奇妙的生物电

奇妙的生物电

徐建强

河南省卢氏县第一高级中学

来源人教网

电大家都非常熟悉，如果有人告诉你，你的身体内有电流在流动，你或许会很惊讶吧？其实，生命过程的实质就是电子传递过程，特别是能量转换、神经传导、光合作用、呼吸过程均与此有关。电在生物体内普遍存在，被称为生物电。

一、生物电现象

人体心脏跳动、大脑思维、刺激反应均与生物电有关。心脏跳动时会产生1—2 毫伏的电压，眼睛开闭产生5~6毫伏的电压，读书或思考问题时大脑产生0.2—1毫伏的电压。人体某一部位受到刺激后，感觉器官就会产生兴奋。兴奋沿着传入神经到达大脑，大脑便根据兴奋传来的信息发出指令；然后传出神经将大脑的指令传给相应的效应器官，从而产生相应的动作。这一过程传递的信息——兴奋，就是生物电。中医里经常提到的“通则不痛、痛则不通”，实质是指《黄帝内经》中提到的人体的十二正经及七经八脉，也就是经络。当我们的肌肉、骨骼、脏腑发生病变时，相关经络、穴位的生物电能、电阻就会发生改变。

有些动物具有很强的生物电。比如，生活在非洲尼罗河中的电鲶，在受到惊吓或捕食时能迅速放电，产生400～500伏电压。生活在南美洲亚马孙河里的电鳗，更是一个电击高手。它们若受到惊吓或捕食，能产生300～800伏，甚至1000伏左右的电压，足以电死一头牛，因此赢得了“河中魔王”的称号。

植物体内同样有生物电的存在。最为著名的例子当属含羞草。当人手指碰到含羞草的叶片时，它便羞答答地“垂首低眉”。这是因为当含羞草的叶片受到刺激后，会立即产生电流，电流沿着叶柄传到叶片底座上的球状器官，引起球状器官的活动，而它的活动又带动叶片活动，使得叶片闭合。不久，电流消失，叶片就恢复原状。

此外，还有一些生物包括细菌、植物、动物都能把化学能转化为电能，发光而不发热。特别是海洋生物，据统计，生活在中等深度的虾类中有70％的品种和个体、鱼类中70％的品种和95％的个体，都能发光。因此，夜慕降临时，在海洋的一些区域，一盏盏生物灯大放异彩，形成一幕极为壮观的“灯市夜景”。

此外，还有许多生活在大海深处的生物，它们能把化学能转化为电能，在黑暗中发出光亮。比如，生活在海洋深处的虾类、鱼类，大约有70％的品种能发光。因此，夜慕降临时，在海洋的一些区域，一盏盏生物灯大放异彩，形成一幕极为壮观的“灯市夜景”。

二、生物电的由来

生物电，就是指生物机体在静息和活动时所显示的包括静息电位和动作电位在内的电现象。

神经或肌肉的细胞膜，对不同的离子具有不同程度的通透性。又由于细胞内的各种离子浓度，特别是钾离子、钠离子和氯离子，与细胞外液中的浓度不同，因此，在细胞膜内外两侧间就会产生电位差即膜电位。这是静息电位的基础。在不同的生理条件下，细胞膜对各种离子的通透性将发生变化，因此膜电位也即发生改变，即形成各种形式的动作电位。

三、生物电的应用

正常人的心脏、肌肉、视网膜、大脑等的生物电变化都是很有规律的。因此，将患者的心电图、肌电图、视网膜电图、脑电图等与健康人作比较，就可以发现疾病所在。

宇航中采用的“生物太阳电池”就是利用细菌生命过程中转换的电能，提供了比硅电池效率高得多的能源。