第三节细胞的生物电现象

《第三节细胞的生物电现象》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第三节细胞的生物电现象（38页珍藏版）》请在文档大全上搜索。

1、湘南学院生理学教研室湘南学院生理学教研室第三节第三节 细胞的生物电现象细胞的生物电现象一、静息电位及其产生机制一、静息电位及其产生机制二、动作电位及其产生机制二、动作电位及其产生机制三、局部电位及其特性三、局部电位及其特性湘南学院生理学教研室湘南学院生理学教研室目的要求目的要求1.掌握静息电位、动作电位的概念、掌握静息电位、动作电位的概念、产生机制及影响因素，阈电位的概产生机制及影响因素，阈电位的概念及动作电位与局部电位的区别。念及动作电位与局部电位的区别。2.熟悉动作电位在同一细胞上的传导熟悉动作电位在同一细胞上的传导机制机制湘南学院生理学教研室湘南学院生理学教研室一、静息电位及其产生机制一

2、、静息电位及其产生机制1.静息电位静息电位(resting potential,RP) ：细胞处于静：细胞处于静 息状态时，膜两侧存在的外正内负的电位差。息状态时，膜两侧存在的外正内负的电位差。 2.数值：数值：以细胞外电位为零，则细胞内电位为以细胞外电位为零，则细胞内电位为负。负。通常是稳定的直流电位。通常是稳定的直流电位。（一）细胞的静息电位（一）细胞的静息电位湘南学院生理学教研室湘南学院生理学教研室 3.证明证明RP的实验的实验（甲）当（甲）当A、B电极都位电极都位于细胞膜外，无电位于细胞膜外，无电位改变，改变，证明膜外无电证明膜外无电位差位差。（乙）当（乙）当A电极位于细胞电极位于细胞

3、膜外，膜外，B电极插入膜内时，电极插入膜内时，有电位改变，有电位改变，证明膜内、证明膜内、外间有电位差外间有电位差。（丙）当（丙）当A、B电极都位电极都位于细胞膜内，无电位改于细胞膜内，无电位改变，变，证明膜内无电位差证明膜内无电位差。湘南学院生理学教研室湘南学院生理学教研室极极 化化 静息电位存在时细胞膜电位外正内负静息电位存在时细胞膜电位外正内负 的状态。的状态。去极化去极化 静息电位减小甚至消失的过程。静息电位减小甚至消失的过程。超极化超极化 静息电位增大的过程。静息电位增大的过程。反极化反极化 膜内电位由零变为正值的过程。膜内电位由零变为正值的过程。超超 射射 膜内电位高于零电位的部分

4、。膜内电位高于零电位的部分。复极化复极化 去极化、反极化后向静息电位恢复的去极化、反极化后向静息电位恢复的 过程。过程。4.膜电位状态膜电位状态湘南学院生理学教研室湘南学院生理学教研室（二）静息电位产生的机制（离子流学说）（二）静息电位产生的机制（离子流学说） 1.形成条件：形成条件： 细胞膜两侧离子的浓度分布不均。细胞膜两侧离子的浓度分布不均。 Na+iNa+o1 10, K+iK+o30 1 Cl-iCl-o1 14, A-iA-o 4 1 不同状态下，细胞膜对各种离子的通透性不同。不同状态下，细胞膜对各种离子的通透性不同。 通透性：通透性：K+ Cl- Na+ A-湘南学院生理学教研室湘

5、南学院生理学教研室 K+ i K+ o P K+ 高高促进促进K+外流的浓度势能外流的浓度势能 阻碍阻碍K+外流的电场力外流的电场力 K+的净外流为零的净外流为零 K+平衡电位平衡电位2.RP的形成机理的形成机理K+外流外流湘南学院生理学教研室湘南学院生理学教研室（1）Nernst 公式公式 Ek= 59.5 Log K+ o/K+ i (mV) 理论值理论值 87mV，实际值实际值 77mV实际值与理论值随实际值与理论值随K+ 浓度降低相差越大？浓度降低相差越大？（2）改变细胞外液中的）改变细胞外液中的K+浓度浓度（3）通道阻断剂四乙铵）通道阻断剂四乙铵(TEA)3.证明静息电位是钾离子平衡

6、电位证明静息电位是钾离子平衡电位湘南学院生理学教研室湘南学院生理学教研室湘南学院生理学教研室湘南学院生理学教研室（三）影响静息电位的主要因素（三）影响静息电位的主要因素1.细胞膜在静息状态时对细胞膜在静息状态时对K+的通透性。的通透性。2.膜外膜外K+浓度与膜内浓度与膜内K+浓度的差决定浓度的差决定EK。3.钠钠-钾泵活动的水平。钾泵活动的水平。湘南学院生理学教研室湘南学院生理学教研室二、动作电位及其产生机制二、动作电位及其产生机制1.动作电位动作电位(Action Potential, AP) ：细胞受刺激：细胞受刺激 后在后在RP基础上发生可扩布的电位变化。基础上发生可扩布的电位变化。（一

7、）细胞的动作电位（一）细胞的动作电位湘南学院生理学教研室湘南学院生理学教研室单一神经纤维的动作电位示意图单一神经纤维的动作电位示意图超射超射阈电位阈电位局部电位局部电位刺激伪迹刺激伪迹静息电位静息电位湘南学院生理学教研室湘南学院生理学教研室2.动作电位变化过程动作电位变化过程锋电位锋电位后电位后电位上升支上升支 去极化（去极化（-70mV 0mV） 超射（超射（0mV +35mV）下降支下降支 复极化（复极化（+35mV -70mV）去极化后电位（负后电位）去极化后电位（负后电位）超极化后电位（正后电位）超极化后电位（正后电位）AP湘南学院生理学教研室湘南学院生理学教研室（二）动作电位产生机制

8、（二）动作电位产生机制膜内外膜内外Na+不均匀分布（外高内低）不均匀分布（外高内低）膜突然对膜突然对Na+通透增大（通透增大（ Na+通道开放）通道开放）Na+内流达内流达Na+平衡电位平衡电位1.去极化去极化2.复极化复极化 ：Na+通道关闭，通道关闭，K+通道开放，通道开放，K+外流外流3.后电位的产生机制后电位的产生机制（1）负后电位）负后电位：细胞外一过性：细胞外一过性K+蓄积蓄积（2）正后电位）正后电位：Na泵活动增强泵活动增强湘南学院生理学教研室湘南学院生理学教研室再生性循环再生性循环刺激刺激 Na+通道开通道开 Na+内流内流 去极化去极化 AP升支升支 K+外流外流K+通道开通

9、道开AP降支降支湘南学院生理学教研室湘南学院生理学教研室4.证明动作电位是钠离子平衡电位证明动作电位是钠离子平衡电位（1）Nernst公式公式 ENa= 59.5 Log Na+o/Na+i (mV) 超射值超射值= ENa（2）改变细胞外液的）改变细胞外液的Na浓度浓度（3）河豚毒）河豚毒(tetrodotoxin,TTX）（4）电压钳或膜片钳）电压钳或膜片钳湘南学院生理学教研室湘南学院生理学教研室5.动作电位期间膜电导的变化（电压钳实验）动作电位期间膜电导的变化（电压钳实验） 动作电位的产生先是由于出现迅速增加的动作电位的产生先是由于出现迅速增加的Na+电导，电导，Na+在很强的电化学驱动