生理学（高天明）1-1 细胞的生物电现象-1.pptVIP

有髓鞘N纤维为远距离(跳跃式)局部电流 3）传导特点 （1）绝缘性  （2）双向性  （3）不衰减性  （4）不可融合性  （5）相对不疲劳性 4）动作电位传递速度的影响 （1）生物材料的导电性  （2）动作电位的特性 生物的电现象 Glass life fish (Eigermarnia) 400V Chocolate life fish (Gymnotus carapo) 80V Elephant nose fish (Mormyrid) 1000V Black ghost fish (Sternarchus) 1V Fresh water catfish 400V 实验现象： 脂溶性 膜包被体 大分子物 小分子物 水溶性 有机物 无机离子 水分子 配体 单纯扩散 载体扩散 继发转运 渗透 信号转导 通道扩散 原发转运 信号传递 高浓度 低浓度 出胞 入胞 膜蛋白质 跨膜物质运动 生物电 一、膜电位(membrane potential MP) 1、概 念 ：细胞膜内外存在的电势差。  通透膜 选择性通透膜 Nernst方程与平衡电位 EK=RT/ZF?ln[K+]O/[K+]i =59.5 log[K+]O/[K+]i ①细胞膜内、外离子分布不匀 [Na+]i＜[Na+]o≈1∶10 [K+]i＞[K+]o≈30∶1 [Cl-]i＜[Cl-]o≈1∶14 [A-]i＞[A-]o≈ 4∶1 2、膜电位的产生机制 ②细胞膜选择性通透 外 内 电紧张性作用 （作为介质） 细胞膜的电阻性 细胞膜的电容性 3、生物膜的电学特性 A、膜电阻性： 纯脂质膜106?~109? 生物膜103? 阻碍离子的流动性 膜电阻 R 膜电导 G=1/R 膜离子通透性 P=G B 、膜电容性： 介电常数3~5，6nm厚相当于1μF/cm2 表现为膜表面的离子吸附性 细胞膜上不同特性的离子通道不同时间活动，造就了膜不同状态下，具有不同的跨膜电特性 静息状态 重度刺激 受刺激状态 轻度刺激 二、静息电位（resting potential） 1、静息电位的概念 取决于静息状态下细胞膜对离子选择性通透 通透性：K+ ＞ Cl- ＞ Na+ ＞ A- 细胞膜对的离子选择性通透和离子的吸附作用 :K+＞Cl-＞Na+＞A- 静息状态下细胞膜内、外离子分布不匀 2、静息电位的产生模式 3、静息电位的计算与实验证明 ①Hodgkin 和 Katz的实验公式源自Nernst方程 RP=RT/F?ln(pk[K+]o +pNa[Na+]o +pCl[Cl-]o)/ (pk[K+]i +pNa[Na+]i +pCl[Cl-]i) RP=κEK – λENa + μ ECl - θ EA~~EK K+的通透性大于Na+近100倍,故RP非常接近于EK ②在枪贼巨大神经纤维测得RP值为-77mv,与N Hodgkin 和 Katz的计算值（-87mv）基本符合。 ③人工改变[K+]O/[K+]i，RP也发生相应改变 极化状态 极化 反极化 超极化 去极化 复极化 4、与RP相关的概念： 1、特点： ①具有刺激相关性，非“全或无”现象 三、局部电位 ②物理式电紧张扩布 ③具有总和效应 2、原理： ①局部通道变化 配体性 电压性 机械性 ②局部电位的方向性 去极化性 超极化性 ③离子极性 阳离子 阴离子 强的局部刺激 四、动作电位(action potential AP) 1、概 念：可兴奋细胞受到刺激，细胞膜在静息电位基础上发生一次短暂的、可逆的,并可向周围扩布的电位波动称为动作电位。 AP实验现象 特征： A：是非衰减（疲劳）式传导的电位。 B：具有“全或无”的现象：即同一细胞上的AP大小不随刺激强度和传导距离而改变的现象。 C：动作电位的产生是细胞自身的特点，与刺激无关 意义： AP的产生是为了将信息传递远处，标志细胞的兴奋 ——可兴奋性组织与兴奋性 去 极 化 上 升 支 下降支 2、动作电位的形状与相关概念 刺激 局部电位 阈电位 去极化 零电位 反极化（超射） 复极化 超极化 ①细胞内记录 极 化:以膜为界，外正内负的状态。 去极化:膜内外电位差向小于RP值的方向变化的过程。 超极化:膜内外电位差向大于RP值的方向变化的过程。 复极化:去极化后再向极化状态恢复的过程。 反极化:细胞膜由外正内负的极化状态变为内正外负 的极性反转过程。 阈电位:引发AP的临界膜电位数值。 局部电位:低于阈电位的去极化电位。 ②细胞外记