺激：产生局部电位-阈电位-动作电位 一、静息电位 Resting potential 及其产生机制 （一）.RP: 安静时，细胞膜内外的电位差, 外正内负极化状态。 稳定的直流电（自律细胞除外） 1、记录 膜电位 membrane potential: 存在于膜两侧的电位差 极化状态 polarization： 安静状态时，膜电位外正内负 超极化 hyperpolarization ：静息电位绝对值增大 复极化 repolarization： 去极后向静息电位恢复的过程 去极化 depolarization： 膜内静息电位绝对值减小 超射值 overshoot： 去极化超过0电位的部分。 2、数值： 骨骼肌 -90mv，心肌 -90mv， 神经组织 -70mv； 平滑肌- 55mv，RBC -10mv 1、条件 1)钠泵活动形成膜内、外离子浓度差 2)静息状态下细胞膜对K+通透，非门控性钾通道。 [K+]i ＞[K+] （二）静息电位的产生机制 2、证明 ① 与Hodgkin 和 Katz在枪贼巨大神经纤维测得-77mv相近, ② 人工改变[K+] O /[K+]i，RP发生相应改变。 3、影响因素 ① 膜两侧的K+ 浓度差改变 ② 膜离子通道的通透性变化 ③ 钠泵的活动增强时: 膜内超极化 图2-9 K+ 、Na+ 和 Cl ﹣的平衡电位与静息电位和动作电位的关系 EK 、 ENa 和 ECl 分别为 K+ 、 Na+ 和 Cl ﹣的平衡电位； RP: 静息电位； AP: 动作电位 EK= RT ZF ln [K+]O [K+]i = lg60 [K+]O [K+]i (mV) RP 形成的机制：钾离子的平衡电位 静息状态下 膜内K+浓度膜外K+ 膜对K+的通透性大 K顺浓度向膜外扩散 膜外正电荷不断增加 形成K外移的阻力 K+的净移动为0 K+平衡电位 形成K+外移的动力 静息电位 内负外正 二、动作电位(AP)及其产生机制 (一) 动作电位 2、AP特征： ①全或无”性质：同一细胞上AP的大小不随刺激强度而改变。 ②可传播性：AP在同一细胞上的传播是不衰减的。不随传导距离而改变。 ③不融合：有不应期 3、意义：AP是细胞兴奋的标志, 传播信息, 触发细胞活动. 1.概念：在静息电位基础上，给细胞 一个适当的刺激，触发其 产 生可传播的膜电位波动. 锋电位：pike potential是AP的标 升支　去极化+超射（ –70 mV 迅速去极至+30mV 降支：复极化初期（ +30迅速复极至接近–70 mV） 后电位　复极化后期：后去极化（负后电位） 后超极化（正后电位）　 1、电化学驱动力：决定离子跨膜移动方向 静息电位- Na+受到很强的内向驱动力 锋电位---- K+受到很强的外向驱动力 对Na+的驱动力：EM－ENa=﹣70mV－(+60mV)=﹣130mV 对K+的驱动力：EM－EK=﹣70mV－(﹣90mV)= +20mV 对K+的驱动力：EM－EK=+30mV－(﹣90mV)= +120mV 对Na+的驱动力：EM－ENa=+30mV－(+60mV)=﹣30mV 静息膜电位为﹣70mV 膜电位为去极化+30mV （二）动作电位的产生机制 2、动作电位期间膜电导的变化- -离子通道--通透性 内向电流——Na+内流 外向电流—— K+外流 Na内流 K外流 上升支 下降支 K＋外流 Na＋内流 TEA TTX 后电位 生电性Na＋泵 哇巴因 形成的离子 阻断剂 AP 不同程度去极化对膜钠电导和钾电导的影响 根据上述电压钳制期间记录的钠电流和钾电流计