细胞的生物电化学.ppt

第三节细胞的生物电现象

bioelectricphenomenonofcell

掌握内容：

细胞的兴奋性和生物电

静息电位和动作电位及其产生机制

兴奋的引起、阈值、局部电位、阈

电位和锋电位

兴奋在同一细胞上传导的机制;一、组织的兴奋和兴奋性(P33)

Excitationexcitabilityoftissue

(一)刺激和反响

1.刺激stimulation：细胞和组织所处的

内外环境的变化。

①刺激的形式：物理化学机械等

②刺激的三要素：强度；持续时间；强

度-时间变化率(方波刺激时不变)

③阈强度(阈值)thresholdintensity

(value):刺激的持续时间固定,引起

细胞或组织发生反响(产生AP)的最小

刺激强度;④阈刺激thresholdstimulus:具有阈强

度的刺激

2.反响response:可兴奋组织或细胞对刺

激所发生的应答。

①兴奋excitation

②抑制inhibition

(二)可兴奋细胞或组织和兴奋性

1.可兴奋细胞或组织excitablecellor

tissue:受刺激后能产生反响(即AP)的

细胞或组织。神经、肌肉、腺体的细

胞或组织属于此类。;2.兴奋性excitability:

可兴奋组织、细胞对刺激发生反响(即产生

动作电位)的能力。

衡量兴奋性上下的指标——阈值

Excitability∝————————

阈上刺激supraliminalstimulus

阈下刺激subthresholdstimulus;二、细胞膜的被动电学特性;3.电紧张电位electrotonicpotential

随距刺激原点距离的增加而膜电位呈指数衰减的电位变化称电紧张电位。

该电位是由膜的固有电学特性决定的,其产生过程中没有离子通道的激活,也无膜电导的改变。;三、静息电位及其产生机制(P24);1.在微电极尖刚插入膜内的瞬间,记录仪器显

现一个突然的电位跃变；

2.静息电位是一个稳定的直流电位；

3.范围:-10mV~-100mV(随细胞种类而不同);

极化(polarization):外正内负

去极化(depolarization):|RP|值减小

超极化(hyperpolarization):|RP|值增大

反极化(reversepolarization):去极到正值

复极化(repolarization):去极后向RP恢复

超射(overshoot):膜电位高于0电位局部;(二)静息电位产生机制;钠平衡电位

(+50~+70mV);离子平衡电位计算公式;膜主要对K+通透

↓

细胞内外K+势能差

↓

K+经通道易化扩散

↓

扩散出的K+形成阻碍K+继续扩散的电场力

↓

K+的浓度差动力和电场力阻力平衡;Nernst公式(环境温度为27℃时)

EK=59.5log—————(mV)

;影响RP因素：

①胞内、外的[K+]:

∵[K+]o与[K+]i的差值决定EK，

∴[K+]o↑→EK↓

②膜对K+、Na+通透性:

K+的通透性↑,那么RP↑,更趋向于EK

Na+的通透性↑,那么RP↓,更趋向于ENa

③Na+-K+泵的活动水平;四、动作电位及其产生机制;2.动作电位的波形:;①升支(去极化相)

②降支(复极化相)

③锋电位spikepotential

④后电位负后电位negativeafter-potential

正后电位positiveafter-potential;1.离子跨膜流动的电化学驱动力

电化学驱动力=Em-E离子=

*动力为负值时：推动正电荷流入胞(内向

电流inwardcurrent,如Na+,Ca2+内流)

*动力为正值时：推动正电荷出胞(外向电

流outwardcurrent,如K+外流,Cl-内流)

∴RP条件下，Na+受到很强的内向驱动力;2.动作电位期间Gm的变化

用电压钳(voltagec