生理学细胞的生物电现象

2、传导不衰减:指AP能沿细胞膜向周围传播，且
是
不衰减性传播（等幅、等速）。
3、连续刺激不融合
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（二）动作电位的产生机制
当膜受到刺激而发生通透性改变时， 带电离子将沿着电化学驱动力的方向发生 跨膜运动，并引起膜电位的变化。
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正常情况下，K+、Na+在细胞内外的 分布有很大的不同，以神经细胞为例：
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静息电位
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(3)机制:RP主要是由K+外流形成的；接近K+平衡电位
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4.影响静息电位的因素
① 细胞外K+浓度的改变； ② 膜对K+和Na+的相对通透性; ③ 钠-钾泵活动的水平。
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二、动作电位及其产生机制
（一）细胞的动作电位 1．概念： 在静息电位的基础上，给细胞一个适当的刺激
，可触发其产生可传播的膜电位波动，称为动作电位 （action potential，AP）。
速度非常快; ③至少存在关闭、激活和失活三种功能状态，
其形成与分子内部存在两种门控机制有关。
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Vm ：膜电位； Im ：膜电流； m → 激活门 h → 失活门
图2-14 去极化过程中钠通道状态的变化
从失活进
入关闭状
态的过程
称为复活
.
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通透性变化的实质就是膜上离子通道随 机开放和关闭的总和效应。
细胞内
K+
30倍
Na+ 1
K+ 1
细胞外
Na+
12倍
这种不均衡的离子分布在所有细胞膜两侧 普遍存在，是通过消耗能量来形成和维持的。
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AP上升支
AP下降支
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1.锋电位的上升支：
细胞受刺激时→膜对Na+通透性突然增 大,由于在静息电位条件下Na+受到很强的 内向驱动力（电化学驱动力） →Na+迅速 内流→先是造成膜内负电位的迅速消失,但 由于膜外Na+的较高浓度势能, Na+继续内 移,出现超射。
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静息电位和极化是一个现象的两种表达方式: 静息电位 → 膜内外的电位差 极化 → 膜两侧电荷的分布 → 安静状态的标志
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2.静息电位的形成
(1)静息状态下质膜内、外离子分布不均匀
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膜外：
(2)静息状态下质膜对离子的通透性不同
静息状态下质膜对不同离子的通透性: ① K+的通透性较高：非门控钾通道 ② Na+有一定通透性; ③ Cl-不存在原发性主动转运→被动分布; ④ Ca2+通透性很低→忽略 ⑤ 有机负离子几乎不通透
2、局部兴奋的总和
局部电位：所有细胞受到阈下刺激时产生
3、组织的兴奋性和其周期性变化
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（三）动作电位的传播
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（1）在无髓鞘的神经纤维上：局部电流
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（2）有髓鞘的神经纤维上：跳跃式传导
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细胞的生物电现象
LIANNA 2010 2.28
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• 一切活细胞无论处于安静或活动状态都 存在电的活动，这种电的活动称为生物电。
• 生物电的表现形式： 静息电位 RP 动作电位 AP
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静息电位
1、静息电位（resting potential，RP）是指 细胞未受刺激时，存在于细胞膜内外两侧 的电位差。由于这一电位差存在于安静细 胞膜的两侧，称跨膜静息电位，简称静息 电位或膜电位。
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2.锋电位的下降支：
由于Na+通道激活后迅速失活→膜结构中电压 门控性K+通道开放→在很强的外向驱动力作用下 →K+迅速外流。
锋电位的下降支是K+外流所致。
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29Baidu Nhomakorabea
（三）动作电位产生的条件
1、阈电位
阈电位(threshold potential)是能触发动作电位的 膜电位的临界值 只有当刺激适当→阈电位→AP
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数值:骨骼肌约-90;神经约-70;平滑肌约-55;红细胞约为-10mV.
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特征： ①通常是平稳的直流电位 ②不同细胞静息电位的数值可以不同，
并且只要细胞未受刺激、生理条件不 变，这种电位将持续存在。
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注意：
①极化: 平稳的RP存在时膜电位外正内负的状态; ②超极化: RP增大的过程或状态； ③去极化(除极化): RP减小的过程或状态； ④反极化: 去极化至零电位后膜电位进一步变为正值; ⑤超射: 膜电位高于零电位的部分； ⑥复极化: 细胞膜去极化后再向RP方向恢复的过程。
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锋电位的上升支是Na+快速内流造成的, 接近于Na+的平衡电位。
动力: 顺电-化学梯度； 条件: 膜对Na+的通透性迅速增大.
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注意：
膜对Na+通透性增大，实际上是膜结构中存在的 电压门控性Na+通道开放的结果。
Na+通道的特点： ①是 电压依赖性的； ②开闭是全或无式的，并且开、闭之间的转换
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2.组成
spike potential: 具有AP的主要特征，是AP的标志。 after-potential: 低幅而缓慢
负后电位（后去极化） 正后电位（后超极化）
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3.特征
1、“全或无”（all-or-none）特性:指在同一细胞上 AP的大小不随刺激强度而改变的现象；
（即AP的幅度和形状是“全或无”的）