第三章 神经元膜的特性

合集下载

神经元的功能特征及其相关神经电生理学研究

神经元的功能特征及其相关神经电生理学研究

神经元的功能特征及其相关神经电生理学研究神经元(neuron)是组成神经系统的基本单位,其主要功能是接收、处理和传递神经信息。

神经元的功能特征包括兴奋性、传导性、可塑性与信息积累。

与此相关的神经电生理学研究为我们深入了解神经元的运作机制提供了重要的实验基础。

一、兴奋性神经元具有兴奋性,可因接受外部刺激或来自内部的信息而产生兴奋电位,从而引发神经冲动的传递。

这种兴奋电位的产生与离子通道的开放状态有关。

特别是钠离子通道的开放会导致细胞内钠离子的大量流入,进而改变细胞膜内外离子浓度差,使其电位发生快速变化,产生兴奋电位。

与此相反,当神经元膜上的钾离子通道打开时,细胞内的钾离子会向细胞外流动,并使细胞内膜电位逐渐下降,产生抑制电位。

二、传导性神经元不仅具有兴奋性,还具有传导性。

一旦神经元接收到兴奋信号,其兴奋电位会沿着轴突传递到神经元的末梢,并通过突触将信息传递给其他神经元或靶细胞。

这种兴奋信号的传递是一种神经元之间的化学和电信号交互。

神经元细胞体内会产生大量的化学信使物质,例如神经递质和神经肽等,这些物质通过突触释放出来,作用于接收神经信号的神经元或靶细胞,从而实现神经信息的传递。

此外,还有一部分神经元以电信号的形式进行信息传递,称为电耦合神经元。

其间通过质子探针,可直接记录神经元的膜电位变化,从而更好地研究神经信息传递的过程。

三、可塑性神经元可塑性是指神经元对输入信号的变化做出反应并产生相应的变化。

这种可塑性可以在长时间内维持,甚至可能作为神经系统学习、记忆和适应环境的生物基础。

其中,最为著名的莫过于突触可塑性。

突触可塑性是突触前神经元和突触后靶细胞之间的适应性改变,其与长时程增强(LTP)和长时程抑制(LTD)的学习记忆有关。

LTP会增强突触效应,从而提高神经传递的强度和可靠性,而LTD则会减弱突触效应,有助于保持细微的差异控制学习和记忆的稳定性。

这种可塑性的调节机制与钙离子的入侵、透过突触與神经肽等众多的分子机制有关。

神经元细胞膜的生物物理学特征分析

神经元细胞膜的生物物理学特征分析

神经元细胞膜的生物物理学特征分析神经元是神经系统的基本单元,从功能和形态上都具有广泛的多样性。

神经元的形态是非常特殊的,细胞体呈球形,围绕着许多树突和轴突,形成了一个有机体。

这些轴突和树突是神经元用来将信息传输到周围神经元或者神经元网络中的主要方式。

而细胞膜则是神经元的保护膜,同时也是电信号传递的基础。

神经元的性质和功能与其细胞膜的生物物理学特征密切相关,因此对其进行分析和研究具有重要意义。

1. 神经元细胞膜的结构神经元细胞膜由脂质双层、离子通道、受体、蛋白质复合物等多种组分组成。

其中脂质双层包括了生物跨膜分子中最重要的成分之一——磷脂,它占据了细胞膜的大部分面积。

离子通道和受体则是细胞膜上的蛋白质,用于传递神经信号和接受来自外部的刺激。

而蛋白质复合物则包括了一系列参与神经元结构和功能的分子,如骨架蛋白、神经元特异性磷蛋白、膜蛋白等。

2. 神经元细胞膜的功能神经元细胞膜具有多种重要的生理和生物化学特征,因此其功能也十分复杂。

细胞膜的主要功能之一是保护细胞内部免受外界环境的干扰和有害物质的损伤。

同时细胞膜也是神经元电生理特性的基础。

神经元的特殊功能主要来自于细胞膜上的离子通道和受体,其打开或关闭状态可以对神经元产生不同种类的信号处理和调节。

3. 神经元细胞膜的电生理特性细胞膜上的离子通道和受体是神经元电生理信号处理的关键位置。

当细胞膜上的通道打开,离子可以被流到细胞内或者细胞外,从而改变神经元内部电位和信号传递。

在神经元的活动过程中,离子通道和受体的开放和关闭状态同样会对神经元的活动产生影响。

神经元细胞膜上的通道有多种类型,如钠离子通道、钾离子通道、钙离子通道等。

这些离子通道打开和关闭的状态调节着神经元信号的传导速度和方向,从而决定神经元的活动模式。

其中,钠离子通道的开放和关闭使得神经元能够产生动作电位,是神经元功能的基础。

而钾离子通道的开放和关闭则有助于神经元的稳定性和抑制性控制,从而调节神经元的活动和信号传递。

人体解剖生理学(左明雪)第三章重点知识点整理考点整理

人体解剖生理学(左明雪)第三章重点知识点整理考点整理

大脑与神经第一节、一、神经系统的组成主要由神经细胞(neuron)和神经胶质细胞(neuronglia)组成。

神经细胞=神经元:接受刺激、整合信息和传导冲动,是神经系统中最基本的结构和功能单位。

神经胶质细胞:数量为神经元的10~50倍,不参与神经冲动的传导,对神经细胞起营养、支持作用;参与髓鞘的形成。

(一)神经元结构:由胞体和胞突两部分组成。

基本结构:细胞体、树突、轴突、髓鞘、朗飞氏结、轴突终扣。

1、胞体(神经元的营养和代谢中心)大小形状不一,5~100µm。

是可兴奋膜,具有接受刺激、处理信息、产生和传导神经冲动的功能。

细胞膜膜蛋白:决定了神经元细胞膜的性质,其中有些是离子通道(Na+、K+、Ca2+、Cl- 通道);有些膜蛋白是受体,与相应的神经递质结合后,可使某种离子通道开放。

尼氏体(特征性结构):光镜下:嗜碱性颗粒或小块;电镜下:粗面内质网、游离核糖体。

细胞质(神经元胞体) 功能:合成蛋白质供神经活动需要。

合成合成更新细胞器所需要(核周质)的结构蛋白,合成神经递质所需要的酶,以及肽类神经调质。

神经原纤维:光镜下:在硝酸银染色的标本中呈棕黑色的细丝,在细胞质内交织成网。

(特征性结构)并深入树突和轴突。

电镜下:神经丝和微管功能:构成神经元的骨架,起支持和运输的作用。

线粒体、高尔基复合体、溶酶体等细胞器。

脂褐素细胞核圆型,一个,居中,大、染色浅、核仁明显,染色质呈空泡状。

特点:大、圆、淡、核仁清晰①细胞核:位于胞体中央,大而圆,常染色质多,着色浅,核仁大;②细胞质:内含尼氏体和神经原纤维,还有线粒体、溶酶体等细胞器神经递质(neurotransmitter) :是神经元向其它神经元或效应细胞传递化学信息的载体,一般为小分子物质,在神经元的轴突终末合成。

神经调质=神经肽:在胞体的内质网和高尔基体中合成,通过轴浆运输至轴突末梢。

一般为肽类,能增强或减弱神经元对神经递质的反应,起调节作用。

按神经元的传递方向分类:A)感觉神经元(sensory neuron):一种感受内外环境变化并将这些信息传递到中枢神经系统的神经元。

人体解剖生理学---第三章神经系统结构2

人体解剖生理学---第三章神经系统结构2
前联合交叉后上升止于丘脑,传导对侧的粗略触压觉。 ⑨ 皮质脊髓前束:来自同侧大脑皮质,经白
质前联合交叉到对侧前角细胞。 ⑩ 网状脊髓束:起于脑干网状结构,与前角
细胞联系,调节肌张力。
脊髓的功能: 1、传导机能: 中继站,能把冲动传导到高级中枢和效应 器:
脑→脊髓→效应器 感受器→脊髓→脑 2、反射机能: 浅反射、深反射和内脏反射。
交通支:连于脊神经与交感干之间。
大多数脊神经组成了三个主要的神经丛,即颈丛、 臂丛和腰骶丛。
颈丛:起源于C1-C4脊神经,其分支支配舌骨的 肌肉,以及颈部和头后部的肌肉。颈丛一个中央的 分支是支配横膈膜的膈神经,与呼吸的调节有关。
臂丛:起源于C5-T1脊神经,形成5个主要的神 经分支,分布支配上肢和肩部肌肉。
12 对脑神经记忆口诀:
1嗅、2视、3动眼; 4滑、5叉、6外展; 7面、8听、9舌咽, 10迷、11副、12、舌下泉
脑干连脑神经根歌诀
中脑连三四,桥脑五至八; 九至十二对,要在延髓查。
十二对脑神经出脑部位:
端脑:嗅神经 中脑:视神经、动眼神经、滑车神经 脑桥:三叉神经、外展神经、面神经、前庭蜗神经 延髓:舌咽神经、迷走神经、副神经、舌下神经
皮层的深面为白质,白质内还有灰质核,这些 核靠近脑底,称为基底核(或称基底神经节)。基 底核中主要为纹状体。
纹状体由尾状核和豆状核组成。尾状核前端粗、 尾端细,弯曲并环绕丘脑;豆状核位于尾状核与丘 脑的外侧,又分为苍白球与壳核。
尾状核与壳核在种系发生(即动物进化)上出 现较迟,称为新纹状体,而苍白球在种系发生上出
大脑皮层的组织结构:
分 子 层:水平细胞,水平纤 维, 星形细胞。
外 粒 层:星形细胞,小锥体 细胞。

神经元的电生理学特性

神经元的电生理学特性

神经元的电生理学特性神经元是构成神经系统的基本单位,其电生理学特性对于我们理解神经信息传递和神经网络功能至关重要。

本文将介绍神经元的电生理学特性,包括静息膜电位、动作电位和突触传递。

一、静息膜电位神经元在静息状态下,存在静息膜电位。

静息膜电位是维持神经元内外电位差的结果,通常为-70mV左右。

该电位的维持与细胞膜的离子通道活性有关,主要由钾、氯离子和钠-钾泵共同调节。

正常神经元在静息状态下,离子通道平衡,维持静息膜电位的稳定。

二、动作电位当神经元受到足够强度的刺激时,会发生动作电位的产生和传导。

动作电位是一种电压快速上升和下降的电信号,用于神经信息的传递。

动作电位的产生主要依赖于钠和钾通道的开关机制。

当细胞膜的电压达到一定阈值时,钠通道迅速开启,钾通道逐渐关闭,导致电位快速上升。

随后,钠通道关闭,钾通道逐渐开启,导致电位快速下降,恢复到静息态。

动作电位的传导是通过细胞膜上的电位变化引发相邻区域的电压变化,从而进行信号的传递。

三、突触传递神经元之间的信息传递主要通过突触完成。

突触是神经元之间的连接点,包括突触前细胞、突触间隙和突触后细胞。

突触传递包括化学突触传递和电突触传递两种类型。

化学突触传递通过神经递质的释放和受体的结合实现信号传递。

电突触传递则通过突触间隙中的细胞直接电耦联实现信号传递。

突触传递的性质和效果受到多种因素的调节,包括突触前的刺激频率、突触前细胞和突触后细胞的特性等。

四、神经元网络的电生理学特性神经元不仅存在单个细胞的电生理学特性,还存在于神经网络中的相互作用。

神经元网络的电生理学特性包括同步振荡、空间编码和可塑性等。

同步振荡是指神经元网络中部分或全部神经元的活动呈现出固定的周期性变化,常见于电活动节律性的脑区。

空间编码是指神经元网络中不同神经元对于特定信息的编码方式,通过神经元之间的连接方式和活动模式来表达不同的信息。

可塑性是指神经元网络结构和功能的可变性,包括突触前后的连接强度调节、突触可塑性以及整体神经网络的可塑性等。

生理-第3章 神经元的兴奋和传导

生理-第3章 神经元的兴奋和传导

2.动作电位的“全或无”性特
• “全或无”(all or none):可兴奋细胞膜在受到
阈、阈上刺激时,或产生一个可向外扩布的、具有 完全相同幅值的、不随传导距离衰减的动作电位, 或完全无动作电位产生。 • 锋电位遵循“全或无”原则,是细胞兴奋的标志。
附1:电导
• 电导G:导体导电的能
力,电阻的倒数。
K+是形成静息电位的主要离子基础。
• 改变细胞内外 K+浓度,膜电位也随之改变; • 改变细胞内外 Na+浓度,对静息电位没有影响。 • K+、Na+的扩散:K+、Na+渗漏通道;
• Na+-K+泵:生电性Na+泵。
静息电位的形成机制
• 主要三个因素的作用: 离子浓度梯度 电压梯度 离子泵
Nernst方程
第三章 神经元的兴奋和传导
Chapter 3 Excitation and conduction of Neuron
• 不同的刺激——神经细胞、肌细胞、消化道分泌细 胞——细胞膜电学性质变化——细胞特异反应。 • 细胞膜的生物电现象 • 意大利生理学家Galvani的实验
雷克蓝士发明了干电池 伏特应用这一原理发明 了伏特电池
• 静息膜电位形成的离子机制总结
①膜对内、外离子有不同的通透性,导致静息膜电
位的产生。 ②静息状态,所有被动通透力都与主动转运力平衡, 离子透膜净流动速率为零——膜电位恒定不变。
二、细胞膜动作电位
(一)细胞的兴奋和阈刺激
• 刺激(stimulation)
• 反应(response)
• 兴奋(excitation)
(三)K+和Na+对膜电位的协同作用

神经生物学:神经元及其静息态的膜特性

神经生物学:神经元及其静息态的膜特性

存在多核糖体
绿:tubulin 红:actin
神经元的分类:按神经突起的数目
神经元的分类:按树突树的形状
其他神经元的分类方法
按连接方式:感觉神经元、运动神经元、中间神经元 按轴突长度:高尔基I型、高尔基II型 按神经递质:胆碱能、谷氨酸能、GABA能
神经元的膜特性
Galvani 蛙腿实验
神经元的发现
Franz Nissl
Camillo Golgi
“Reticular theory” vs “neuron doctrine”
Santiago Ramón y Cajal
神经元的结构
胞体
细胞核 内质网 高尔基体 线粒体 细胞骨架
轴突 树突
细胞核
神经元蛋白合成Biblioteka 场所:糙面内质网/核糖体Hans Berger 与EEG的发现
从telepathy到EEG的发现
神经信息的传导:神经电信号
神经电的产生及静息态的神经元膜
1. 离子运动与神经电的产生 2. 静息膜的电特性 3. 神经元的电紧张特征
神经电的产生的三要素
1. 细胞内液和细胞外液 2. 细胞膜 3. 跨膜蛋白形成的离子通道
T: 绝对温度 (K)
R: 气体常数 (8.31 joule/K-mol) F: 法拉第常熟 (96480 C/mol) z: 离子电荷 (dimensionless) V: 电位(V) [C]: 离子浓度 (molecules/cm3
关键离子在神经元胞内合胞外的分布
离子梯度的维持
离子的主动运输 A C B
神经元及其静息态的膜特性
神经科学研究所
Brain: 1012 neurons

神经元的生理学特性与功能

神经元的生理学特性与功能

神经元的生理学特性与功能神经元是构成神经系统的基本单元,是一种高度特化的细胞。

神经元具有特有的形态和结构,拥有处理、传递、存储信息的功能。

本文将就神经元的主要生理学特性与功能展开阐述。

1、静息电位静息电位是指在神经元的静息状态下,细胞膜内外电位差的情况,平均为-70mV。

静息电位是神经元活动的基础,静息电位的存在使得神经元能够对外界的刺激做出反应,是神经元能够发生动作电位的前提。

2、动作电位神经元在受到足够电位强度的刺激后,会发生一系列电位变化,产生一种被称作动作电位的信号,这是一种类似于电流的快速反应,具有非常高的速度和强度。

动作电位是神经元产生通信的方法,通过动作电位,神经元能够将信息传递给细胞的下一级。

3、突触突触是连接神经元之间的结构,是神经元间传递信息的最基本单位。

突触分成化学突触和电突触两种形式,电突触的信号传递更快,但只能传递单向的信号。

化学突触能够传递双向信息,但传递速度相比电突触较慢。

突触的形成和功能对神经元间信息的传递至关重要,突触是神经元间信息交流的精华所在。

4、突触可塑性神经元间的突触不是永远不变的,长期的刺激可以导致突触的永久改变,这被称作突触可塑性,这是突触基础之上的一种高级现象。

突触可塑性是神经元学习和记忆的基础,对于人类的学习和记忆能力的提升有着至关重要的作用。

5、神经递质神经递质是指神经元内与突触之间传递化学信息的物质,通常被分为兴奋性神经递质和抑制性神经递质。

神经递质在神经元内外传递信息,是神经元间信息传递的媒介,对于人体或动物的正常生理活动具有重要作用。

神经递质异常引起的多种神经系统疾病也证明了它们在生理功能中的重要作用。

6、感觉、控制和执行神经元的最主要的生理学功能是感觉、控制和执行,感觉是神经元接收外界刺激并将其转化为神经信号的过程,控制是神经元通过神经递质影响靶器官的功能和运动的过程,执行是神经元传递指令并引导行为的能力。

感觉、控制、执行三种主要生理学功能是人体正常工作的必要基础,同时也是人类学习、记忆、认知等高度精神活动的物质基础。

神经元兴奋性的生理机制及其与疾病的关系

神经元兴奋性的生理机制及其与疾病的关系

神经元兴奋性的生理机制及其与疾病的关系神经元是组成我们的大脑和神经系统的基本单元。

神经元的兴奋性是指它们在传递信号时所表现出来的可激活性。

神经元兴奋性的生理机制是由许多因素控制的,包括离子流动、神经递质信号传递以及神经元膜的特性等。

这些机制与许多神经系统疾病密切相关。

首先,神经元的兴奋性与离子流动相关。

当神经元被激发时,通常会发生一系列离子流动。

例如,在神经元膜上有许多离子通道,如钠离子通道和钾离子通道,这些通道控制着离子流动。

当神经元受到兴奋时,钠离子会进入细胞内,而钾离子则会从细胞内流出。

这一过程将生成神经元兴奋性所必需的电位差。

如果某个神经元过度兴奋,可能会导致某些神经疾病,如癫痫和帕金森氏症等。

其次,神经递质信号传递也影响神经元的兴奋性。

神经递质是通过突触传递信号的化学物质。

当神经元受到兴奋时,神经递质会释放到突触前膜,然后作用于突触后膜。

在某些疾病中,如抑郁症和阿尔茨海默病,神经递质信号传递异常。

例如,抑郁症患者可能存在神经转运体的异常表达或脱活,导致某些神经递质(如血清素和多巴胺)的不平衡,从而导致神经元的过度兴奋或抑制。

最后,神经元膜的特性也影响其兴奋性。

神经元的膜结构复杂,包括许多离子通道和分子输送器。

这些结构的特性控制着细胞内离子浓度和神经递质浓度,从而影响神经元的邻域和远程兴奋性。

在某些神经系统疾病中,如阿尔茨海默病和帕金森氏症,已发现神经元膜钙离子通道异常表达或突触后膜钙离子浓度过高,从而导致神经元的死亡。

总之,神经元兴奋性受到多种生理机制的控制,包括离子流动、神经递质信号传递以及神经元膜的特性等。

这些机制与许多神经系统疾病密切相关。

深入理解神经元兴奋性的生理机制将有助于更好地理解神经系统疾病的发生和发展,并为治疗这些疾病提供新的思路。

神经元的生理和病理学特性

神经元的生理和病理学特性

神经元的生理和病理学特性神经元是神经系统的基本组成部分,它们负责接收和传递信息,以控制身体的各种活动和功能。

神经元的生理和病理学特性是神经科学研究的重要内容,深入了解这些特性能够帮助我们更好地理解神经系统的运作,并为神经疾病的治疗提供新的思路和途径。

一、神经元的生理学特性1. 神经元的结构和功能神经元主要由细胞体、轴突和树突组成。

细胞体含有神经元的核和细胞质,轴突是神经元传递信息的主要通道,树突则负责从其他神经元接收信息。

神经元之间通过突触连接,通过神经递质传递信息。

神经元的功能可以分为接受、处理和传递三个过程。

2. 神经元的动作电位神经元在受到外界刺激时会发生电位变化,这种电位变化称为动作电位。

动作电位是神经元传递信息的基础,它能够让信号迅速传递到轴突末端,并释放神经递质。

动作电位与离子通道的开闭有关,其中钠离子通道的开放导致膜内电位的上升,钾离子通道的开放则导致膜内电位的下降。

3. 神经元的突触传递神经元之间的信息传递主要通过突触实现。

突触中有许多舟形小泡,舟形小泡中含有神经递质。

当动作电位到达轴突末端时,舟形小泡释放神经递质,神经递质通过突触隙到达下一神经元,触发动作电位,从而实现信息传递。

4. 神经元的可塑性神经元的可塑性指的是它们能够根据外界刺激和体内代谢的变化改变形态和功能的能力。

可塑性包括突触可塑性和神经元可塑性。

突触可塑性指突触的结构和效能随时间发生的变化,包括长时程增益、长时程抑制和短时程可塑性。

神经元可塑性指神经元结构与功能的可变性,包括突触数的增加或减少、指向误差接受和突触强化等。

二、神经元的病理学特性1. 神经元疾病神经元疾病是指影响神经元结构和功能的疾病,包括神经退行性疾病、神经免疫疾病、癫痫等。

这些疾病会影响神经元的生理和病理学特性,导致神经元功能失调、突触可塑性受损、神经元死亡等。

2. 神经元的突触可塑性神经元的突触可塑性在神经元病理学中发挥重要的作用。

突触可塑性受损会导致神经元的功能异常,影响神经系统的正常运作。

神经元的结构及其功能

神经元的结构及其功能

• 脑对信息的处理主要研究为脑对视觉信息处理、学习与记忆、 意识产生等 • 1、视觉信息处理机制是既平行又分级串行的信息处理机制视 系统组织成不同的通路对视觉信息的不同侧面进行传递和处理。
• 2、 学习与记忆对学习的神经学机制研究主要是坎德尔对海兔 的敏感化和经典条件反射实验得到的。学习与连接感觉神经细胞 和产生保护性反射肌群活化的神经细胞之间的突触加强有关短 期记忆与长期记忆均发生在突触部位。LTP和LTD的调节。
细胞核
多位于神经细胞体中央,大而圆,异染 色质少,多位于核膜内侧,常染色质多, 散在于核的中部,故着色浅,核仁l~2个 ,大而明显。细胞变性时,核多移向周边 而偏位。
细胞质
• 位于核的周围,又称核周体,其中含有发达的高尔基复合体、滑 面内质网,丰富的线粒体、尼氏体及神经原纤维,还含有溶酶体、 脂褐素等结构。具有分泌功能的神经元,胞质内还含有分泌颗粒, 如位于下丘脑的一些神经元。
神经元的结构及其功能
神经元是具有长突触(轴突) 的细胞,它由细胞体和细胞突起构成。 在长的轴突上套有一层鞘,组成神经 纤维,它的末端的细小分支叫做神经 末梢。细胞体位于脑、脊髓和神经节 中,细胞突起可延伸至全身各器官和 组织中。核大而圆,位于细胞中央, 染色质少,核仁明显。细胞质内有斑 块状的核外染色质(旧称尼尔小体), 还有许多神经元纤维。细胞突起是由 细胞体延伸出来的细长部分,又可分 为树突和轴突。每个神经元可以有一 或多个树突,可以接受刺激并将兴奋 传入细胞体。每个神经元只有一个轴 突,可以把兴奋从胞体传送到另一个 神经元或其他组织,如肌肉或腺体。
尼氏体
尼氏体:又称嗜染质,是胞质内的一种嗜碱性物质,在一般染 色中岛被碱性染料所染色,多呈斑块状或颗粒状。它分布在核周体 和树突内,而轴突起始段的轴丘和轴突内均无。尼氏体的形态结构 可作为判定神经元功能状态的一种标志。

神经元的膜电位和电流的物理作用和生物活性

神经元的膜电位和电流的物理作用和生物活性

神经元的膜电位和电流的物理作用和生物活性神经元是构成神经系统的重要单位,其主要功能是传递信息和控制身体的各种生理活动。

神经元的基本结构包括细胞体、树突、轴突等部分。

神经元的活动依赖于其细胞膜上的离子通道、膜电位和电流等物理特性。

在本文中,我们将详细讨论神经元的膜电位和电流的物理作用以及其生物活性。

一、神经元的膜电位神经元细胞膜上存在多种离子通道,如钾通道、钠通道等。

这些通道通过细胞膜的选择性通透性和电学性质,使得神经元细胞膜上部分离子内外浓度发生变化,引起细胞膜电位的变化。

细胞膜电位是指细胞内外离子电荷差使得细胞膜两侧间存在的电势差。

当离子通道开启时,离子沿电学梯度进入或流出细胞,从而改变细胞膜的电势(即膜电位),从而产生神经元的电生理现象。

当细胞膜内外之间的电位差达到一定程度时,就会触发神经元的动作电位。

动作电位是指神经元细胞膜内外间电势差的短暂反转,其特点是快速上升、快速下降并具有一定幅度。

这种短暂的膜电位变化是神经元传递电信号和执行神经调控活动的基础。

二、神经元的离子流和电荷运动当神经元接受到刺激时,细胞膜上的离子通道开始开放,离子沿着梯度进入或流出神经元,从而导致细胞膜的电势发生变化。

离子的自由运动涉及到离子的扩散和电场的作用力,从而使得离子流和电荷的运动发生了复杂的变化。

在神经元的离子通道中,离子的运动通过电导可以转化为电流。

电流是电荷的移动所产生的物理现象。

根据欧姆定律,电流等于电势差除以电阻。

在神经元中,电势差是由神经元内外之间的电位差引起的,而电阻则是由细胞膜和离子通道的电阻组成的。

三、神经元的生物活性神经元细胞膜的膜电位和离子流是神经元能够实现其各种生物活动的基础。

神经元可以通过膜电位的变化来调节其离子通道的活动,从而对输入的信号进行处理,产生不同的输出响应。

通过控制离子通道的开放和关闭,神经元能够实现信号快速传递和精确编码的功能。

除了对外界输入信号的处理外,神经元的生物活性还包括其参与到身体的生理调节中。

脑与认知科学第三章神经元

脑与认知科学第三章神经元

精品医学ppt
16
3.2神经信号
神经元发放信号需要的必备条件-能量
–神经元如何为神经元发放信号提供能量?
–能量如何用于神经元内信号的产生?
–神经元间如何实现信号的相互传递?
• 假单极神经元:是双极感觉神经元树突和轴突融合, 其多见于脊髓背根神经节,躯体感觉神经细胞;
• 多级神经元:多见于运动和感觉系统中,其有一个轴 突和多个树突。
精品医学ppt
10
3.1神经系统的细胞
3、神经胶质细胞[neuroglial cell] : 有神经胶水之称,其数量约为神经元的10多倍,占脑
• 星形胶质细胞 • 少突胶质细胞 • 小胶质细胞 外周神经系统 • 许旺氏细胞
精品医学ppt
12
3.1神经系统的细胞
• 星形胶质细胞:是一种呈圆形对称形状的大细胞,他 们围绕着神经元并与脑血管紧密连接星形细胞与脑血 管的接触部位特化为终足,该结构即允许离子进入血 管壁又在中枢神经系统的组织与血液之间构建了一道 屏障-血脑屏障(blood-brain barrier BBB)。
精品医学ppt
7
3.1神经系统的细胞
突触(synapse): 突触前(presynaptic) 突触后(postsynaptic) 髓鞘(myelin) :是包绕许多神 经元轴突的脂类物质。
精品医学ppt
8
3.1神经系统的细胞
2、神经元的分类:
神经元的形态具有多样性 ,按结构形态解剖学家将其 归为四种大的类型:
• 朗飞氏结(nodes of Ranvier)
精品医学ppt
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
14
3.1神经系统的细胞
神经胶质细胞的特性和功能

神经元的细胞膜特性和传递机制

神经元的细胞膜特性和传递机制

神经元的细胞膜特性和传递机制神经元是构成神经系统的基础单位,它们通过电化学信号传递信息,并驱动身体各个部位的行动。

其中,神经元的细胞膜是其传递信息的关键部位之一。

神经元的细胞膜是由磷脂双分子层、蛋白质和其他分子构成的。

在细胞膜上,有许多离子通道和转运体负责处理不同的离子,例如钠离子通道、钾离子通道、电压门控钙通道等等。

这些离子通道和转运体的打开和闭合,决定了细胞膜内外的离子浓度,从而影响了神经元的行为。

神经元的传递机制主要是通过膜电位的变化来实现的。

膜电位是指细胞膜内外电势差。

在静止状态下,神经元的膜电位为-70mV左右,称为静息膜电位。

当神经元接受到刺激,例如来自感官器官的信号,钠离子通道被打开,使得钠离子向内流动,导致膜内出现正电位,这么点电位变化称为神经元的动作电位。

随后,神经元的钾离子通道被打开,使得钾离子向外流动,使得膜电位逐渐还原,最终恢复到静息膜电位,这就是一个完整的神经元传递信息的过程。

但是,神经元的传递机制不仅仅是这么简单。

在现实生活中,神经元之间并不是简单的一对一传递关系,而是由复杂的互联网络所构成的。

神经元之间可以通过突触相互作用,而传递信号。

突触上有神经递质释放器,神经递质被释放到突触后会与另一侧的神经元进行反应,从而实现信息的传递。

神经元的传递机制在人类的生命中起着至关重要的作用。

从感受环境到向肌肉发送命令,神经元是连接人体内外的桥梁。

同时,神经元的研究也是我们遍历整个神经系统,进一步了解人体的生理机制和神经系统疾病的根源的重要方向之一。

总的来说,神经元的细胞膜特性和传递机制是神经系统中最为基本的部分之一。

神经元的运作依赖于细胞膜上的离子通道和转运体,而信息的传递是通过膜电位的变化实现的。

在实际应用中,神经元的传递机制构成了神经系统的基本模型,这让我们能够更好地了解生理和病理上的变化,并指导神经系统疾病的治疗。

神经元和心肌细胞的细胞膜特性

神经元和心肌细胞的细胞膜特性

神经元和心肌细胞的细胞膜特性作为人体重要的组成部分,神经元和心肌细胞各自具有特殊的细胞膜特性。

神经元主要功能是传递电信号,而心肌细胞则负责心脏的收缩。

本文将详细介绍神经元和心肌细胞的细胞膜特性。

神经元的细胞膜特性神经元是人体重要的组成部分之一,主要功能是传递电信号。

神经元的细胞膜分为胞质侧和细胞外侧两部分,其中胞质侧为负电荷,细胞外侧为正电荷。

这种“静电位差”形成了细胞膜的电位,也被称为膜电位。

神经元的细胞膜上有许多离子通道,主要有钠离子和钾离子通道。

当存在足够的电信号被传递时,神经元的电位会变化迅速,这被称为动作电位。

动作电位通常从神经元的神经元轴突开始发生,然后传输到体内。

此外,神经元也具有高修复能力的特点。

当细胞膜上出现切割或破损时,神经元会分泌有效的细胞膜蛋白来修复细胞膜,使之恢复原先的特性。

心肌细胞的细胞膜特性心肌细胞是心脏的重要组成部分,负责心脏的收缩工作。

心肌细胞的细胞膜也具有特殊的特性。

心肌细胞的细胞膜有很多钠离子和钾离子通道,可以使钠离子和钾离子穿过细胞膜。

当神经元释放出一定的神经递质刺激心脏时,心肌细胞的细胞膜电位会发生变化,导致离子通道开放或关闭,从而使钠离子和钾离子进入或离开心肌细胞。

这也是心脏产生电信号,调节心肌收缩的基础。

除了钠离子和钾离子通道,心肌细胞的细胞膜还具有钙离子通道。

这些通道对于调节心脏的收缩功能至关重要。

当心肌细胞收缩时,钙离子通道会打开,使钙离子进入心肌细胞,进而活化肌肉细胞,导致其收缩。

不同于神经元的高修复能力,心肌细胞的修复难度较大。

一旦心肌细胞的细胞膜出现切割或破损,肌肉组织的修复就非常困难,可能会影响心脏收缩的正常功能。

结论细胞膜的特性是神经元和心肌细胞正常工作的关键。

神经元和心肌细胞的细胞膜特性各自具有自己的特点,这些特点对于两者的功能发挥至关重要。

在以后的研究中,我们需要更好地了解神经元和心肌细胞的细胞膜特性,以便更好地了解它们在体内的作用和相互关系。

神经元细胞的电生理特性

神经元细胞的电生理特性

神经元细胞的电生理特性神经元是组成神经系统的基本细胞单位,负责处理和传递信息。

神经元与其它细胞最为显著的区别在于其具有电刺激传导的能力。

神经元的电生理特性主要是由离子通道、离子泵和细胞膜的通透性决定的。

离子通道离子通道是神经元膜上的蛋白质通道,可以让特定离子通过。

钠离子(Na+)通道和钾离子(K+)通道是两种最常见的离子通道。

在静息状态下,神经元的膜上Na+通道关闭、而K+通道部分打开,细胞内部电势为负。

当神经元受到足够大的刺激,Na+通道会迅速打开,Na+离子进入细胞内部,细胞内部电势迅速变正,即发生了动作电位。

在细胞内部电势达到顶峰后,Na+通道会立刻关闭,K+通道打开,K+离子从细胞内部流出,细胞内部电势迅速变负,恢复到静息状态。

这一过程被称为反相电位,是神经元传递信息的基础。

离子泵神经元的离子泵负责将离子从低浓度区域向高浓度区域进行转移。

其中最常见的是钠钾泵,它将三个Na+离子推出细胞外,将两个K+离子移到细胞内,以维持神经元的静息状态。

同时,钠钾泵还消耗大量ATP能量。

神经元膜的通透性细胞膜的通透性决定了离子在细胞内外的移动速度。

除了Na+和K+通道以外,还存在一些钙离子(Ca2+)通道和氯离子(Cl-)通道。

钙离子是神经递质和细胞内信号的重要递质,而氯离子与钠离子相反,进入细胞会使其电势变得更负。

在某些情况下,神经元膜的通透性发生变化,会导致离子通道的活动与利用模拟神经递质的药物作用来影响神经元的轴突释放。

总体来说,神经元细胞的电生理特性复杂而精密,这为神经系统的信息处理和传递提供了强大的物理支持。

通过对神经元的电生理研究,我们可以更深入地理解神经元的功能和神经系统的特性,并为脑科学和神经药理学的发展做出贡献。

神经元细胞膜的结构与功能

神经元细胞膜的结构与功能

神经元细胞膜的结构与功能神经元是人类智慧灵魂的源泉,是神经系统的基本单位,是人类大脑中负责传递信息和控制行为的基本单元。

神经元通过复杂的网络与其他细胞相互连接,采集和处理来自外部和内部环境的信息,传递信号并对其进行响应。

神经元的细胞膜在这个过程中发挥着极为重要的作用,它不仅保护了细胞的内部,还参与到了神经元信号的传导和调控过程中。

本文将介绍神经元细胞膜的结构和功能。

一、神经元细胞膜的结构神经元细胞膜由两层不同的脂类分子组成:磷脂和胆固醇,它们相互交错和重叠,形成一个双层的脂质双层。

磷脂分子包括亲水头部和疏水尾部,它们排列在各个层面上,以在水性环境中维持稳定的结构。

胆固醇分子被插入到脂质双层中,通过增加层间距和改变膜的流动性,增强了细胞膜的稳定性和耐受性。

细胞膜还包括许多不同类型的蛋白质分子,它们分散在细胞膜中,并形成不同的通道和通路。

蛋白质分子包括受体,膜蛋白,离子通道等等。

离子通道是负责离子穿过细胞膜的蛋白通道,在神经元的信号传导过程中起着至关重要的作用。

脂质纤维和高阻力的脂肪酸对细胞膜的稳定性具有重要作用。

细胞膜的物理性质是由其化合物组成的。

细胞膜也包含许多以错误的数量和类型钙离子的结构蛋白质。

重要的是,抗膜细胞抗原可以度过神经元细胞膜。

二、神经元细胞膜的功能细胞膜是神经系统的工作中心,负责传递信息和控制行为。

它不仅是细胞的保护壳,还通过其各种特性和通路,参与信号的传导和信息的处理。

1、信号的传导及调控当神经细胞受到外部刺激时,在细胞膜上会形成电势差。

如果电势差超过一定的阈值,神经元就会产生一个动作电位,并将其沿着神经元的轴突传递到另一个神经元或目标细胞上。

这个过程中细胞膜表现出两个特性,即通透性和激活性。

通透性指的是膜上的离子通道在外界刺激下会打开或关闭,使离子进入或离开细胞内外,从而改变细胞内外离子的浓度和分布。

激活性则是指细胞膜上的受体和膜蛋白在外界刺激下会发生形态上的变化,从而激活某些酶系,产生膜上的次级信号。

第三讲 神经元膜静息电位

第三讲 神经元膜静息电位
不仅允许离子通过而且还能像泵一样将离子从低浓度向高浓度转运需要消耗能量分解能量货币atp图片1图片2返回膜离子通道细胞外液细胞质磷脂双层多肽亚基返回离子泵二者都是让离子进行跨膜运动有何区别
基础篇之二
第三讲 神经元膜静息电位
引言
传递和处理信息是神经元的独特之处,神经 元是通过产生电信号来实现信息传导的,那 么神经元如何才能实现这一目标呢?
此电位是由电荷的跨膜不均衡 分布引起的。
电压计 微电极


平衡电位(equilibrium potential)
a图,胞内的钾盐浓度为胞外的20倍,而此时没有离子 通道存在,膜电位是多少?
b图,在此基础上在膜上加入K离子通道,并且是开放 状的, 胞内的K离子由穿过细胞膜到达胞外,此时膜 电位怎么变化?(以胞外为0)胞内的K离子会一直流 下去吗?
平衡电位
钾通道的发现
钾通道的选择性通透是决定静息电位的重要因素。 加州大学旧金山分校的Jan等成功的测定了一类钾通道的氨
基酸序列。
他们在培育果蝇时发现了一种对乙醚产生晃动的果蝇, 称为Shaker。进一步研究表明,这种异常行为是一种钾通 道受损伤引起的。利用分子生物学技术,Jan等找到了大量 不同的钾通道,包括维持神经元膜电位的钾通道。 另一个例子是被称为Weaver鼠,该鼠难以保持正常姿势和 运动,是由于小脑神经元中钾通道一个氨基酸突变,导致 钾通道空间结构的变化,使得Na+和K+都能通过通道。 许多遗传性神经疾病,如某种类型的癫痫,可能是由特定 K通道突变引起的。
1)电位:又称电压。是施加在带电粒子 上力,电位越大,流过的电流越多。
2)电导:电阻的倒数。电荷从一点迁移 到另一点的相对能力,电导越大,流过的电 流越多。

-神经元膜电流特性建模及传导速度解析

-神经元膜电流特性建模及传导速度解析

-神经元膜电流特性建模及传导速度解析神经元是构成人类大脑的基本单位,它们通过电信号进行信息传递。

神经元膜电流特性建模和传导速度解析是神经科学研究中至关重要的课题。

本文将探讨神经元膜电流特性建模的常用方法以及传导速度的解析。

首先,神经元膜电流特性建模是指对神经元膜上的离子通道活动进行建模,以描述神经元膜上的电流特性。

神经元利用离子通道来控制离子流动,产生动作电位以传递信息。

常见的模型包括Hodgkin-Huxley模型和Morris-Lecar 模型。

Hodgkin-Huxley模型是最早被提出的神经元膜电流特性建模方法。

它考虑了细胞膜上的几种重要离子通道,并通过一组微分方程来模拟这些通道的活动。

这种模型可以准确地描述神经元膜上的动作电位生成和传导过程。

然而,Hodgkin-Huxley模型过于复杂,参数较多,需要大量实验数据和计算资源来进行参数拟合和仿真。

Morris-Lecar模型是一种简化的神经元膜电流特性建模方法。

它由两个核心方程组成,分别描述钠离子通道和钙离子通道的动态变化。

相比于Hodgkin-Huxley模型,Morris-Lecar模型参数较少,计算效率较高。

这使得它成为研究神经元膜电流特性的常用模型之一。

其次,传导速度解析是指研究神经冲动在神经元轴突上传递的速度。

在神经系统中,轴突是负责信息传递的结构,而神经冲动的传导速度直接影响了信息传递的效率。

传导速度受到多种因素的影响,包括离子通道密度、轴突直径和髓鞘的存在与否等。

离子通道密度是影响神经冲动传导速度的重要因素之一。

离子通道在神经元轴突上活跃,控制离子流动。

通道密度的增加会加快神经冲动的传导速度,而通道密度的减少则会降低传导速度。

轴突直径也是影响传导速度的因素之一。

轴突直径越大,其内部电阻越小,传导速度越快。

这是因为较大的轴突直径可以提供更多的空间容纳离子流动。

髓鞘是轴突上的保护层,由髓鞘细胞包裹而成。

髓鞘可以提高轴突传导速度。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
14
2、电学:离子在电场作用下发生净移动。与 两个因素有关。
1)电位:又称电压。是施加在带电粒子 上力,电位越大,流过的电流越多。
2)电导:电阻的倒数。电荷从一点迁移到 另一点的相对能力,电导越大,流过的电 流越多。
离子跨膜进行电学运动要有两个条件 1.膜两侧要有电位差 2.离子通道打开(若关闭,离子不能通
在神经细胞未受刺激的状态,想像一个不会影响细胞的电压 器,将一端电极置于神经细胞膜内,一端置于神经细胞膜外, 将可发现细胞膜内外存在一电位差,此电位差为70mV(0.07V), 这是细胞内相对于细胞外来说,电势相差了70mV。
这 是 由 于 细 胞 膜 的 内 外 离 子 浓 度 分 布 不 均 所 导 致 的 。 众 离 子 中最主要影响的是钾离子和钠离子,细胞膜上有多个钠钾泵 , 它们会进行主动运输,每次把三个钠离子送到细胞外,把两个 钾离子送入细胞内,过程中耗用了一个腺苷三磷酸。细胞膜上 还有钠离子通道和钾离子通道,在细胞休息的状态下,钠离子 通道是完全关闭的,使钠离子不能进出,而一些钾离子通道却 会打开,因此若干钾离子会扩散出细胞外。总体而言,神经细 胞内有很多的钾离子,而细胞外有非常多的钠离子加上一些钾 离子,造成外面的正离子比内部的正离子还要多,此即为产生 静止膜电位的主要原因。
20
膜在安静状态下,K+以易化扩散的形式外移: K+外移动力: 浓度差。
结构基础:膜在安静状态下只对K+有通透性。 K+外移阻力:移到膜外的K+所造成的外正内负的电
场力。 当K+外移的动力与阻力相等时,膜内外不再有K+的
净移动,而此时膜两侧的电位差稳定在某一数值, 称为K+平衡电位。也是RP。 K+平衡电位的数值,由膜两侧初始存在的K+浓度差 的大小决定的。
18
19
静息状态下钾离子的外流是构成静息电位的主要因素。 一般细胞内钾离子的浓度变化非常小,因此造成细胞内 外钾离子浓度差变动的主要因素是细胞外的钾离子浓度。 如果细胞外钾离子浓度增高,可使细胞内外的钾离子浓 度差减小,从而使钾离子向外扩散的动力减弱,钾离子 外流减少,结果是静息电位减小。反之,则使静息电位 增高。这个实验也进一步说明,形成静息电位的主要离 子就是钾离子。
蛋白质是由20种氨基酸排列组合而成的分子。 一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基相互连接形成肽
键,许多个氨基酸互相连接就形成了蛋白质,也称多肽。 不同的按基酸组合形成不同的空间结构和形状。
10
通道蛋白——具有独特的三维结构
蛋白质形成了独特空间结构,有些膜上的蛋白质能形成像通 道一样形状,以使特定离子通过。主要有两种类型。
1、平衡电位是一种特殊状态时的膜电位,各种离子有相同的 平衡电位。2、静息电位是指神经元静息时的膜电位,主要是 K的平衡电位。
31
第二节 神经元膜的动作电位
引言
神经元如何实现信息的电传导呢?神经元通过产生 动作电位来传导电信号的。静息状态下胞内电位相对 于胞外为负(-65mV),动作电位是这一电位的快速 翻转,即在瞬间使胞内电位为正。
膜外钾离子浓度增

加将导致膜电位负值
电 位
减少甚至为变为0mV.
细胞外液K+浓度
29
静息电位消失的后果
致死注射程序:先给予麻醉剂,然后静脉注射KCl。 原因:静息电位对于维持神经元及心肌细胞的电兴奋 性的基础。一旦细胞外出现高钾破坏了正细胞内外的 K离子浓度差,首先将导致心肌失去静息电位,从而 失去兴奋性,无法产生动作电位,心肌无法进行收缩。 而神经元由于血脑屏障的保护受影响小一些,但过高 也会使神经元无法形成静息电位,使电传导无法进行。
钠钾泵:将钾离子泵入细胞内,而钠离子泵出细胞,使得细 胞内高钾低钠,而胞外低钾高钠。
钙泵:将钙离子泵入细胞内的内质网中。使得细胞内离子浓 度低,而胞外高钙。
27
钠钾泵
细胞外液:高Na低K
细胞质:低Na高K
28
调控细胞外钾浓度的重要性
由于静息电位是需要胞外低钾和胞内高钾的浓度差来维持 的。因此细胞外钾浓度的变化将影响其静息电位。因此有 机体必需很好的控制胞外钾离子浓度。
第三章 神经元膜的特性
1
引言 传递和处理信息是神经元的独特之处,神经
元是通过产生电信号来实现信息传导的,那 么神经元如何才能实现这一目标呢?
2
第一节 神经元膜的静息电位
一、化学特性 二、离子的运动 三、静息膜电位的离子基础
3
一、化学特性
1751年,Franklin(弗兰克林)出版了《Experiment and Observations on Electricity》,宣告了对电现象一次全新的 认识。
电鳗的放电特性启发人们发明和 创造了能贮存电的电池。人们日常
生活中所用的干电池,在正负极间
的糊状填充物,就是受电鳗发电器 里的胶状物启发而改进的 。
5
Luigi Galvani (1737-1798)与它的青蛙肌肉收缩实验
6
神经元电特性的化学基础
电流的本质是电荷在电场中的移动,神经的电活动不像金 属中电子的移动,而是带电离子在电场中移动。神经元膜 (membrane)上的跨膜电流由三个要素组成:
11
膜离子通道
(细胞外液)
(多肽亚基)
(细胞质)
(磷脂双层)
12
A 离子通道
B 离子泵
二者都是让离子进行跨膜运动,有何区别?
13Βιβλιοθήκη 、离子的运动离子通过离子通道进行跨膜运动受两个因 素影响:扩散和电学
1、扩散(diffusion):从浓度高向浓度低区 域的净移动。
离子跨膜进行扩散要有两个条件 1.膜两侧有浓度差 2.离子通道打开(若关闭,离子不能通过膜)
若胞内浓度为100mmol/L K离子,膜外的浓度为5mmol/L, 两者相差20倍,达到-80mV的平衡电位,只需要胞内很少的 K离子流到胞外,胞内浓度只降低了0.00001。
已知某一离子跨膜浓度差,可以计算其平衡电位。
23
静息电位——K离子的平衡电位
静息条件下,神经元膜内外存 在着各种不同浓度的离子。 胞内为高钾、低钠。 胞外为低钾、高钠。
1、神经元膜内外的盐溶液:提供带电离子 2、神经元膜:将内外隔开形成电场 3、跨膜蛋白质:离子在膜内外电场移动的通道
7
1、膜内外的盐溶液
水: 是神经元膜内外溶液的主 要成份。带电的原子(离子) 溶解其中。水分子最重要的特 性是它不均衡的电荷分布,因 此具有极性。
离子(ion):带有电荷的原子或 分子称为离子。带正电荷的称 为阳离子(cation),带负电荷的 称为阴离子(anion)。生物体 内常见阳离子有:Na+ ,K+和 Ca2 + 。常见阴离子为Cl-
25
钾通道结构
钾通道由4个亚基组成,如木 桶的铁板一样排列成一个孔。
26
膜内外各种离子浓度差是怎样建立并维持?
是由于离子泵的存在,通过离子泵的不停工作来建立各种 离子浓度差。主要有钠钾泵和钙泵,这是一个耗能的过程, 它们均为一种能分解ATP的酶,引起空间结构改变。据估 计钠钾泵消耗的能量约占大脑总ATP消耗量的70%。
产生足以将人击昏的电流,
是鱼类中放电能力最强的淡
水 鱼 类 , 输 出 的 电 压 300 ~
800 伏 , 因 此 电 鳗 有 水 中 的
“高压线”之称。它不是真正
的鳗类,而与鲶形目的种类
近缘。电鳗入选美国《国家
地理》杂志网站盘点的“地 球上最令人恐惧的淡水动物” 之一。世界上已知的发电鱼 类达数十种,其他会放电的 鱼类还有电鲶、电鳐等。
极性共价键
固体NaCl溶解过程
8
2、神经元膜——由磷脂组成
磷脂:是神经元膜的主要化学构件。 既含有亲水的极性“头”(含磷酸)和 又含有另一疏水性的非极那“尾”(含 碳氢链)。尾尾相对的双层磷脂将细胞 质和细胞外液分隔开来。
(极性“头”)
(细胞外)
(磷脂双层)
(非极性“尾”)
(细胞内)
9
3、跨膜蛋白质
动作电位形状象一个陡峭的山峰,可分为两部分,即上升 相和下降相。
34
细胞内电极
细胞外电极
动作电位的记录
过膜)
15
离子跨膜运动小结
由于磷脂双层中间的疏水性,单纯的磷脂双层的细胞膜对 水溶性离子( Na+ ,K+,Ca+和Cl-)不具通透性。
神经元膜上存离子通道蛋白,在其打开时能形成通道让水 溶性的离子通过。
离子通过离子通道进行跨膜运动受三个因素影响 浓度差 电位差 离子通道的开放,电导增大,若关闭则电导为0
30
小结
神经元膜内外存在不同离子的浓度差异,它是由离子泵建立和 维持的。这一过程需要消耗大量能量(分解ATP)。静息时细 胞内高钾低钠钙,胞外则相反。
静息条件下,由于钾通道的存在而对K有高通透性,K顺浓度 梯度跨膜迁移使得神经元膜内负电荷增加,并最终达到其平衡, (电压驱动力与浓度驱动力相等),此时的膜电位便是K的平 衡电位。
32
一、动作电位的特性 二、动作电位的机制—离子跨膜运动 三、动作电位的传导
33
一、动作电位的特性
动作电位:神经元膜传递电信号
神经元静息状态下,即不产生动作电位时,通过插入胞内 微电极可以测定细胞膜内电位(Vm,膜电位)。此时电压 表的读数稳定在-65mV,也就是静息电位。
动作电位产生程中,膜内电位短暂地变为正电位。这个过 程非常之快,比眨眼快100倍。用示波器(一种特殊的电压 计)可以记录到膜电位随时间的变化。
16
三、静息膜电位的离子基础
膜电位:是指在任何状态下神 经元膜内外差用符号Vm。
相关文档
最新文档