生物电现象

第二节细胞的生物电现象生物电现象细胞在安静或活动时伴有的电活动，称为生物电现象。生物电主要发生在细胞膜的两侧，因此也称为跨膜电位，简称膜电位。包括静息电位和动作电位。细胞膜的结构概述脂质双分子层(半透膜)单纯扩散（simplediffusion）载体（转运体）易化扩散经通道的易化扩散一、静息电位及其产生机制（一）静息电位1、概念：指在安静状态下，存在于细胞膜两侧的外正内负的电位差。A、B电极都位于膜外，无电位改变，膜外无电位差。A电极位于膜外，B电极插入膜内，有电位改变，膜内外间有电位差。相差90mv，膜外为正电膜内为负电。A、B电极都位于膜内，无电位改变，膜内无电位差。静息电位相关概念1、静息状态下外正内负状态→极化状态，(以膜外为0，膜内-90mv，-90mv意味着RP或极化状态)2、极化状态的减弱或消除(RP↓)→去极化(-90→0)，膜电位高于0部分为超射值。3、去极化变为外负内正状态→反极化。极化状态的增强(RP↑)→超极化(-90→-100)。4、去极化到静息状态→复极化。(O→-90)。（二）静息电位的产生机制1、膜两侧形成电位差的必备条件：①膜两侧的离子分布和浓度不均，即浓度差。②细胞膜的离子通透性不同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∶12膜电位的产生机制2）细胞膜对离子选择性通透K+＞Cl-＞Na+＞A-二、动作电位及其产生机制（一）动作电位1、概念：细胞接受刺激时，在静息电位的基础上发生一次快速的、可扩步性的电位变化，称为动作电位。（动作电位是细胞兴奋的标志）AP实验现象去极化-60-0mv反极化0-40mv复极化0--60mv超极化-60--90mv正后电位（后去极化）负后电位（后超极化）上升支下降支后电位0mv以上为超射（二）动作电位的产生机制1、AP上升支（去极化）:Na+通道开放，Na+内流2、AP下降支（复极化）：K+通道开放，K+外流3、超极化后电位：Na+-K+泵激活Na+外流和K+内流③膜在受到刺激时，对离子的通透性改变：即电压门控性Na+、K+通道激活而开放和Na+-K+泵被激活AP上升支AP下降支超极化部分（三）动作电位的传导动作电位的引起：阈电位2、动作电位的传导机制：局部电流3、动作电位的传导方式①无髓鞘N纤维上为近距离局部电流②有髓鞘N纤维为远距离(跳跃式)局部电流动作电位的传导特点1、不衰减性2、“全或无”现象3、双向传导当细胞受到刺激细胞膜上少量Na+通道激活而开放Na+顺浓度差少量内流→膜内外电位差↓→局部电位当膜内电位变化到阈电位时→Na＋通道大量开放Na+顺电化学差和膜内负电位的吸引→再生式内流[Na+]i↑、[K+]O↑→激活Na+－K+泵AP的产生机制小结:膜内负电位减小到零并变为正电位（AP上升支）Na+通道关→Na+内流停+同时K+通道激活而开放K＋顺浓度差和膜内正电位的吸引→K＋迅速外流膜内电位迅速下降，恢复到RP水平（AP下降支）Na+泵出、K+泵回，离子恢复到兴奋前水平→后电位