动作电位恢复静息电位
静息电位及动作电位的形成原理
主页博客相册个人档案好友查看文章相关文章静息电位和动作及其形成原理2009-09-16 16:19静息电位及其形成原理细胞膜的生物电现象主要有两种表现形式,即安静时的静息电位和受刺激时产生的膜电位的改变(包括局部电位和动作电位)。
生物电现象是以细胞为单位产生的,以细胞膜两侧带电离子的不均衡分布和离子的选择性跨膜转运为基础。
1.静息电位(resting potential,RP):指细胞未受刺激时存在于细胞膜内外两侧的电位差。
将一对测量电极中的一个放在细胞的外表面,另一个与微电极相连,准备刺入细胞膜内。
当两个电极都位于膜外时,电极之间不存在电位差。
在微电极尖端刺入膜内的一瞬间,示波器上显示一突然的电位跃变,表明两个电极间出现电位差,膜内侧的电位低于膜外侧电位。
该电位差是细胞安静时记录到的,因此称为静息电位。
几乎所有的动植物细胞的静息电位都表现为膜内电位值较膜外为负,如规定膜外电位为0,膜内电位可以负值表示,即大多数细胞的静息电位在-10~-100mV之间。
神经细胞的静息电位约为-70mV,红细胞的约为-10mV。
细胞膜两侧存在电位差,以及此电位差在某种条件下会发生波动,使细胞膜处于不同的电学状态。
人们将细胞安静时膜两侧保持的内负外正的的状态称为膜的极化;当膜电位向膜内负值加大的方向变化时,称为膜的超极化;相反,膜电位向膜内负值减小的方向变化,称为膜的去极化;细胞受刺激后先发生去极化,再向膜内为负的静息电位水平恢复,称为膜的复极化。
2.静息电位形成的原理(1)细胞膜内、外的离子浓度差RP的形成与细胞膜两侧的离子有关。
下表显示枪乌贼巨轴突细胞膜两侧主要离子浓度。
由表可见,细胞膜内外的离子呈不均衡分布,膜内K+多于膜外,Na+和Cl-低于膜外,即细胞内为高钾低钠低氯的状态。
此外,A-表示带负Hodgkin和Huxley推测:由于细胞内外存在K+的浓度差(细胞内高钾), K+具有从膜内侧向膜外侧扩散的趋势。
普心动作电位名词解释 -回复
普心动作电位名词解释-回复
动作电位是指生物细胞在受到刺激后,其膜电位发生迅速而短暂的改变的一种电生理现象。
具体来说,当细胞膜受到足够的刺激使其去极化达到一定阈值时,细胞会产生一次快速的电位变化,从静息状态的膜电位急剧上升到一个正电位峰值,然后再下降到低于静息电位的负电位水平,最后恢复到静息电位状态。
这个过程就是动作电位。
动作电位有几个重要的特性:一是“全或无”现象,即动作电位的幅度不随刺激强度的增加而增大,只有达到阈值才会产生,否则不产生;二是动作电位一旦产生,就会以恒定的形态沿细胞膜传导,不会衰减;三是存在不应期,即在动作电位产生后的一段时间内,无论再施加多大的刺激,细胞都不会再次产生动作电位。
动作电位是神经传递、肌肉收缩、腺体分泌等生理活动的基础,对于理解生物体的电生理功能具有重要意义。
静息电位和动作电位的测定
静息电位和动作电位的测定1.静息电位和动作电位:静息电位:在神经未受到刺激时,神经纤维处于静息状态,这时,由于细胞膜内外特异的离子分布特点,细胞膜两侧的电位表现为内负外正,称为静息电位。
动作电位:当神经纤维某一部位受到刺激时,这个部位的膜两侧出现暂时性的电位变化,由内负外正变为外负内正,这就是动作电位。
2.基本原理:神经细胞内K+明显高于膜外,而膜外Na+明显高于膜内。
静息时,由于膜主要对K+有通透性,造成K+外流,使膜外阳离子多于膜内,所以外正内负。
受到刺激时,细胞膜对Na+的通透性增加,钠离子内流,使膜内阳离子浓度高于外侧,所以表现为内正外负。
之后,在膜上由于存在钠钾泵,在其作用下,将外流的钾离子运输进膜内,将内流的钠离子运出膜外,从而成膜电位又慢慢恢复到静息状态。
3.神经电位差测定的常见类型:(1)静息电位测定方式:静息电位常见的测定方式是将电流表的两个电极一个放在神经纤维的外侧,另一个放在神经纤维的内侧(如右上图),由于内外两侧存在电势差,因此电流表指针会发生偏转。
(2)动作电位测定方式:①在一个神经纤维上的测定:是指将电流表的两个电极放在同一个神经纤维的外侧(A处和B处),来测定两个电极处是否有电位差。
其放置方式如右下图。
对于一个神经纤维上电位的测定,如电流表指针发生了偏转,则说明A B两点存在电势差。
一般的做法是在该神经纤维上C点给一个足够强度的刺激,从而观察电流表发生几次偏转,方向是否一致?当刺激点C到达A、B两点距离相等时,神经冲动同时到达A、B两点,两点虽然均产生了动作电位,但是仍然不存在电势差,因此电流表不会发生偏转。
只要刺激点C与A、B点在同一神经元上,且CA与CB不相等,电流表就会发生两次方向相反的偏转。
②在两个神经纤维上的测定:是指将电流表的两个电极放在两个相邻神经元的外侧,来测定两个电极处是否有电位差。
其放置方式如右图。
在A点给一个足够强度的刺激,观察电流表发生几次偏转,方向是否一致?若这个刺激发生在上游神经元上,则电流表会发生两次方向相反的偏转;若这个刺激发生在下游神经元上,则电流表只能发生一次偏转。
静息电位和动作电位离子运输方式
静息电位和动作电位离子运输方式静息电位和动作电位是神经细胞内外电位差的两种状态。
静息电位是神经细胞在没有受到任何刺激时的电位状态,通常为-70mV左右。
动作电位则是神经细胞在受到足够强度的刺激后出现的短暂、快速、可逆性的脉冲,通常持续1ms左右。
离子运输方式是影响神经元静息电位和动作电位的重要因素之一。
神经元内外离子浓度差以及离子通道的开闭状态都能够影响静息电位和动作电位。
首先,钠钾泵是神经元维持静息电位和恢复动作电位所必需的重要机制。
钠钾泵通过主动转运机制将3个Na+离子从细胞内向外排放,同时将2个K+离子从外向内输送,这样就使得细胞内外Na+和K+的浓度保持不平衡。
这种不平衡状态导致了负内正外的静息电位。
其次,离子通道也对神经元静息电位和动作电位产生影响。
当刺激到达神经元时,离子通道会发生开放或关闭的变化。
对于静息电位来说,K+通道是最为重要的因素。
由于K+离子在细胞内浓度较高,因此当K+通道打开时,大量的K+离子会从细胞内向外扩散,导致细胞内负电位增加,即静息电位变得更为负性。
而对于动作电位来说,钠离子和钾离子通道都是必需的。
当神经元受到足够强度的刺激时,钠离子通道迅速打开,大量Na+离子从外向内涌入细胞内部,导致细胞内正电位增加;随后钾离子通道打开,大量K+离子从细胞内向外扩散,使得细胞重新回到负电位状态。
除了这些影响因素之外,还有其他一些物质也能够影响神经元的静息电位和动作电位。
例如药物、毒素、酸碱度等等。
总之,在神经元中影响静息电位和动作电位的因素有很多种。
理解这些机制可以帮助我们更好地理解神经元的功能和神经传递的基本原理。
转静息电位和动作电位
转静息电位和动作电位要点归纳:一静息电位:电位:外正内负形成原因:①细胞内外离子分布和浓度不同。
就正离子来说,膜内K+浓度较高,约为膜外的30倍。
膜外Na+浓度较高约为膜内的10倍。
从负离子来看,膜外以Cl-为主,膜内则以大分子有机负离子(A-)为主。
②细胞在静息状态下,膜对K+的通透性大,对Na+的通透性则很小。
对膜内大分子A-则无通透性。
二动作电位电位:外负内正形成原因:当细胞受刺激而兴奋时,膜对Na+通透性增大,对K+通透性减小,于是细胞外的Na+便会顺其波度梯度和电梯度向胞内扩散,导致膜内负电位减小,直至膜内电位比膜外高。
三兴奋的传导细胞膜某一点受刺激产生兴奋时,其兴奋部位膜电位内负外正变为内正外负,于是兴奋部位和静息部位之间出现了电位差,导致局部的电荷移动,即产生局部电流。
四兴奋传导的方向此电流的方向是膜外电流由静息部位流向兴奋部位,膜内电流由兴奋部位流向静息部位五注意静息电位的形成是K+逆浓度梯度转运的结果,需消耗能量动作电位的形成不耗能细胞的生物电现象伴随生命活动的电现象,称为生物电。
关于生物电在生命活动中所起的作用,目前还不十分清楚。
一、静息电位及其产生机制(一)静息电位静息电位是指细胞在安静状态下,存在于细胞膜的电位差。
这个差值在不同的细胞是不一样的,就神经纤维而言为膜外电位比膜内电位高70~90mv。
如规定膜外电位为0,则膜内电位当为负值(-70~-90mv)。
细胞在安静状态时,保持比较稳定的外正内负的状态,称为极化。
极化状态是细胞处于生理静息状态的标志。
以静息电位为准,膜内负电位增大,称为超极化。
膜内负电位减小,称为去或除极化。
细胞兴奋后,膜电位又恢复到极化状态,称为复极化。
(二)静息电位产生的机制"离子学说"认为,细胞水平生物电产生的前提有二:①细胞内外离子分布和浓度不同。
就正离子来说,膜内K+浓度较高,约为膜外的30倍。
膜外Na+浓度较高约为膜内的10倍。
静息电位和动作电位的概念及形成机制
静息电位和动作电位的概念及形成机制静息电位和动作电位的概念及形成机制一、静息电位的概念及形成机制1. 静息电位的概念静息电位是指神经细胞在未被刺激时的电位状态。
在静息状态下,细胞内外存在电化学梯度,使神经元内外细胞膜的电位差保持在负数水平,为-70mV左右。
2. 静息电位的形成机制静息电位的形成主要与离子的通透性和Na+/K+泵有关。
在静息状态下,细胞膜上的Na+和K+离子通道处于闭合状态,但是Na+/K+泵仍在起作用,将细胞内的Na+排出,K+输进,维持细胞内外的离子平衡,保持负电位。
3. 静息电位的重要性静息电位是神经细胞正常功能的基础,它保证了细胞对外部刺激的敏感性,使神经元能够正常传递和处理信息。
二、动作电位的概念及形成机制1. 动作电位的概念动作电位是神经元在受到刺激时产生的短暂的电位变化。
它是神经元传递信息的基本单位,具有快速传导和全或无的特点。
2. 动作电位的形成机制动作电位的形成包括兴奋、去极化和复极化三个阶段。
当神经元受到足够的刺激时,细胞膜上的Na+通道打开,Na+大量流入细胞内,使细胞内外电位逆转,形成去极化;随后Na+通道关闭,K+通道打开,K+大量流出,使细胞内外电位恢复,形成复极化。
3. 动作电位的重要性动作电位是神经元传递信息的方式,它能够在神经元内外迅速传递信息,使神经元之间能够进行有效的通讯,实现信息的处理和传递。
总结与回顾:静息电位和动作电位是神经元活动的重要基础。
静息电位维持着神经元的正常状态,使其对外部刺激保持敏感;而动作电位则实现了神经元信息的传递,是神经元活动中最基本的过程之一。
在细胞水平上,静息电位的形成主要与离子的通透性和Na+/K+泵有关,通过保持细胞内外的离子平衡来维持静息状态;而动作电位的形成则依赖于离子通道的开闭和离子内外的流动,通过电压门控离子通道的开合来实现电位的变化。
个人观点和理解:静息电位和动作电位是神经元活动的核心过程,对于理解神经元的功能和信息传递具有重要意义。
简答心室肌细胞动作电位的过程
简答心室肌细胞动作电位的过程
心室肌细胞动作电位的过程可以分为以下几个阶段:
1. 极化阶段:在休息状态下,心室肌细胞的细胞膜内外的电位差为安静电位。
此时,细胞膜内外的离子分布相对稳定。
2. 快速钠离子通道的开放:当心脏受到刺激时,细胞膜上的快速钠离子通道会迅
速开放。
这导致细胞膜内的钠离子从细胞外部流入细胞内,从而产生钠电流。
3. 快速钠离子通道的关闭:当细胞膜上的电位大约达到+30毫伏时,快速钠离子
通道会自动关闭,结束钠电流的产生。
4. 缓慢钙离子通道的开放:在快速钠离子通道关闭后,细胞膜上的缓慢钙离子通
道会逐渐开放。
这导致细胞膜内的钙离子从细胞外部流入细胞内,从而产生钙电流。
5. 钙离子通道的关闭和钾离子通道的开放:随着缓慢钙离子通道的开放,细胞膜
内的钙离子浓度逐渐增加,同时细胞膜上的钾离子通道也开始开放。
这导致细胞
膜内的钾离子从细胞内流向细胞外,从而产生钾电流。
6. 动作电位的复极化:钙离子通道的关闭和钾离子通道的开放导致细胞膜内外的
电位开始逐渐恢复到安静电位。
这个过程称为复极化。
心室肌细胞动作电位的过程可以简化为:极化阶段、快速钠离子通道开放和关闭、缓慢钙离子通道开放、钙离子通道关闭和钾离子通道开放、动作电位的复极化。
这些阶段的电位改变和离子通道的开关控制了心室肌细胞的收缩和舒张,从而使
心脏能够有效地泵血。
静息电位和动作电位及其产生原理
静息电位和动作电位及其产生原理
静息电位是指神经细胞在静止状态下的电位差,通常为-70mV。
静息电位的产生是由于细胞膜内外的不均匀分布导致的离子梯度,主要涉及Na+、K+和Cl-等离子。
在静息状态下,细胞膜
内外的Na+电压门控通道关闭,K+通道半开放,Cl-通道也处
于相对关闭状态,使得细胞内外的电荷分布不平衡,从而产生电位差。
当受到刺激时,细胞膜上的Na+通道打开,Na+离子向细胞内
流动,导致细胞内的电位快速升高,形成快速升高的脉冲,即动作电位。
动作电位是在神经细胞上短暂的电压变化,其主要特点是快速变化、时程短暂和不可逆转。
动作电位的传导是沿着神经细胞的轴突进行的,通过离子的运动和细胞膜的极化过程实现。
总而言之,静息电位和动作电位是神经细胞在不同状态下的电位变化,静息电位是细胞处于静止状态下的电位差,动作电位是细胞在受到刺激而产生的快速电位变化,二者之间通过离子通道的打开和关闭来实现。
人体解剖生理学名词解释动作电位
人体解剖生理学名词解释动作电位一、概念动作电位是指神经元或肌肉细胞在受到刺激后产生的电压变化。
这种电压变化在神经传导和肌肉收缩中起着重要的作用。
二、形成过程1. 构成神经元膜的脂质双分子层具有半透性,其上的离子通道可以开启或关闭。
当细胞受到刺激时,通道打开,允许离子自由通过。
2. 在受到刺激后,细胞内外的离子浓度会发生变化,导致细胞内外的电位差发生改变。
3. 当细胞内的电位超过阈值时,触发膜电位的快速上升和下降,形成动作电位。
三、特征1. 动作电位是一种全或无的反应,即一旦触发就会全面传播,而不会因刺激的强度而改变动作电位的幅度。
2. 动作电位是快速的,通常持续时间很短,大约只有1-2毫秒。
3. 动作电位是可逆的,一旦传播完成,膜电位会恢复到静息电位水平。
四、传导1. 神经元内部动作电位沿轴突传播,通过神经末梢释放化学物质来传递信号。
2. 肌细胞内部动作电位则会引起肌肉的收缩。
五、应用1. 作为神经传导的重要基础,动作电位在神经系统功能活动中起到关键作用,如感觉传导、运动控制等。
2. 动作电位也被广泛应用于医学研究和临床诊断中,能够帮助医生了解神经肌肉失调的原因和机制,并且提供相应的治疗策略。
六、结语动作电位是神经细胞和肌肉细胞中非常重要的生理现象,对于维持正常的神经肌肉功能和实现协调的运动控制具有至关重要的作用。
深入了解动作电位的形成、传导和应用,有助于我们更好地理解人体的生理机制,为相关疾病的诊断和治疗提供理论支持。
动作电位是神经系统和肌肉系统中的重要生理现象,对于维持身体正常功能和实现协调的运动控制起着不可或缺的作用。
在我们深入了解动作电位的形成、传导和应用的基础上,接下来我们将继续探讨动作电位在神经传导和肌肉收缩中的具体机制以及其在医学领域的应用。
一、神经传导中的动作电位动作电位在神经元中是如何传导的呢?神经元的细胞体和树突接收到来自其他神经元的信息,通过细胞体和树突将这些信息传递给轴突。
有关静息电位和动作电位的问题
这道题目来源是北京师范大学出版的《人体解剖学》里的一个图改编的。
第(3)题应该是比较同种的几个神经置于不同钠离子浓度的器皿中,比较不同器皿中的变化。
如是在低浓度的Na+中,变化如图1,如果是在高浓度的Na+中,变化如图2,但是题目是在比较图1与图2的不同。
只能比较1个变量,也就是刺激后的反极化状态,即图1为+35mV,图2为+45mV,依次类推,Na+浓度越高,反极化的电位越大。
而在Na+浓度为0时,不会引起反极化,电位变化为0。
静息电位及动作电位产生原理生物电现象是指生物细胞在生命活动过程中所伴随的电现象。
它与细胞兴奋的产生和传导有着密切关系。
细胞的生物电现象主要出现在细胞膜两侧,故把这种电位称为跨膜电位,主要表现为细胞在安静时所具有的静息电位和细胞在受到刺激时产生的动作电位。
心电图、脑电图等均是由生物电引导出来的。
1.静息电位及其产生原理静息电位是指细胞在安静时,存在于膜内外的电位差。
生物电产生的原理可用"离子学说"解释。
该学说认为:膜电位的产生是由于膜内外各种离子的分布不均衡,以及膜在不同情况下,对各种离子的通透性不同所造成的。
在静息状态下,细胞膜对K+有较高的通透性,而膜内K+又高于膜外,K+顺浓度差向膜外扩散;细胞膜对蛋白质负离子(A-)无通透性,膜内大分子A-被阻止在膜的内侧,从而形成膜内为负、膜外为正的电位差。
这种电位差产生后,可阻止K+的进一步向外扩散,使膜内外电位差达到一个稳定的数值,即静息电位。
因此,静息电位主要是K+外流所形成的电-化学平衡电位。
2.动作电位及其产生原理细胞膜受刺激而兴奋时,在静息电位的基础上,发生一次扩布性的电位变化,称为动作电位。
动作电位是一个连续的膜电位变化过程,波形分为上升相和下降相。
细胞膜受刺激而兴奋时,膜上Na+通道迅速开放,由于膜外Na+浓度高于膜内,电位比膜内正,所以,Na+顺浓度差和电位差内流,使膜内的负电位迅速消失,并进而转为正电位。
动作电位静息电位
动作电位静息电位1. 什么是动作电位和静息电位?动作电位和静息电位是神经元细胞膜的两种电位状态。
动作电位是指神经元细胞膜在受到足够强度的刺激后,发生短暂的电压变化的过程。
而静息电位则是指神经元细胞膜在没有受到任何刺激时的电压状态。
2. 动作电位的过程当神经元受到足够强度的刺激时,细胞膜内外的离子浓度发生瞬间变化,导致细胞膜内外电位的反转。
这种电位反转的过程被称为动作电位。
动作电位的过程可以分为四个阶段:- 静息状态:细胞膜内外的离子浓度分布保持不变,细胞膜内外电位差为-70mV左右。
- 起始阶段:细胞膜受到刺激后,细胞膜内外的离子浓度发生瞬间变化,导致细胞膜内外电位差快速反转到+30mV左右。
- 上升阶段:细胞膜内外电位差继续上升到峰值,此时细胞膜内外电位差为+30mV左右。
- 下降阶段:细胞膜内外电位差开始迅速下降,恢复到静息状态。
3. 静息电位的维持静息电位的维持与神经元细胞膜内外的离子浓度分布有关。
在静息状态下,神经元细胞膜内外的离子浓度分布如下:- 细胞内钾离子(K+)浓度高,细胞外钠离子(Na+)浓度高。
- 细胞内氯离子(Cl-)浓度低,细胞外氯离子(Cl-)浓度高。
这种离子分布的差异导致了细胞膜内外的电位差,使得细胞膜内电位为负电荷,外电位为正电荷。
这种静息状态的电位差通常为-70mV左右。
维持这种静息状态需要通过细胞膜上的离子通道和离子泵来实现。
4. 总结动作电位和静息电位是神经元细胞膜的两种电位状态。
动作电位指细胞膜在受到足够强度的刺激后,发生短暂的电压变化的过程。
静息电位指细胞膜在没有受到任何刺激时的电压状态。
神经元细胞膜内外离子浓度分布的差异是维持静息电位的主要原因。
通过细胞膜上的离子通道和离子泵来调节离子浓度分布,从而维持静息状态。
动作电位和静息电位的研究有助于人们更好地理解神经元的工作原理,为治疗神经系统相关疾病提供参考。
动作电位恢复静息电位
动作电位恢复静息电位动作电位复极化后出现超极化,此时膜内电压低于-70mv,书上说此时钠钾泵发挥作用,将3个钠离子运出,2个钾离子运入,这样逐渐恢复-70mv的状态,但是出去的钠离子多,进来的钾离子少不是加重了膜内的负电荷吗,为什么能够恢复-70mv2014-12-25 17:32提问者采纳这个问题我总结并发表过,我给你解释,下附相应解释,不理解的大家一起探讨这个问题。
静息电位与动作电位一、静息电位1、概念表述静息电位是指组织细胞静止状态下存在于膜内外两侧的电位差,呈外正内负的极化状态。
其值常为数十毫伏,并稳定在某一固定水平。
2、产生条件(1)细胞膜内外离子分布不平衡。
就正离子来说,膜内K+浓度较高,约为膜外的30倍。
膜外Na+浓度较高约为膜内的10倍。
从负离子来看,膜外以Cl-为主,膜内则以大分子有机负离子(A-)为主。
(2)膜对离子通透性的选择。
在静息状态下,膜对K+的通透性大,对Na+的通透性则很小(Na+通道关闭),对膜内大分子A-则无通透性。
3、产生过程K+顺浓度差向膜外扩散,膜内A-因不能透过细胞膜被阻止在膜内。
致使膜外正电荷增多,电位变正,膜内负电荷相对增多,电位变负,这样膜内外便形成一个电位差。
当促使K+外流的浓度差和阻止K+外流的电位差这两种拮抗力量达到平衡时,使膜内外的电位差保持一个稳定状态,即静息电位。
这就是说,细胞内外K+的不均匀分布和安静状态下细胞膜主要对K+有通透性,是使细胞能保持内负外正的极化状态的基础,所以静息电位又称为K+的平衡电位。
二、动作电位1、概念表述动作电位是指可兴奋细胞受到阈或阈上刺激时,在静息电位的基础上发生的一次快速扩布性电位变化。
典型的神经动作电位的波形由峰电位、负后电位和正后电位组成。
2、产生条件(1)细胞膜内外离子分布不平衡。
细胞内外存在着Na+的浓度差,Na+在细胞外的浓度是细胞内的13倍之多。
(2)膜对离子通透性的选择。
细胞受到一定刺激时,膜对Na +的通透性先增加,对K+的通透性后增加。
静息电位动作电位
静息电位动作电位
静息电位动作电位(Resting Membrane Potential Action Potential,简称RMP-AP)是指由一个细胞的内外电位差引发的生物电位过程。
在此过程中,当外界环境中的电位变化时,会引起细胞内外电位差,从而产生电位上升或降低。
RMP-AP是由三个不同的周期组成的,即静息电位、动作电位和恢复期。
首先,当细胞的外界环境中的电位变化时,会导致细胞内外电位差的变化,从而使细胞内外电位差发生变化,这就是静息电位(RMP)。
此时,细胞内外电位差处于一个稳定的水平,这样细胞就可以保持正常的功能。
接下来是动作电位(AP),当细胞内外电位差超过一定的阈值时,会产生一个动作电位,它具有较快的上升速度和较高的电压水平,从而使细胞内外电位差急剧上升,这样细胞便会发出电位信号,从而改变细胞的生理功能。
最后是恢复期。
当动作电位(AP)发生后,细胞内外电位差会再次降低,直到恢复到原先的静息电位(RMP),此时会有一个恢复期,即当细胞内外电位差回到正常水平时,细胞便会恢复到正常的功能状态。
总之,静息电位动作电位(RMP-AP)是由一个细胞的内外电位差引发的生物电位过程,其主要由静息电位、动作电位和恢复期三个不同的周期组成,它能够使细胞内外电位差发生变化,从而使细胞发出的电位信号改变细胞的生理功能,从而使细胞获得正常的功能状态。
静息电位、动作电位时膜电位变化
静息电位和动作电位是神经细胞在传递信号过程中的膜电位变化。
静息电位指的是神经细胞在没有受到外部刺激时的膜电位。
在神经细胞的细胞膜上存在离子的电荷差异,通过离子通道的开关控制,形成了静息电位。
通常情况下,神经细胞的内部负电荷相对于外部为负值,大约在-70毫伏左右。
这种电位差称为静息电位,维持着神经细胞的稳定状态。
当神经细胞受到足够强度的刺激时,例如其他神经细胞的输入信号,细胞膜上的离子通道会打开,导致离子通透性增加。
这将引起电荷差异的改变,从而导致膜电位发生变化。
如果膜内电压超过一个特定的阈值,就会触发动作电位。
动作电位是神经细胞在兴奋状态下的膜电位变化。
当膜电位超过阈值后,电压门控的离子通道会打开,使得细胞内外的离子交换发生快速变化。
这导致电位迅速升高,达到峰值,然后又迅速恢复到静息电位。
动作电位的传播沿着神经纤维进行,用于在神经系统中传递信号。
总结来说,静息电位是神经细胞在没有受到刺激时的稳定膜电位,而动作电位则是在受到足够强度刺激时触发的快速、短暂的膜电位变化。
这些电位变化是神经细胞传递信号和进行信息处理的基础。
静息电位和动作电位的概念及形成机制
静息电位和动作电位的概念及形成机制一、静息电位的概念静息电位是指在神经元或肌细胞处于静息状态时,细胞内外的电位差。
在细胞膜内外侧产生的电压差异,形成静息电位。
一般情况下,静息电位为-70mV左右。
静息电位的存在,是生物神经元和肌肉细胞能够进行正常信号传导和兴奋性行为的重要基础。
静息电位是由细胞质内、外离子浓度梯度和细胞膜通透性共同作用的结果。
在静息状态下,细胞质内部存在高浓度的钾离子,而细胞外则存在高浓度的钠离子和氯离子。
细胞膜对钠、钾和氯离子的通透性不同,导致了这种电位差的形成。
静息电位的维持对于细胞的正常功能和生理活动至关重要。
它不仅能够维持细胞内外离子平衡,还能够保证细胞的正常兴奋和传导。
二、动作电位的概念动作电位是指在细胞兴奋状态下,细胞膜内外突然出现的短暂电压变化。
动作电位是神经元和肌肉细胞进行信号传导的基本单位,是产生神经冲动和肌肉收缩的物理基础。
动作电位的形成需要经历一系列的复杂过程。
当细胞受到刺激而兴奋时,细胞膜上的离子通道会发生开放和关闭的变化,导致钠离子快速内流和钾离子慢速外流。
这一过程导致了细胞膜内外的电位迅速变化,从而产生了动作电位。
动作电位具有快速传导、一次触发和不衰减的特点,能够保证神经信号和肌肉收缩的快速、准确和有效传导。
三、静息电位和动作电位的形成机制1. 静息电位的形成机制静息电位的形成受到静息时细胞膜的通透性和离子浓度梯度的影响。
细胞膜上的钠-钾泵能够使细胞内钠离子浓度降低,细胞内外存在电学和化学的离子浓度梯度。
细胞膜上的钠和钾通道保持半开状态,使得细胞膜内外的离子保持动态平衡,从而维持了静息电位的稳定状态。
2. 动作电位的形成机制动作电位的形成涉及到离子通道的快速开放和关闭。
当细胞受到刺激而兴奋时,细胞膜上的钠通道会迅速开放,使得钠离子快速内流,细胞膜内外的电位快速升高;随后钠通道关闭,钾通道开放,钾离子慢速外流,使得细胞膜内外的电位迅速下降和恢复。
这一过程形成了动作电位。
静息电位和动作电位及其产生原理
静息电位和动作电位及其产生原理生物电现象是指生物细胞在生命活动过程中所伴随的电现象。
它与细胞兴奋的产生和传导有着密切关系。
细胞的生物电现象主要出现在细胞膜两侧,故把这种电位称为跨膜电位,主要表现为细胞在安静时所具有的静息电位和细胞在受到刺激时产生的动作电位。
心电图、脑电图等均是由生物电引导出来的。
1.静息电位及其产生原理静息电位是指细胞在安静时,存在于膜内外的电位差。
生物电产生的原理可用"离子学说"解释。
该学说认为:膜电位的产生是由于膜内外各种离子的分布不均衡,以及膜在不同情况下,对各种离子的通透性不同所造成的。
在静息状态下,细胞膜对K+有较高的通透性,而膜内K+又高于膜外,K+顺浓度差向膜外扩散;细胞膜对蛋白质负离子(A-)无通透性,膜内大分子A-被阻止在膜的内侧,从而形成膜内为负、膜外为正的电位差。
这种电位差产生后,可阻止K+的进一步向外扩散,使膜内外电位差达到一个稳定的数值,即静息电位。
因此,静息电位主要是K+外流所形成的电-化学平衡电位。
2.动作电位及其产生原理细胞膜受刺激而兴奋时,在静息电位的基础上,发生一次扩布性的电位变化,称为动作电位。
动作电位是一个连续的膜电位变化过程,波形分为上升相和下降相。
细胞膜受刺激而兴奋时,膜上Na+通道迅速开放,由于膜外Na+浓度高于膜内,电位比膜内正,所以,Na+顺浓度差和电位差内流,使膜内的负电位迅速消失,并进而转为正电位。
这种膜内为正、膜外为负的电位梯度,阻止Na+继续内流。
当促使Na+内流的浓度梯度与阻止Na+内流的电位梯度相等时,Na+内流停止。
因此,动作电位的上升相的顶点是Na+内流所形成的电-化学平衡电位。
在动作电位上升相达到最高值时,膜上Na+通道迅速关闭,膜对Na+的通透性迅速下降,Na+内流停止。
此时,膜对K+的通透性增大,K+外流使膜内电位迅速下降,直到恢复静息时的电位水平,形成动作电位的下降相。
可兴奋细胞每发生一次动作电位,膜内外的Na+、K+比例都会发生变化,于是钠-钾泵加速转运,将进入膜内的Na+泵出,同时将逸出膜外的K+泵入,从而恢复静息时膜内外的离子分布,维持细胞的兴奋性。
静息电位和动作电位的形成
时间/ms
动作电位的形成
K+
K+
电位 /mv
+35
-70
3Na+
高K 漏漏KK++通通
NNaa++--KK++泵泵 道道22KK++
电压K+门通控道 式K+通道
NNaa++
+
-
漏Na+通道
电压门控 式Na+通道
高Na+
时间/ms
K+
静息电位的恢复
电位 /mv
+35
-70
3Na+
漏K+通
道 2K+
K+
静息电位的形成
表示膜内电位相对 于膜外电位
电位 /mv
3Na+
Na+-K+泵
漏K+通道
2K+
Na+
高K+
漏Na+
-70
通道
高Na+
时间/ms
二、动作电位的形成机制
3Na+
漏K+通
道2K+
Na+-K+泵
电压门控 式K+通道
高K+
电压门控式K+通道、 电压门控式Na+通道:
在细胞膜处于静息状态时都 是关闭的,只有当外界刺激 达到一定值时,电压门控式 Na+通道、K+通道才会先后被 激活打开,
时间/ms
参考文献
1 学军.关于静息电位和动作电位的探究式教学过程 J . 生物学通报,2014,49 7 :44-49.
静息电位和动作电位产生原理
静息电位和动作电位产生原理
静息电位和动作电位是神经细胞的两种电信号,分别代表着细胞的静止状态和兴奋状态。
这两种信号的产生是由细胞膜上的离子通道所控制的。
静息电位产生时,细胞膜内外的离子浓度存在差异,细胞内外的电位差为负值。
此时,细胞膜上的钠离子通道关闭,细胞膜上的钾离子通道处于打开状态。
这时,钾离子通过钾离子通道向细胞外扩散,使细胞内外电位差缩小,细胞膜内的电位逐渐变得更为负值,从而产生静息电位。
当神经细胞受到刺激时,钠离子通道会打开,钠离子会由高浓度向低浓度扩散进入细胞内,使细胞内部的电位变得更加正值。
在达到一定程度时,细胞膜上的钾离子通道也会打开,钾离子会由高浓度向低浓度扩散流出细胞,使细胞内部的电位逐渐恢复到静息电位水平。
这个过程形成了动作电位,代表着细胞的兴奋状态。
总的来说,静息电位和动作电位的产生都是由离子通道在细胞膜上的开闭状态所决定的。
静息电位的产生与细胞膜上的钾离子通道有关,而动作电位的产生则与细胞膜上的钠离子通道和钾离子通道有关。
- 1 -。
心肌自律细胞动作电位的特点
心肌细胞动作电位的特点包括0期除极、1期快速复极、2期缓慢复极、3期快速复极、4期静息,其中将心肌细胞动作电位与其他细胞动作电位区别的主要特征是2期缓慢复极,也成为心肌细胞动作电位有平台期,导致心肌细胞动作电位的复极时间长。
心肌细胞动作电位包括5期,每一期都有其特点以及相应的生理学机制。
0期:心肌细胞外的钠离子通过快钠通道流入细胞内,因此除极速度快。
1期:心肌细胞膜对钠离子的通透性迅速下降,加上快钠通道关闭,钠离子停止内流,同时膜内钾离子快速外流,导致快速复极。
2期:钙离子缓慢内流和有少量钾离子缓慢外流形成,二者形成的电位相互抵消,导致平台期形成。
3期:钙离子停止内流,钾离子迅速外流,因此快速复极。
4期:膜复极化完毕后和膜电位恢复,处于静息电位。
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动作电位恢复静息电位
动作电位复极化后出现超极化,此时膜内电压低于-70mv,书上说此时钠钾泵发挥作用,将3个钠离子运出,2个钾离子运入,这样逐渐恢复-70mv的状态,但是出去的钠离子多,进来的钾离子少不是加重了膜内的负电荷吗,为什么能够恢复-70mv
2014-12-25 17:32
提问者采纳
这个问题我总结并发表过,我给你解释,下附相应解释,不理解的大家一起探讨这个问题。
静息电位与动作电位
一、静息电位
1、概念表述
静息电位是指组织细胞静止状态下存在于膜内外两侧的电位差,呈外正内负的极化状态。
其值常为数十毫伏,并稳定在某一固定水平。
2、产生条件
(1)细胞膜内外离子分布不平衡。
就正离子来说,膜内K+浓度较高,约为膜外的30倍。
膜外Na+浓度较高约为膜内的10倍。
从负离子来看,膜外以Cl-为主,膜内则以大分子有机负离子(A-)为主。
(2)膜对离子通透性的选择。
在静息状态下,膜对K+的通透性大,对Na+的通透性则很小(Na+通道关闭),对膜内大分子A-则无通透性。
3、产生过程
K+顺浓度差向膜外扩散,膜内A-因不能透过细胞膜被阻止在膜内。
致使膜外正电荷增多,电位变正,膜内负电荷相对增多,电位变负,这样膜内外便形成一个电位差。
当促使K+外流的浓度差和阻止K+外流的电位差这两种拮抗力量达到平衡时,使膜内外的电位差保持一个稳定状态,即静息电位。
这就是说,细胞内外K+的不均匀分布和安静状态下细胞膜主要对K+有通透性,是使细胞能保持内负外正的极化状态的基础,所以静息电位又称为K+的平衡电位。
二、动作电位
1、概念表述
动作电位是指可兴奋细胞受到阈或阈上刺激时,在静息电位的基础上发生的一次快速扩布性电位变化。
典型的神经动作电位的波形由峰电位、负后电位和正后电位组成。
2、产生条件
(1)细胞膜内外离子分布不平衡。
细胞内外存在着Na+的浓度差,Na+在细胞外的浓度是细胞内的13倍之多。
(2)膜对离子通透性的选择。
细胞受到一定刺激时,膜对Na+的通透性先增加,对K+的通透性后增加。
( 因为Na+通道开放快,失活也快;K+通道开放的慢,失活的也慢,慢到几乎就不出现失活。
)
3、产生过程
(1)去极化:细胞受到阀上刺激→细胞外的Na+顺浓度梯度流人细胞内→当膜内负电位减小到阈电位时Na+通道全部开放→Na +顺浓度梯度瞬间大量内流(正反馈倍增)→细胞内正电荷增加→膜内负电位从减小到消失进而出现膜内正电位→膜内正电位增大到足以对抗由浓度差所致的Na+内流→膜两侧电位达到一个新的平衡点。
该过程主要是Na+内流形成的平衡电位,可表示为动作电位模式图的上升支。
(2)复极化:去极化达峰值时被激活的Na+通道迅速关闭而失活→Na+内流停止→K+通道逐渐被激活而开放→膜对K+的通透性增加→K+借助于浓度差和电位差快速外流→膜内电位迅速下降(负值迅速上升)→电位恢复静息值。
该过程是K+外流形成的,可表示为动作电位模式图的下降支。
(3)Na+-K+泵转运:当膜复极化结束后,有一部分Na+在去极化中扩散到细胞内,并有一部分K+在复极过程中扩散到细胞外。
这样细胞膜上的Na+-K+泵就会被激活,并开始主动地将膜内的Na+泵出膜外,同时把流失到膜外的K+泵回膜内,Na+—K+的转运是耦联进行的,以恢复兴奋前的离子分布的浓度。