生物膜电位变化
生物电位差的概念
生物电位差，或称膜电位（membrane potential），是指在生物细胞膜两侧存在的电荷分布差异所形成的电位差。
具体到神经细胞或其他兴奋性细胞中，这种电位差是由于细胞膜对不同离子的通透性和浓度梯度相互作用的结果。
在静息状态下（即未受刺激时），神经细胞膜内K+离子浓度高于膜外，而Na+离子浓度则相反。
通过选择性离子通道，尤其是K+通道，使得K+离子顺浓度梯度向膜外扩散，形成相对稳定的膜电位状态，通常表现为膜内为负电位（约为-70mV），膜外为正电位。
当神经纤维某部位受到刺激时，膜上的电压门控Na+通道开放，Na+离子快速流入细胞内部，导致膜内电位迅速上升，超过0mV并达到正值，这一过程被称为去极化。
此时，原本存在于膜两侧的电位差发生了显著变化，形成了动作电位（action potential）。
在动作电位之后，离子泵将重新建立和维持静息状态下的电位差。
所以，生物电位差是一个描述细胞内外电荷分布状态的重要指标，在神经传导、肌肉收缩以及其他生理过
程中起着至关重要的作用。
高三总复习生物课件 神经调节中膜电位变化分析与相关实验探究
组3：将神经纤维分别置于Na＋浓度依次提高的生理溶液d、e中，测定其刺 激后的动作电位，并记录。
对上述所得的实验数据进行分析与处理。 (2)预测实验结果(设计一个坐标，以柱形图形式表示实验结果)。 (3)分析与讨论： ①简要解释组3的实验结果：________________________________________ ________________________________________________________________。 ②用放射性同位素24Na＋注入静息的神经细胞内，不久在生理溶液中测量到 放射性，24Na＋的这种转运方式属于________。用抑制酶活性的药物处理神经细 胞，会使24Na＋外流量________。 ③刺激脊蛙的坐骨神经，除了在反射中枢测量到动作电位外，还观察到腓肠 肌收缩，说明坐骨神经中含有______________神经。
经纤维的动作电位峰值逐渐增大。(3)②生理溶液中的Na＋浓度大于神经细胞内的浓度， 放射性同位素24Na＋逆浓度梯度从神经细胞内进入生理溶液，该跨膜运输方式是主动转 运，需要载体蛋白的参与和消耗能量。用抑制酶活性的药物处理神经细胞，会使细胞 呼吸强度下降，产生的ATP减少，主动转运减弱，24Na＋外流量减少。③刺激脊蛙的坐 骨神经，在反射中枢测到动作电位，说明其具有传入神经，观察到腓肠肌收缩，说明 其具有传出神经。因此，坐骨神经中有传入和传出神经。
2．(2020·浙江7月选考)欲研究生理溶液中K＋浓度升高对蛙坐骨神经纤维静 息电位的影响和Na＋浓度升高对其动作电位的影响。请完善以下实验思路，预测 实验结果，并进行分析与讨论。
细胞膜内外在各种状态下的电位情况-概述说明以及解释
细胞膜内外在各种状态下的电位情况-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述:细胞膜是细胞内外环境的隔离屏障，同时也是细胞内外电位差的重要维持者。
细胞膜内外的电位情况对细胞功能和生理活动具有重要影响。
本篇文章将重点探讨细胞膜在不同状态下的电位情况，包括细胞膜内电位情况、细胞膜外电位情况，以及在不同状态下的电位变化。
通过对这一重要问题的探讨，我们希望能够更深入地理解细胞内外电位的重要性，以及其对细胞功能的影响，为未来相关研究提供一定的参考和启示。
1.2 文章结构文章结构部分的内容：本文将分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分中，我们将对细胞膜内外电位情况进行概述，并介绍文章的结构和目的。
在正文部分中，我们将详细讨论细胞膜内和外的电位情况，以及不同状态下电位的变化。
最后，在结论部分中，我们将总结细胞膜内外的电位情况，探讨电位变化对细胞功能的影响，同时展望未来的研究方向。
通过对这些内容的分析和讨论，我们将全面了解细胞膜内外在各种状态下的电位情况。
"1.3 目的":目的是探讨细胞膜内外在不同状态下的电位情况，揭示其在细胞生理活动中的重要作用和影响。
通过对细胞膜内外电位的研究，可以深入了解细胞的电信号传导机制，揭示不同细胞状态下电位的变化规律，为疾病诊断和治疗提供新的思路和理论基础。
同时，通过探讨电位变化对细胞功能的影响，可以进一步揭示细胞内信号传导途径的重要性，为未来细胞生物学的研究提供参考和指导。
2.正文2.1 细胞膜内电位情况细胞膜内部的电位是指细胞质内相对于细胞外的电位差。
通常情况下，细胞膜内部的电位为负值，约为-70mV。
这种负电位主要是由于细胞膜上的离子通道和泵蛋白维持了细胞内外不同离子浓度的平衡状态。
在正常情况下，细胞膜内外之间存在着钠-钾泵、钾通道、氯离子通道等，这些离子通道和泵蛋白的作用使得细胞内部的电位保持在负值。
细胞膜内的电位不仅与离子通道和泵蛋白的功能有关，还与细胞内各种代谢活动、信号传导等密切相关。
细胞的生物电现象
细胞的生物电现象细胞的生物电现象概述：生物电现象是指生物体内各种细胞所产生的电现象。
细胞的电现象包括静电现象和动电现象。
静电现象是指细胞膜内外的电位差异，而动电现象是指细胞的离子流动和膜电位的变化。
一、细胞的静电现象细胞的静电现象是指细胞膜内外电位的差异，通常称为细胞膜电位。
细胞膜电位是细胞的基本电现象之一，它的起源主要为静息电位和动作电位。
静息电位是细胞在静态状态下所表现出的电位。
在静息电位下，细胞的内部电位为负，外部电位为正。
细胞膜上的离子通道在细胞静态状态下始终处于开放状态，这使得静息电位维持不变。
动作电位是细胞在受到刺激时所表现出的电位。
在动作电位下，细胞内部电位由负变正，外部电位由正变负。
这种变化主要源于细胞膜上钠离子通道的快速开启和关闭，以及钾离子通道的慢速开启和关闭。
二、细胞的动电现象细胞的动电现象是指离子在细胞内外之间的流动和膜电位的变化。
细胞膜上的离子通道对细胞的动电现象起着重要的调控作用。
主要的离子通道包括钠通道、钾通道和钙通道。
在细胞受刺激时，钠通道迅速开启，随后钾通道开启，同时钠通道关闭。
这使得细胞内部电位迅速升高，形成动作电位。
随着钾离子的流出，细胞内部电位逐渐降低到静息电位。
钙通道参与了很多细胞的生物学过程，如细胞分裂、囊泡的释放和细胞增殖等。
钙离子的流动能够改变细胞内的信号转导和细胞内的酶活性，从而调节细胞的代谢和功能。
总结：细胞的生物电现象被广泛地应用于药物研究、细胞生物学研究和神经科学研究等方面。
通过对细胞的电现象进行研究，人们可以更好地理解细胞的生物学特性和生理学特性，从而开发新的药物、诊断工具和治疗方法。
膜电位变化曲线解读
膜电位变化曲线解读膜电位变化曲线是一种衡量细胞电压的重要方法，它可以帮助研究人员更好地理解细胞的功能，以及细胞的生理活动受到哪些因素的影响。
本文将对膜电位变化曲线的解读做一个简要介绍，以便更好地了解膜电位变化曲线的含义。
一、膜电位变化曲线的构成膜电位变化曲线由两个基本组成部分组成，即膜静电位（mV）和时间（ms）。
膜静电位是指细胞内离子浓度的不同，其中包括阴离子（例如氯离子）和阳离子（例如钾离子）的浓度。
它可以通过测量细胞内离子的浓度来计算。
时间是指细胞电压变化的时间，它可以用来衡量细胞内离子浓度的变化速度。
二、膜电位变化曲线的特点膜电位变化曲线的特点主要有三点：1.膜电位变化曲线的起点是细胞内离子浓度的基线，即细胞内离子浓度的初始状态。
2.膜电位变化曲线的终点是细胞内离子浓度的最终状态，即细胞内离子浓度的变化程度。
3.膜电位变化曲线的拐点是细胞内离子浓度的变化点，即细胞内离子浓度发生变化的时间点。
三、膜电位变化曲线的意义膜电位变化曲线可以帮助研究人员了解细胞内离子浓度的变化，从而更好地理解细胞的功能和生理活动是如何受到外界因素的影响的。
例如，研究人员可以通过膜电位变化曲线来研究细胞内离子浓度对药物作用的反应，从而更好地了解药物的作用机制。
四、膜电位变化曲线的应用膜电位变化曲线可以应用于多种生物学领域，例如药物研究、神经生物学、细胞生物学等。
在药物研究中，膜电位变化曲线可以用来研究药物对细胞内离子浓度的影响，从而更好地了解药物的作用机制。
在神经生物学中，膜电位变化曲线可以用来研究神经元内离子浓度的变化，从而更好地了解神经元功能的发展。
在细胞生物学中，膜电位变化曲线可以用来研究细胞内离子浓度的变化，从而更好地了解细胞的生理活动。
总之，膜电位变化曲线是一种重要的衡量细胞电压的方法，它可以帮助研究人员更好地了解细胞的功能，以及细胞的生理活动受到哪些因素的影响。
膜电位变化曲线的应用范围广泛，可以应用于药物研究、神经生物学、细胞生物学等多个领域。
膜电位高三知识点
膜电位高三知识点膜电位是指细胞膜内外两侧的电势差，是细胞内外电荷分布不均引起的。
在高三生物课程中，膜电位是一个重要的知识点，它涉及到神经传导、肌肉收缩等生物学过程。
本文将就膜电位的概念、产生机制以及其在生物体内的作用进行详细论述。
概念：膜电位是指细胞膜内外两侧的电势差，通常用电压表显示为负值。
正常情况下，细胞内外的离子浓度差异导致膜电位的产生。
细胞内主要富集有阴离子（如蛋白质、有机磷酸酯等），而细胞外则富集有阳离子（如钠离子、钾离子等）。
由于细胞膜对不同离子的通透性不同，导致一种离子的通透性高于另一种离子，从而使细胞内外的离子分布不平衡，形成膜电位。
产生机制：膜电位的产生主要依赖于细胞膜上的离子通道。
根据离子通道的特异性，细胞膜上主要存在钠离子通道和钾离子通道。
在静息状态下，细胞膜的钠通道大部分关闭，而钾通道则处于开放状态。
这使得大量的细胞外钠离子无法进入细胞内，而细胞内的钾离子则通过开放的钾通道不断地向细胞外扩散，形成膜电位。
作用：膜电位在生物体内发挥着重要的作用。
首先，膜电位参与了神经传导过程。
当神经受到刺激时，细胞膜上的离子通道发生改变，导致钠离子流入细胞内，使细胞内外的离子分布发生改变，产生脉冲传导。
这个脉冲传导过程即是神经信号的传递，膜电位的变化起到了关键的作用。
其次，膜电位还参与了肌肉收缩过程。
在肌肉细胞中，膜电位的改变触发了肌肉细胞内的钙离子释放，从而引起肌肉收缩。
当神经信号到达肌肉细胞时，膜电位发生变化，使细胞内的钙离子释放，激活肌肉收缩过程。
此外，膜电位还参与了细胞内外物质的运输。
细胞膜上存在着各种离子泵和转运蛋白，它们依赖膜电位的变化来驱动离子和物质的运输。
例如，细胞内外钠离子浓度的平衡就依赖于钠泵的驱动，而钠泵的正常运作则需要膜电位的支持。
综上所述，膜电位是细胞内外电势差，由细胞膜上的离子通道和离子分布不均引起。
膜电位在神经传导、肌肉收缩以及物质运输等过程中起到重要作用。
深入理解和掌握膜电位的知识，对于高三生物的学习和理解生物学过程具有重要意义。
膜电位的变化及相关曲线-2020-2021学年高二《新题速递·生物》2月刊(期末试题精选)(原卷版)
专题05 膜电位的变化及相关曲线一、单选题1．（2021·安徽宿州市·高二期末）离体神经纤维某一部位受到有效刺激时，受刺激部位膜两侧会出现短暂的电位变化，产生神经冲动，如图所示。
下列有关图示的相关叙述中，错误的是（）A．图中a点表示静息电位B．图中b点受到刺激后，Na+开始快速内流C．图中d点表示膜内电位为+35mV，膜外电位为-35mVD．图中c、e两点表示膜两侧的电位差为02．（2021·山东聊城市·高二期末）将蛙离体神经纤维置于某种培养液中给予适宜刺激并记录其膜内钠离子含量变化及膜电位变化，分别用下图Ⅰ、Ⅰ表示。
下列有关叙述正确的是（）A．图中b点时膜内钠离子含量高于膜外B．适当提高培养液中钾离子浓度可以使c点上移C．a～b时，膜内钠离子含量增加与细胞膜对钠离子的通过性增大有关D．c～d时，局部电流使兴奋部位的钠离子由内流变为外流，再形成静息电位3．（2020·湖南湘潭市·湘潭一中高二期中）根据对静息电位和动作电位的认识，下列叙述正确的是（）A．K+的大量内流是神经纤维形成静息电位的主要原因B．动作电位产生的原因是Na+大量内流，需要载体蛋白的协助，并消耗能量C．静息电位的恢复过程中，Na+通道多处于关闭状态，K+通道多处于开放状态D．动作电位大小随有效刺激的增强而不断加大4．（2021·福建福州市·高二期末）如图一为神经纤维受刺激后的膜电位变化图，图二表示Na＋通道和K＋通道的生理变化。
其中图二中的甲～丙可以对应图一中的①～⑥。
据图分析，下列说法错误的是（）A．增加膜外K＋浓度可使静息电位的绝对值减小B．图二中的乙和丙可分别对应图一中的③和⑤C．发生图二中的乙过程时需要ATP提供能量D．人体缺钠时会使肌肉和神经细胞的兴奋性降低5．（2021·浙江金华市·高二期末）如图是某神经纤维受适宜强度刺激后产生的动作电位示意图，下列叙述正确的是（）A．静息电位的形成主要与K+大量内流有关B．bc段Na+经离子通道内流的过程消耗ATPC．ce段K+通道多处于开放状态D．动作电位峰值随有效刺激强度加大而不断加大6．（2021·山东临沂市·高二期末）某种有机磷农药能使突触间隙中的乙酰胆碱酯酶（分解乙酰胆碱）活性受抑制，某种蝎毒会抑制Na+通道的打开。
【高三生物一轮复习】膜电位变化的模型构建及相关实验探究
(2)分离甲的右后肢坐骨神经，假如用某种特殊方法阻断了传入神经，再将甲的右 后趾浸入 0.5% 硫酸溶液中，不出现屈肌反射，则说明___________。
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(4)用简便的实验验证兴奋能在神经纤维上双向传导，而在反射弧中只能单向传递。 你的实验方法和现象：
_______________________________________________________________ __________________________________________________________。 解析：(1)据图分析，图中表示效应器的结构是传出神经末梢及其支配的骨骼肌。 (2)手指不小心碰到针尖会立即缩回，属于非条件反射，中枢位于脊髓；当医生用针刺其 手指皮肤取血化验时，手指可以不缩回，是条件反射，其高级中枢位于大脑皮层，低级 中枢位于脊髓，此现象可以说明低级中枢受相应的高级中枢的调控。
[评题]——用素养 该题通过用电表测量神经纤维某部位在受到一次刺激前后膜内外的电位变化的分 析，考查了核心素养中的生命观念与科学化曲线图的分析
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对于电位差变化曲线的识别与分析，应从以下两点入手： (1)看起点：如果起点位于横轴上，即起点电位差为 0，说明电位仪的两个电极位于 神经纤维细胞膜的同侧，如图 2 所示；如果起点位于纵轴上(一般对应负电位)，说明电 位仪的两个电极位于神经纤维细胞膜的两侧，如图 1 所示。 (2)看峰值个数：如图 1 所示，刺激一次只出现一个峰值(C 点)，峰值对应的电位差 与初始值(对应 A 点)刚好位于横轴两侧，说明形成了动作电位；如果 A、C 位于同侧， 则未形成动作电位。
动作电位的去极相,膜电位的变化_概述说明
动作电位的去极相,膜电位的变化概述说明1. 引言1.1 概述动作电位是指神经元或肌细胞等生物细胞在受到刺激后产生的一种电生理反应。
它是神经信号传导的基本单位，对于我们理解神经系统的功能和机制具有重要意义。
而去极相则是动作电位过程中兴奋态向静息态转变的过程，也被称为复极化。
膜电位则是描述细胞内外部之间的电势差异情况。
1.2 文章结构本文将首先介绍动作电位的定义和机制，包括动作电位的产生过程以及相关离子通道和Na+/K+泵等关键分子参与其中的机理。
其次，我们将着重探讨去极相现象的概念和意义，阐明其对神经信号传递和神经可塑性等方面的影响。
同时，我们将深入探讨影响去极相过程中产生时间延迟和速度等因素。
随后，文章将转向膜电位变化这一话题，并阐述膜电位生成和传导方式，以及调节膜电位变化的机制。
最后，我们将总结动作电位去极相与膜电位变化之间的关系，并提出一些未来研究的方向建议。
1.3 目的通过对动作电位去极相和膜电位变化的综述，本文旨在加深读者对于神经信号传导过程中这两个重要概念的理解。
同时，我们希望可以为相关领域的研究者提供一些启示和思路，以推动该研究领域的深入发展。
2. 动作电位的去极相2.1 动作电位的定义和机制动作电位是神经元传递信息的基本单位，它是由神经元膜电位迅速变化产生的一种电信号。
在神经元兴奋过程中，首先通过外部刺激引起细胞膜上离子通道的打开或关闭，导致细胞内外离子浓度出现短暂而剧烈的变化。
这种变化会使细胞内外之间产生不平衡的电压差，即动作电位。
2.2 去极相的概念和意义去极相是指动作电位中峰值前后阶段的负波部分，在动作电位形成时会出现一个较高于静息膜电位的负峰，然后才出现正峰。
这个负峰被称为去极相，并且其振幅一般比正峰要小。
去极相在神经科学中扮演着重要的角色。
首先，去极相可以帮助确保动作电位以统一且可预测的方式传播。
通过提供一个固定时间窗口来稳定或恢复细胞膜，在动作电位传播过程中对信号的传递和识别起到至关重要的作用。
膜电位变化曲线解读极化状态
膜电位变化曲线解读极化状态膜电位变化曲线解读极化状态在细胞生物学和生理学中，膜电位变化曲线是一个非常重要的概念，它可以帮助我们更好地理解细胞膜的极化状态。
1. 膜电位的概念膜电位是指细胞膜内外两侧的电位差，它是细胞内外环境差异的直接体现。
膜电位的变化与离子通道的开闭、离子泵的活动等相关，是维持细胞内外环境稳定的重要因素。
2. 膜电位变化的曲线膜电位变化曲线一般以时间为横轴，电位值为纵轴，记录细胞膜上的电位变化。
通常包括极化、去极化和复极化等阶段。
3. 极化状态的解读在膜电位变化曲线中，极化状态是指细胞膜内外的电位差保持稳定的状态。
这种状态下，细胞内外的离子浓度保持一定的平衡，细胞膜通透性发生变化时，膜电位会有相应的变化。
极化状态的维持对于细胞内外环境的稳定具有重要意义。
4. 个人观点和理解对于膜电位变化曲线和极化状态，我个人认为不仅仅是细胞生物学和生理学的基础概念，更是深刻理解细胞内外环境平衡的关键。
通过对膜电位变化曲线的解读，我们可以更好地了解细胞内外环境的动态变化，以及维持这种稳定状态的机制。
总结回顾本文从膜电位的概念入手，介绍了膜电位变化曲线以及极化状态的解读。
通过对极化状态的分析，我们可以更好地理解细胞内外环境的稳定性，以及维持这种稳定状态的重要意义。
本文还共享了个人对于这一主题的观点和理解，希望可以引发更多的讨论和思考。
通过本文的阅读，相信您对膜电位变化曲线以及极化状态都有了更深入的了解，希望这些内容能够对您有所帮助。
在细胞生物学和生理学领域中，膜电位的变化是一个非常重要的概念。
细胞膜扮演着细胞内外环境之间的屏障和调节者的角色，而膜电位的变化则直接影响着细胞内外环境的稳定性。
通过观察膜电位的变化曲线，我们可以更好地了解细胞膜的极化状态，以及细胞内外环境平衡的重要性。
让我们更深入地了解一下膜电位的概念。
膜电位是指细胞膜内外两侧的电位差，它是由于离子的分布不均在细胞膜上形成的电位差。
这种电位差是细胞内外环境差异的直接体现，通过离子通道的开闭和离子泵的活动来维持稳定状态。
高中生物膜电位测定及相关的实验探究
加强提升课(6) 膜电位测定及相关的实验探究突破一 膜电位的变化及测量1．膜电位峰值变化的判断（1）K ＋浓度只影响静息电位⎩⎪⎨⎪⎧K ＋浓度升高→电位峰值升高K ＋浓度降低→电位峰值降低 （2）Na ＋浓度只影响动作电位⎩⎪⎨⎪⎧Na ＋浓度升高→电位峰值升高Na ＋浓度降低→电位峰值降低 2．膜电位的测量(1)膜电位的测量方法 测量方法 测量图解 测量结果电表一极接膜外，另一极接膜内电表两极均接膜外(内)侧1．将神经细胞置于相当于细胞外液的溶液(溶液S)中，可测得静息电位。
给予细胞一个适宜的刺激，膜两侧出现一个暂时性的电位变化，这种膜电位变化称为动作电位。
适当降低溶液S 中的Na ＋浓度，测量该细胞的静息电位和动作电位，可观察到( )A ．静息电位值减小B ．静息电位值增大C ．动作电位峰值升高D ．动作电位峰值降低 解析：选D 。
静息电位的产生是由于细胞内K ＋外流，动作电位的产生是由Na ＋内流导致的，如果减少溶液S 中的Na ＋浓度，则会导致动作电位形成过程中Na ＋内流量减少，而使峰值降低。
2．(2020·天津模拟)如图表示枪乌贼离体神经纤维在Na ＋浓度不同的两种海水中受刺激后的膜电位变化情况。
下列描述错误的是()A．曲线a代表正常海水中膜电位的变化B．两种海水中神经纤维的静息电位相同C．低Na＋海水中神经纤维静息时，膜内Na＋浓度高于膜外D．正常海水中神经纤维受刺激时，膜外Na＋浓度高于膜内解析：选C。
分析题图曲线可知，曲线a表示神经纤维，受刺激后膜内电位上升，变为正值，之后又变为负值，符合动作电位曲线图，代表正常海水中膜电位的变化，A正确；a、b两条曲线的起点与终点的膜电位值相同，则说明两种海水中神经纤维的静息电位相同，B 正确；不论是低钠海水，还是正常海水，静息状态都是膜外Na＋浓度高于膜内，C错误；正常海水中神经纤维受刺激时，膜外Na＋浓度高于膜内，D正确。
3．下图是某神经纤维动作电位的模式图，下列叙述正确的是()A．K＋的大量内流是神经纤维形成静息电位的主要原因B．bc段Na＋大量内流，需要载体蛋白的协助，并消耗能量C．cd段Na＋通道多处于关闭状态，K＋通道多处于开放状态D．动作电位大小随有效刺激的增强而不断加大解析：选C。
生物物理学中的生物膜电位分析
生物物理学中的生物膜电位分析生物膜电位分析是现代生物物理学研究中一个非常重要的领域，主要涉及到生物膜内外的离子传输、生物大分子的构象变化以及膜蛋白的功能活性等方面。
生物膜电位分析在生物医学、药物开发等领域提供了重要的数据支持，尤其在神经科学、癌症等疾病研究中有着广泛的应用。
本文将对生物膜电位分析中的相关知识进行阐述。
一、生物膜的电位的产生和性质生物膜的电位主要是由于细胞膜内外离子浓度梯度不同所产生的电荷分布不均匀、电离程度不同的有机及离子物质，如K+、Na+、Ca2+、Cl-等。
膜内外离子浓度的差异是生物膜电位产生的重要因素，通常情况下，细胞内K+浓度较高，而外部Na+浓度较高。
生物膜电位的特点主要有以下几点：1.负载非常小，一般在-5到-100mV范围之间；2.膜电位是生物内外离子浓度差异所产生的，因此与细胞的活性状态密切相关；3.膜电位对生命活动至关重要，它可以调控离子的通道和离子泵，对正常细胞代谢、神经传导等都具有重要影响。
二、生物膜电位的测量原理目前，生物膜电位的测量主要采用微电极法和荧光染料法等方法，其中微电极法是基于生物膜内外的放电电位差的测量。
微电极是一种特殊的电极，在记载过程中，将电极插入生物膜中，测量电极周围的电欧膜电位，从而获得膜电位的数值。
由于生物膜电位非常小，所以在测量光信号时，必须采用非常敏感的光电传感器，在实验中要排除干扰信号的影响。
荧光染料法测量生物膜电位主要是利用荧光染料的性质，当细胞内外膜电位出现变化时，荧光染料的荧光强度及发射波长也会相应变化，从而可以精确测量生物膜电位的数值。
三、生物膜电位的应用领域生物膜电位分析的应用十分广泛，其中在神经科学领域的研究得到了广泛的应用。
神经元在传导过程中，需要靠膜电位依赖性离子通道的作用。
因此，生物膜电位测量在研究神经元活动过程中有着非常重要的作用，在神经元电活动的研究中，人们经常使用微电极法等方法进行膜电位的测量。
此外，生物膜电位分析在癌症、心脏疾病、水下生物学、药物研究领域等方面也有着广泛的应用。
22人教版高中生物新教材选择性必修1--微专题1 膜电位变化曲线图分析与神经调节相关的实验探究
t 4 ∼ t 5 时间段内是静息电位恢复的过程,此时主要是 K + 外流, K + 外流不消耗
ATP,D错误。
2. [2020陕西西安中学适应性考试] 如图表示枪乌贼离体神经纤维在 Na+ 浓
度不同的两种海水中受刺激后的膜电位变化情况。下列描述错误的是
( C
)
A. 曲线a代表正常海水中膜电位的变化
刺激d（或a或b或c）点,电流计②指针发生2次方向相反的偏转
明兴奋可以从A传向B;
[解析] 刺激d(或a或b或c)点,电流计②指针发生2次方向相反的偏转,说明兴
奋可以由A传向B;
Ⅱ. ________________________________,说明兴奋不能从B传向A。
刺激e点,电流计②指针偏转1次
_。
结果预测：_________________________________________________。
电流计①指针发生第二次偏转的时间早于电流计②
[解析] 根据已知条件X=Y,可以刺激d点,观察电流计①、②指针发生第二次
偏转的先后顺序,若电流计①指针第二次先偏转,则可证明兴奋在神经纤维上
分别测量突触前、后两神经元的膜电位,结果如图所示。据此判断不合理的
是( D
)
A. 静息状态下膜内电位比膜外低约 70 mV
B. 突触a的突触后神经元出现了阳离子内流
C. 突触a和b分别为兴奋性突触和抑制性突触
D. 兴奋在突触前后两神经元的传递没有延迟
[解析] 据图可知神经纤维静息电位约为 −70 mV ,就是指膜内电位比膜外电
作电位,其属于一种于一种磅;
静息电位时,神经纤维膜对 K + 通透性较大, K + 外流产生静息电位,适当提高细
静息电位动作电位
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-表示带负电蛋白质基团，仅存在于膜内。
（2）细胞膜对离子的选择通透性和K+平衡电位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。
如果细胞膜在安静时只能允许K+自由通透（K+通道开放），K+即可顺浓度差外流到细胞外。
生物电活动的膜电位
生物电活动的膜电位1. 膜电位是细胞膜上的电压差，是细胞内外离子浓度差异所引起的。
2. 生物体内的神经元和肌肉细胞能够产生和传导膜电位。
3. 膜电位是细胞内外离子通道的开闭和离子泵的活性共同作用的结果。
4. 膜电位的变化可以影响神经信号的传导和肌肉收缩。
5. 神经元静息状态下的膜电位通常为负值，称为静息膜电位。
6. 当神经元受到刺激时，膜电位可发生短暂的变化，形成动作电位。
7. 肌肉细胞在兴奋状态下也会产生膜电位变化，引发肌肉收缩。
8. 膜电位变化是神经递质释放的基础，影响神经信号的传递。
9. 膜电位的稳定维持对细胞正常功能至关重要。
10. 膜电位的生成和调控与离子通道的开关和离子泵的活性密切相关。
11. 神经系统中的突触传递过程受到膜电位的调控。
12. 神经元突触前后膜电位的差异是神经信号传导的基础。
13. 膜电位与神经递质的释放存在密切的相互作用关系。
14. 细胞内部的代谢活动也会影响膜电位的变化。
15. 膜电位的变化可以通过电生理技术进行实时记录和观测。
16. 膜电位的研究对于理解细胞兴奋和传导的机制具有重要意义。
17. 不同类型的细胞会表现出不同的膜电位变化特征。
18. 离子通道的种类和分布对膜电位的产生和调控起着重要作用。
19. 轴突和树突等细胞突起结构的形态特征与膜电位的传导密切相关。
20. 膜电位的稳定性和变化性决定了细胞在感知和应对外界刺激时的响应方式。
21. 膜电位是细胞内部信号转导的重要一环。
22. 离子泵和离子通道在维持膜电位平衡中发挥着重要作用。
23. 细胞内外的离子浓度差异是膜电位产生的重要物质基础。
24. 膜电位的变化与细胞内钙离子浓度和代谢产物释放等过程相关联。
25. 离子通道的选择性和通透性是膜电位调控的重要因素。
26. 细胞内酶系统对膜电位的生成和调控起着重要作用。
27. 膜电位随着刺激频率的变化会产生不同的响应模式。
28. 细胞内环境的pH值和渗透压对膜电位的稳定性具有一定影响。
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生物膜电位变化综述
东北师范大学生命科学学院2009级秦刚1244409017
我们知道，生物的信息传递可以说是多样性的，但是其最根本的方式就是细胞之间的信息传递。
所有信息的传递都是由细胞间快速传递才能够形成的。
那么细胞间的信息传递是怎么样进行的呢？究竟有什么机制使得细胞间传递信息可以如此的精确和快速呢？
根据科学家的研究发现，在细胞间的信息传递过程中，细胞膜电位的变化起了很重要的作用。
那么细胞膜上的怎么会有电位变化呢？它怎么能够传递信息呢？
其实细胞膜在正常的存在于人体身体内时，在安静状态时，正电荷位于膜外一侧（膜外电位为正），负电荷位于膜内一侧（膜内电位为负，）这种状态称为极化。
如果膜内外电位差增大，即静息电位的数值向膜内负值加大的方向变化时，称为超极化。
相反地，如果膜内外电位差减小，即膜内电位向负值减小的方向变化，则称为去极化或极化。
静息电位是由于细胞内K+出膜，膜内带负电，膜外带正电导致的。
当细胞受刺激时，在静息电位的基础上可发生电位变化，细胞膜两侧存在离子浓度差，细胞膜内K+浓度高于细胞膜外，而细胞外Na+、Ca2+、Cl-高于细胞内，这种浓度差的维持依靠离子泵的主动转运。
（主要是Na+-K+泵的转运）。
细胞膜在不同状态下对不同离子的通透性不同，例如，安静时主要允许K+通透，而去极化到阈电位水平时又主要允许Na+通透，形成机制如下图：
如上面四幅图所示。
当细胞受到刺激时，导致细胞部分去极化致使Na+少量内流然后使得去极化至阈电位水平，Na+内流与去极化形成正反馈（Na+爆发性内流）从而达到Na+平衡电位（膜内为正膜外为负）形成了动作电位的上升。
当膜去极化达一定电位水平后Na+内流停止、K+迅速外流，这样就导致了形成动作电位的下降。
动作电位是一种快速，可逆的电变化，传播的方式为局部电流，传播速度与细胞直径成正比。
产生动作电位的细胞膜将经历一系列兴奋性的变化：绝对不应期——相对不应期——超常期——低常期，它们与动作电位各时期的对应关系是：峰电位——绝对不应期；负后电位——相对不应期和超常期；正后电位——低常期。
动作电位期间Na+、K+离子的跨膜转运是通过通道蛋白进行的，通道有开放、关闭、备用三种状态，由当时的膜电位决定，故这种离子通道称为电压门控的离子通道，而形成静息电位的K+通道是非门控的离子通道。
当膜的某一离子通道处于失活（关闭）状态时，膜对该离子的通透性为零，同时膜电导就为零（电导与通透性一致），而且不会受刺激而开放，只有通道恢复到备用状态时才可以在特定刺激作用下开放。
由此可以看出细胞膜上的电位变化是迅速的，这也使得人的反应速度也能有一定的加强。
但是也是有一定的时间段不应期，说明细胞膜上的电位不能够一直持续一个高水平的电位差。
因此会有一个电位差的下降过程，在下降之后才能继续接受刺激。
整个过程中完全是通过通道蛋白对于Na+和K+的通透性的变化而导致的。
但是细胞电位还有许多未知的奥秘在其中，需要更进一步的去挖掘，去探索。