細(xì)胞的生物電現(xiàn)象公開課課件

第三節(jié)細(xì)胞的生物電現(xiàn)象第一章細(xì)胞的基本功能第一節(jié)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)與功能第三節(jié)肌細(xì)胞的收縮功能第三節(jié)細(xì)胞的生物電現(xiàn)象Glasslifefish(Eigermarnia)400VChocolatelifefish(Gymnotuscarapo)80VElephantnosefish(Mormyrid)1000VBlackghostfish(Sternarchus)1VFreshwatercatfish400V實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：一、膜電位(membranepotentialMP)1、概念：細(xì)胞膜內(nèi)外存在的電勢差。通透膜選擇性通透膜Nernst方程與平衡電位

EK=RT/ZF?ln[K+]O/[K+]i=59.5log[K+]O/[K+]i外內(nèi)電緊張性作用（作為介質(zhì)）細(xì)胞膜的電阻性細(xì)胞膜的電容性3、生物膜的電學(xué)特性A、膜電阻性：純脂質(zhì)膜106?~109?生物膜103?阻礙離子的流動(dòng)性膜電阻R膜電導(dǎo)G=1/R膜離子通透性P=GB、膜電容性：介電常數(shù)3~5，6nm厚相當(dāng)于1μF/cm2表現(xiàn)為膜表面的離子吸附性

細(xì)胞膜上不同特性的離子通道不同時(shí)間活動(dòng)，造就了膜不同狀態(tài)下，具有不同的跨膜電特性靜息狀態(tài)重度刺激受刺激狀態(tài)輕度刺激細(xì)胞膜對(duì)的離子選擇性通透和離子的吸附作用:K+＞Cl-＞Na+＞A-靜息狀態(tài)下細(xì)胞膜內(nèi)、外離子分布不勻2、靜息電位的產(chǎn)生模式3、靜息電位的計(jì)算與實(shí)驗(yàn)證明①Hodgkin和Katz的實(shí)驗(yàn)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+μECl

-θEA~~EKK+的通透性大于Na+近100倍,故RP非常接近于EK②在槍賊巨大神經(jīng)纖維測得RP值為-77mv,與NHodgkin和Katz的計(jì)算值（-87mv）基本符合。

③人工改變[K+]O/[K+]i，RP也發(fā)生相應(yīng)改變極化狀態(tài)極化反極化超極化去極化復(fù)極化4、與RP相關(guān)的概念：

②物理式電緊張擴(kuò)布③具有總和效應(yīng)2、原理：①局部通道變化配體性電壓性機(jī)械性②局部電位的方向性去極化性超極化性③離子極性陽離子陰離子強(qiáng)的局部刺激特征：

A：是非衰減（疲勞）式傳導(dǎo)的電位。

B：具有“全或無”的現(xiàn)象：即同一細(xì)胞上的AP大小不隨刺激強(qiáng)度和傳導(dǎo)距離而改變的現(xiàn)象。

C：動(dòng)作電位的產(chǎn)生是細(xì)胞自身的特點(diǎn)，與刺激無關(guān)意義：

AP的產(chǎn)生是為了將信息傳遞遠(yuǎn)處，標(biāo)志細(xì)胞的興奮——可興奮性組織與興奮性去極化上升支下降支2、動(dòng)作電位的形狀與相關(guān)概念刺激局部電位閾電位去極化零電位反極化（超射）復(fù)極化超極化①細(xì)胞內(nèi)記錄極化:以膜為界，外正內(nèi)負(fù)的狀態(tài)。去極化:膜內(nèi)外電位差向小于RP值的方向變化的過程。超極化:膜內(nèi)外電位差向大于RP值的方向變化的過程。復(fù)極化:去極化后再向極化狀態(tài)恢復(fù)的過程。反極化:細(xì)胞膜由外正內(nèi)負(fù)的極化狀態(tài)變?yōu)閮?nèi)正外負(fù)的極性反轉(zhuǎn)過程。閾電位:引發(fā)AP的臨界膜電位數(shù)值。局部電位:低于閾電位的去極化電位。1）AP產(chǎn)生的基本條件:①膜內(nèi)外存在離子濃度差3、動(dòng)作電位的產(chǎn)生機(jī)制及其特性②膜內(nèi)外的電極化現(xiàn)象:RP③膜在受到刺激時(shí)，對(duì)離子的通透性改變：即電壓門控性Na+、K+通道激活而開放和Na+-K+泵被激活A(yù)P上升支AP下降支超極化部分當(dāng)細(xì)胞受到刺激細(xì)胞膜上少量Na+通道激活而開放Na+順濃度差少量內(nèi)流→膜內(nèi)外電位差↓→局部電位當(dāng)膜內(nèi)電位變化到閾電位時(shí)→Na＋通道大量開放Na+順電化學(xué)差和膜內(nèi)負(fù)電位的吸引→再生式內(nèi)流[Na+]i↑、[K+]O↑→激活Na+－K+泵2）AP產(chǎn)生的離子機(jī)制與過程：膜內(nèi)負(fù)電位減小到零并變?yōu)檎娢唬ˋP上升支）Na+通道關(guān)→Na+內(nèi)流停+同時(shí)K+通道激活而開放K＋順濃度差和膜內(nèi)正電位的吸引→K＋迅速外流膜內(nèi)電位迅速下降，恢復(fù)到RP水平（AP下降支）Na+泵出、K+泵回，離子恢復(fù)到興奮前水平→后電位A絕對(duì)不應(yīng)期

B相對(duì)為應(yīng)期

C超常期

D低常期細(xì)胞興奮性取決于膜上的部分特異蛋白，興奮性即表現(xiàn)為形成動(dòng)作電位的主要離子通道再激活的可能性4、動(dòng)作電位時(shí)相與細(xì)胞的興奮性ABCD1）傳導(dǎo)機(jī)制：局部電流？5、動(dòng)作電位在細(xì)胞上的傳導(dǎo)有髓鞘N纖維為遠(yuǎn)距離(跳躍式)局部電流3）傳導(dǎo)