神经细胞生物电共29页
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细胞生物电现象ppt课件
2、刺激时间
基强度：在刺 激作用时间足够条 件下，引起兴奋的
最小刺激强度，
利用时：基强 度条件下引起细 胞兴奋所需要的 最短作用时间。
时 值：二 倍基强度条件下 的利用时。
可兴奋组织的强度-时间曲线
3、刺激时间—强度变化率
变化率快：以最短时间达到阈值。 （AP容易发生）
变化率慢：以缓慢速度达到阈值。 （AP不容易发生）
二、兴奋的引起和兴奋在同一细胞上的传导
（一）刺激引起兴奋的条件
◎刺激强度。 ◎刺激持续时间。 ◎刺激的时间-强度变化率。
1、刺激强度
阈 值：引起组织与细胞兴奋的最小刺激强度。 阈刺激：＝阈值的刺激强度
阈上刺激：＞阈刺激（阈值） 阈下刺激：＜阈刺激（阈值）
意义：是衡量某一 组织与细胞兴奋性高低的 客观指标。
形成局部电流
膜内：兴奋部位相邻的静息部位的电位上升 膜外：兴奋部位相邻的静息部位的电位下降
去极化达到阈电位，触发邻近静息部位膜爆发AP
无髓鞘神经纤维
近距离局部电流，动作电位沿膜依次产生。
2、有髓鞘神经纤维 跳跃式局部电流（跳跃传导），动作电位只在朗
飞氏结处产生。
第三节 骨骼肌的收缩功能
骨骼肌的收缩是神经冲 动传到末梢时，兴奋经神 经－骨骼肌接头传递给肌 肉，引起肌肉的兴奋和收 缩。
后电位：AP复极到RP水平前呈 现时间较长、波动较小
的 电位变化过程。
包 括：负后电位和正后电位。
锋电位：特指神经纤维AP波形。
（二）生物电现象的产生机制（掌握）
1、静息电位 1）产生条件：
静息状态下膜内外离子分布不同 ——构成离子扩散动力
静息状态下膜对离子通透性不同 ——决定何种离子扩散
神经细胞的生物电现象(竞赛辅导)
兴奋时该组织细胞的兴奋性会立即产生一系列有规
律的变化：绝对不应期（ARP）-相对不应期 （RRP）-超常期（SNP）-低常期。以上各期的时
间长短在不同细胞有很大差异，如神经纤维、骨骼
肌ARP约0.5-2ms，但心肌约200-400ms。
2 绝对不应期的意义
即使给予连续快速刺激，也不会出现两个 AP 同 一时间的重合。
不会使突触后神经元达到兴奋的阈值。诱发一个突触
后神经元产生动作电位，必须有多个神经产生动作电
位，必须有多个兴奋性突触的共同作用。一个神经元 常于其他多个神经构成突触联系，突触后膜上电位改
变的总趋势取决于同时产生的EPSP与IPSP代数和的
总和。
突触前抑制
突触前轴突末梢兴奋而抑制另一个突触前膜的递质释
抑制性突触后电位（IPSP） 是突触前膜释放抑制性递质（抑制性中间神经元 释放的递质），导致突触后膜主要对K+、Cl-通透性增
加，Cl-内流产生局部超极化，这种超极化使突触后神
经元膜电位远离阈值，兴奋性下降。这种电位变化称 为抑制性突触后电位。
突触输入的总和
在中枢神经系统中，一次单独的突触后电位一般
C．引起突触前膜释放递质减少
D．引起突触后膜产生EPSP(兴奋性突触后电位)幅度减小
E．引起突触后膜产生IPSP(抑制性突触后电位)幅度增大
骨骼肌的收缩功能
一、神经-肌肉接头处兴奋的传递
1 神经-肌接头的结构 接头前膜：突触囊泡（含Ach）、膜上有Ca2+通道。 接头间隙：充满C外液，内含粘蛋白、多糖。 接头后膜（终板膜）：有Ach –R、胆碱酯酶。Na+、 K+通道等 。
A．动作电位时程短于肌肉收缩的收缩期
第二章神经细胞的生物电现象
第二章神经细胞的生物电现象在生理学中，细胞膜的功能占有重要的地位。
细胞膜是细胞的屏障，它把细胞内外的物质分隔开，使细胞成为一个相对独立的单位。
它还是细胞与其生存环境间发生联系的部位，不但物质进出细胞必须经过细胞膜，而且一切刺激作为信号也是通过细胞膜进行传递的。
第一节细胞膜的物质转运功能进出细胞的物质种类很多，有脂溶性的、水溶性的和带电荷的离子。
由于细胞膜的基架是脂质双分子层，所以脂溶性的物质才有可能通过细胞膜。
而水溶性物质则不能直接通过细胞膜，它们必须借助某些物质的帮助才能通过，其中细胞膜结构中具有特殊功能的蛋白质起着关键性的作用。
细胞膜转运物质的形式是多种多样的，有不同的分类方法，现将常见的几种转运形式分别介绍如下。
（一）单纯扩散单纯扩散（simple diffusion）是指脂溶性小分子物质跨细胞膜由高浓度区向低浓度区移动的过程，它是一种物理现象。
在溶液中，溶质分子总是从高浓度区向低浓度区作顺浓度差移动，直到两个区的该物质浓度达到平衡时为止。
细胞膜两侧的物质移动，主要受到由脂质构成的细胞膜屏障作用的影响，所以理论上只有脂溶性物质才能以单纯扩散的形式通过细胞膜。
决定扩散通过量（简称通量）的主要因素有两个：①细胞膜两侧该物质的浓度差，这是物质扩散的动力，浓度差愈大，扩散通量也愈大；②该物质通过细胞膜的难易程度，即通透性（permeability）的大小，细胞膜对该物质的通透性减小时，扩散通量也减小。
在人体内，以单纯扩散方式进出细胞的物质种类很少，比较肯定的有氧和二氧化碳等气体分子，它们既能溶于水，也能溶于脂质。
它们顺浓度差扩散，好像水从高处流向低处那样，不需要外力帮助，细胞也不消耗能量。
（二）易化扩散不溶于脂质或脂溶性很小的物质，在特殊膜蛋白质的帮助下，由高浓度一侧通过细胞膜向低浓度一侧的扩散现象称为易化扩散（facilitated diffusion）。
易化扩散也是顺浓度差进行的，所以细胞也不直接消耗能量。
《神经系统生物电》PPT课件
4.突 触 后 膜 电 位 变化
5.突 触 后 神 经 元 兴奋性
6.在 信 息 传 递 中 作用
去极化
增加
突触后神经 元产生动作 电位或易化
超极化
降低
突触后神经 元不容易产 生动作电位
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三、兴奋由神经向肌肉的传递
神经肌肉接头 neuromuscular junction
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（一）肌丝的分子组成和 横桥运动
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5
三、组织兴奋及其恢复过程 中兴奋性的变化
分期
兴奋性
反
应
绝对不应期
零 对任何刺激不起反应
相对不应期 低于正常 对阈上刺激起反应
超 常 期 稍高于正常 对阈下刺激可起反应
低 常 期 稍低于正常 对阈上刺激起反应
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6
四、细胞的生物电现象 及其产生机制
（一）生物电现象的观察
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第三章 神经系统
第二节 神经的兴奋与传导
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1
一、兴奋性
兴奋：活组织或细胞对刺激发生的反应。 细胞受刺激时产生动作电位。
兴奋性：组织或细胞对刺激发生反应的能力 细胞受刺激时产生动作电位的能力。
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ห้องสมุดไป่ตู้
2
二、刺激引起兴奋的条件：
1 刺激强度 2 刺激持续时间 3 刺激强度-时间变化率
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K+外流
膜外正 膜内负
1. 在静息状态下，细胞内K+浓度高于细胞外，安静 时膜对K+的通透性较大,故K+外流聚于膜外，带负电 的蛋白不能外流而滞于膜内, 使膜外带正电，膜内带 负电。 2. 当促使K+外流的K+浓度势能差同阻碍K+外流的电 势能差（ K+外流导致的外正内负）相等时， K+跨膜 净移动量为零，故RP相当于Ek——K+平衡电位。
神经细胞的生物电
后电位 锋电位下降支最后恢复到静息电位水平以 前，膜两侧电位还有一些微小而缓慢的波 动，称为后电位 （正后电位和负后电位）
动作电位特点：
① 动作电位一经引起，其波形与幅度基本相 同，而与原刺激强度无关，这一特性称为动 作电位的“全或无”现象。
② 动作电位传导不衰减性。 ③ 动作电位一经产生将双向传遍整个细胞。
第二阶段：•下降支：复极化
Na+通道失活→K+通透性升高→ Na+内流停止，K+外流→膜内电位由 正向负值变化→静息电位
在体外描记的动作电位图形为一个 短促而尖锐的脉冲图形，似山峰般， 称为峰电位（Spike potential）。
第三阶段：•后电位的形成
膜电位接近静息电位时， 膜上的Na+-K+泵被激活，将 膜内的Na+离子向膜外转运， 同时，将膜外的K+向膜内运输， 形成了负后电位和正后电位。
第二章 细胞的兴奋性与生物电现象
（一）细胞的静息电位
细胞安静时 即未受刺激 时，存在于 细胞膜内外 两侧的电位 差，称为跨 膜静息电位， 简称静息电 位或膜电位。
1．静息电位现象 体内所有细胞的静息电位都表现为 膜内带负电而膜外带正电。细胞膜这种内负外正的状态， 称为极化状态。
各种细胞的静息电位大小有差异，如哺乳动物的神经 细胞为-70mV（即膜内电位比膜外低70mV），骨骼肌细胞 为-90mV，人的红细胞为-10mV。
后电位的产生机制:※ 负后电位：细胞外K瞬间蓄积 正后电位：Na泵活动增强
钠钾泵的主动转运
Na-K泵ATP酶
主动转运： 消耗一个ATP， 运进2个K＋， 运出3个Na＋
上升支 膜电位状态：内正外负（去极化） 膜电位变化幅度：90～130mV 超射值：＋20～30mห้องสมุดไป่ตู้（超射）
动作电位特点：
① 动作电位一经引起，其波形与幅度基本相 同，而与原刺激强度无关，这一特性称为动 作电位的“全或无”现象。
② 动作电位传导不衰减性。 ③ 动作电位一经产生将双向传遍整个细胞。
第二阶段：•下降支：复极化
Na+通道失活→K+通透性升高→ Na+内流停止，K+外流→膜内电位由 正向负值变化→静息电位
在体外描记的动作电位图形为一个 短促而尖锐的脉冲图形，似山峰般， 称为峰电位（Spike potential）。
第三阶段：•后电位的形成
膜电位接近静息电位时， 膜上的Na+-K+泵被激活，将 膜内的Na+离子向膜外转运， 同时，将膜外的K+向膜内运输， 形成了负后电位和正后电位。
第二章 细胞的兴奋性与生物电现象
（一）细胞的静息电位
细胞安静时 即未受刺激 时，存在于 细胞膜内外 两侧的电位 差，称为跨 膜静息电位， 简称静息电 位或膜电位。
1．静息电位现象 体内所有细胞的静息电位都表现为 膜内带负电而膜外带正电。细胞膜这种内负外正的状态， 称为极化状态。
各种细胞的静息电位大小有差异，如哺乳动物的神经 细胞为-70mV（即膜内电位比膜外低70mV），骨骼肌细胞 为-90mV，人的红细胞为-10mV。
后电位的产生机制:※ 负后电位：细胞外K瞬间蓄积 正后电位：Na泵活动增强
钠钾泵的主动转运
Na-K泵ATP酶
主动转运： 消耗一个ATP， 运进2个K＋， 运出3个Na＋
上升支 膜电位状态：内正外负（去极化） 膜电位变化幅度：90～130mV 超射值：＋20～30mห้องสมุดไป่ตู้（超射）
神经系统生物电讲课文档
下降支：钠通道关闭，钾通道开放，钾外流引起。随 后钠泵工作，泵出钠、泵入钾，恢复膜两侧原浓度 差。
内
第十七页，共52页。
（五）神经细胞兴奋性的变化
动作电位的时相
兴奋后兴奋性的变化
第十八页，共52页。
五、动作电位引起及其在同一细 胞的传导
（一）阈电位和锋电位的引起
阈电位：膜内负电位去极化到能引起动 作电位的临界值。
通 透 性 的 变 化 其 是 Na+通 透
性↑
— — — — — — — — — — —E P—S—P — — — — —I—P S—P— — —
4.突 触 后 膜 电 位 变化
5.突 触 后 神 经 元 兴奋性
6.在 信 息 传 递 中 作用
去极化
增加
突触后神经 元产生动作 电位或易化
超极化
降低
第三十七页，共52页。
肌管的作用
横 管：传AP至肌细胞深部 纵 管：贮存、释放、聚积钙 三联管：兴奋- 收缩耦联部位
第三十八页，共52页。
五、骨骼肌的收缩机制和
兴奋-收缩耦联 （一）肌丝的分子组成和
横桥运动
肌 丝
第三十九页，共52页。
粗肌丝：
由肌球蛋白组成
第四十页，共52页。
细肌丝：
由肌动蛋白、原肌球蛋白、肌钙蛋白质组成
第四十一页，共52页。
横桥特性：1 与肌球蛋白结合，扭动、
解离、复位、再结合…. 2 有ATP酶活性
第四十二页，共52页。
横桥特性：1 与肌纤蛋白结合，扭动、
解离、复位、再结合…. 2 有ATP酶活性
第四十三页，共52页。
Ca2+
第四十四页，共52页。
第四十五页，共52页。
内
第十七页，共52页。
（五）神经细胞兴奋性的变化
动作电位的时相
兴奋后兴奋性的变化
第十八页，共52页。
五、动作电位引起及其在同一细 胞的传导
（一）阈电位和锋电位的引起
阈电位：膜内负电位去极化到能引起动 作电位的临界值。
通 透 性 的 变 化 其 是 Na+通 透
性↑
— — — — — — — — — — —E P—S—P — — — — —I—P S—P— — —
4.突 触 后 膜 电 位 变化
5.突 触 后 神 经 元 兴奋性
6.在 信 息 传 递 中 作用
去极化
增加
突触后神经 元产生动作 电位或易化
超极化
降低
第三十七页，共52页。
肌管的作用
横 管：传AP至肌细胞深部 纵 管：贮存、释放、聚积钙 三联管：兴奋- 收缩耦联部位
第三十八页，共52页。
五、骨骼肌的收缩机制和
兴奋-收缩耦联 （一）肌丝的分子组成和
横桥运动
肌 丝
第三十九页，共52页。
粗肌丝：
由肌球蛋白组成
第四十页，共52页。
细肌丝：
由肌动蛋白、原肌球蛋白、肌钙蛋白质组成
第四十一页，共52页。
横桥特性：1 与肌球蛋白结合，扭动、
解离、复位、再结合…. 2 有ATP酶活性
第四十二页，共52页。
横桥特性：1 与肌纤蛋白结合，扭动、
解离、复位、再结合…. 2 有ATP酶活性
第四十三页，共52页。
Ca2+
第四十四页，共52页。
第四十五页，共52页。
第三章神经系统生物电55页PPT
AP机制2：
下降支：钠通道关闭，钾通道开放，钾外流引起。 随后钠泵工作，泵出钠、泵入钾，恢复膜两侧原 浓度差。
内
（五）神经细胞兴奋性的变化
动作电位的时相
兴奋后兴奋性的变化
五、动作电位引起及其在同一细 胞的传导
（一）阈电位和锋电位的引起
阈电位：膜内负电位去极化到能引起动 作电位的临界值。
将细肌丝拖向M线
肌小节缩短（收缩）
钙泵将钙泵入终池 肌浆钙减少 肌钙蛋白脱下 而变构 原肌球蛋白变构并重建阻抑 细肌丝滑回 原位（舒张）。
六、递质和受体
（一）神经递质和神经调质 1、神经递质的概念neurotransmitter 2、递质的分类 3、递质调质共存：相互配合制约使神经调节
更加精确。
（二）受体
第三章 神经系统
第二节 神经的兴奋与传导
一、兴奋性
兴奋：活组织或细胞对刺激发生的反应。 细胞受刺激时产生动作电位。
兴奋性：组织或细胞对刺激发生反应的能力 细胞受刺激时产生动作电位的能力。
二、刺激引起兴奋的条件：
1 刺激强度 2 刺激持续时间 3 刺激强度-时间变化率
阈刺激
阈值：刺激持续时间和强度-时间变化率 固定时，引起组织兴奋所需的最 小刺激强度。
受体receptor 激动剂agonist 配体ligand 颉颃剂antagonist 受体特性：特异性；可逆性；饱和性
受体的类型
与离子通道偶联的受体 化学门控通道 电压门控通道
与G蛋白偶联的受体 第一信使与受体结合 G蛋白被激活 作 用于效应酶 进而影响第二信使 再 作用于其他蛋白激酶……
七、神经反射活动的特征
反射reflex 反射弧 中枢神经系统兴奋传递过程的特征：