生理学细胞生物电现象(七年制).ppt

细胞电活动与离子通道Hodgkin提出离子通道的概念；Neher和Sakmann证实！1991年NobelPrize膜片钳（patchclamp）技术原理单通道电流特征单通道电流指标与全细胞电流关系离子通道的功能状态动作电位过程中膜电导的变化Hodgkin和Huxley提出钠学说：Na+通透性一过性增强测定膜电导的根据：INa=GNa×（Em-ENa）电压钳测定全细胞膜电流的结果：去极化可引起GNa一过性增大和GK的逐渐增大。膜电导的电压依赖性和时间依赖性：动作电位的成因：GNa和GK依次增大，相应离子发生跨膜扩散复极化的因素：主要是GNa减小GK增大可加速复极不同细胞动作电位去极化离子通道机制的差别心肌慢反应细胞是Ca2+内流绝大多数细胞是Na+内流神经细胞树突APNa+和K+通过各自的电压门控通道的易化扩散是形成神经和骨骼肌细胞静息电位和动作电位的直接原因。由钠泵活动产生的膜内高K+和膜外高Na+状态是各种细胞生物电现象产生的基础。生物电现象的产生机制第一节静息电位（RestingPotential，RP）静息电位的定义和测量定义：细胞未受刺激时细胞膜内外的电位差。特点：膜内电位较膜外为负，具体数值为毫伏级，不同细胞有差异。如规定膜外电位为0（接地），则膜内电位在-10?–100mV之间。01mV0290mV03+30mV04枪乌贼巨大神经轴突（?1000?m)在细胞电生理学中的贡献细胞跨膜电位的发现：最早是利用枪乌贼神经轴突作出的（凌宁Gerard,1949）玻璃微电极细胞内记录技术静息电位记录示意图电极刺穿细胞膜前电极刺穿细胞膜后0mV-90mV0mV二.静息电位产生原理：K+平衡电位二.静息电位产生原理：K+平衡电位Bernstein首次提出（1902年），细胞内外K+的不均匀分布和安静时膜主要对K+有通透性可能是细胞能保持内负外正极化状态的基础。[K+]i/[K+]o=35,[Na+]o/[Na+]i=14浓度势能使细胞内K+有向细胞外扩散的趋势，细胞外Na+有向细胞内扩散的趋势。如果没有阳离子的不对等扩散，细胞内外是电中性的（不带电），因为细胞内或细胞外的正负离子电荷数是相等的。细胞内液和细胞外液各种离子的浓度在生理情况下，如果不存在细胞膜对某些带电粒子的选择性通透，则不论是细胞外液还是细胞内液，阴、阳粒子的电荷数是相等的，细胞内液和细胞外液都是电中性的（即不带电）。如果细胞膜对某种离子有选择性通透现象，则细胞膜两侧会有带电现象。要点：整流钾通道，IK1），在K+向细胞外扩散时不伴有负离子的向外扩散和Na+向内扩散。细胞膜在静息状态下确实主要对K+有通透性（内向01正电荷，每移出一个K+就使细胞外多带一个正电荷。由于K+带正电荷，K+向细胞外扩散时使细胞外带02衡电位，可用Nernst方程计算。K+向外扩散达到平衡时的细胞内外电位差即是K+平04阻止K+的向外扩散，最终达到平衡?K+平衡电位由于同性电荷相斥，当K+移出足够多时，电场力又03静息电位产生原理示意图-20mV-30mV-40mV-50mV-60mV-70mV-80mV静息电位水平12实验证明：细胞外液中K＋浓度会影响神经纤维静息电位的大小，而细胞外液中Na＋浓度几乎不影响；12问题1：怎么证明静息电位是K+平衡电位？能斯特方程是用以定量描述离子ri在A、B两体系间形成的扩散电位的方程表达式。0102影响电极电势的因素很多。对特定的电极来说，温度、溶液浓度(或气体分压)是主要的影响因素。德国化学家Nernst提出了电极电势与溶液浓度之间的关系式即Nernst方程式（Nernstequation）。Nernst方程式较好的揭示了电极电势与溶液浓度之间的关系。浓度对电极电势的影响（二）实际测量静息电位（一）用Nernst方程式计算K+的平衡电位影响静息电位水平的因素膜内外K+浓度差膜对K+和Na+的相对通透性钠-钾泵生电作用动作电位的概念细胞受刺激而兴奋时，细胞膜在静息电位的基础上产生的一次迅速短暂、可扩布的电位变化,是细胞兴奋的标志。可兴奋细胞:神经细胞、肌细胞、部分腺细胞超射负后电位正后电位动作电位由锋电位和后电位两部分组成。0102后电位（afterpotential)：锋电位之后的未恢复部分锋电位(spikepotential)：细