《生理學(xué):第02章 細(xì)胞的基本功能 第2節(jié) 細(xì)胞的跨膜電變化》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《生理學(xué):第02章 細(xì)胞的基本功能 第2節(jié) 細(xì)胞的跨膜電變化(20頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第二節(jié)第二節(jié) 細(xì)胞的跨膜電變化細(xì)胞的跨膜電變化 掌握內(nèi)容:掌握內(nèi)容: 細(xì)胞的興奮性和生物電細(xì)胞的興奮性和生物電 靜息電位和動(dòng)作電位及其產(chǎn)生機(jī)制靜息電位和動(dòng)作電位及其產(chǎn)生機(jī)制 興奮的引起、閾值、局部電位、閾興奮的引起、閾值、局部電位、閾 電位和峰電位電位和峰電位 興奮在同一細(xì)胞上傳導(dǎo)的機(jī)制興奮在同一細(xì)胞上傳導(dǎo)的機(jī)制一、神經(jīng)和骨骼肌細(xì)胞的生物電現(xiàn)象一、神經(jīng)和骨骼肌細(xì)胞的生物電現(xiàn)象 刺激:刺激: 物理、機(jī)械、電、溫度物理、機(jī)械、電、溫度 化學(xué)、酸、堿化學(xué)、酸、堿 反應(yīng):反應(yīng): 興奮興奮 excitation 抑制抑制 inhibition興奮性興奮性 excitability:excitabilit
2、y:可興奮組織、細(xì)胞對刺激發(fā)生反應(yīng)的能力,可興奮組織、細(xì)胞對刺激發(fā)生反應(yīng)的能力,閾強(qiáng)度閾強(qiáng)度 threshold intensity threshold intensity ( (閾刺激、閾值閾刺激、閾值) ):引起組織、細(xì)胞發(fā)生反應(yīng):引起組織、細(xì)胞發(fā)生反應(yīng)( (產(chǎn)生動(dòng)作電位產(chǎn)生動(dòng)作電位) )的最小刺激強(qiáng)度。的最小刺激強(qiáng)度。ExcitabilityExcitability閾上刺激、閾下刺激閾上刺激、閾下刺激1Threshold intensity( (一一) )單一細(xì)胞的跨膜靜息電位和動(dòng)作電位單一細(xì)胞的跨膜靜息電位和動(dòng)作電位 1.1.靜息電位靜息電位 Resting potential (Rp
3、Resting potential (Rp) ) 安靜時(shí)細(xì)胞膜兩側(cè)存在的電位差值;安靜時(shí)細(xì)胞膜兩側(cè)存在的電位差值; 膜外為膜外為0 0,膜內(nèi)為負(fù)值。細(xì)胞此時(shí)的,膜內(nèi)為負(fù)值。細(xì)胞此時(shí)的 狀態(tài)稱極化狀態(tài)。狀態(tài)稱極化狀態(tài)。| |RpRp| | 值減小稱去值減小稱去 極化;極化;| |RpRp| |值增大稱超極化;值增大稱超極化; 2.2.動(dòng)作電位動(dòng)作電位 Action potential (ApAction potential (Ap) ) 受刺激后,細(xì)胞在靜息電位基礎(chǔ)上受刺激后,細(xì)胞在靜息電位基礎(chǔ)上 發(fā)生可擴(kuò)布、快速電位倒轉(zhuǎn)和復(fù)原。發(fā)生可擴(kuò)布、快速電位倒轉(zhuǎn)和復(fù)原。(二)生物電現(xiàn)象產(chǎn)生機(jī)制(二)生物
4、電現(xiàn)象產(chǎn)生機(jī)制1. 1. 靜息電位和靜息電位和 K K+ +平衡電位平衡電位 1 1)安靜時(shí)細(xì)胞膜對)安靜時(shí)細(xì)胞膜對K K+ +有通透性有通透性 2 2)細(xì)胞內(nèi)外)細(xì)胞內(nèi)外K K+ +有勢能貯備有勢能貯備 3 3)K K+ +經(jīng)細(xì)胞膜易化擴(kuò)散經(jīng)細(xì)胞膜易化擴(kuò)散 4 4)擴(kuò)散到膜外的)擴(kuò)散到膜外的K K+ +形成阻礙形成阻礙K K+ +繼續(xù)繼續(xù) 擴(kuò)散的正電場力擴(kuò)散的正電場力5)達(dá)到)達(dá)到K+的電化學(xué)平衡電位的電化學(xué)平衡電位6)改變細(xì)胞外)改變細(xì)胞外K+濃度將影響濃度將影響Rp值值7)根據(jù)物理化學(xué)中)根據(jù)物理化學(xué)中Nernst公式公式 可計(jì)算可計(jì)算 K+電化學(xué)平衡電位電化學(xué)平衡電位 (Ek) 計(jì)算值
5、與實(shí)測值基本相符計(jì)算值與實(shí)測值基本相符2、AP(鋒電位)和(鋒電位)和Na+平衡電位平衡電位 1)受刺激后)受刺激后 細(xì)胞膜對細(xì)胞膜對Na+有通透性有通透性 2)細(xì)胞內(nèi)外有)細(xì)胞內(nèi)外有Na+勢能勢能貯備貯備 3 3)Na+由細(xì)胞外向細(xì)胞內(nèi)易化擴(kuò)散由細(xì)胞外向細(xì)胞內(nèi)易化擴(kuò)散 4)擴(kuò)散到膜內(nèi)的擴(kuò)散到膜內(nèi)的 Na+形成阻礙形成阻礙Na+擴(kuò)擴(kuò) 散的正電場力散的正電場力 5)Na+的電化學(xué)平衡電位的電化學(xué)平衡電位 6)改變細(xì)胞外)改變細(xì)胞外Na+濃度將影響濃度將影響Ap值值7)使用)使用Na+通道通道阻斷劑阻斷劑( (河豚毒河豚毒) )將使將使ApAp 消失消失8 8)根據(jù))根據(jù)Nernst公式計(jì)算的公式
6、計(jì)算的Ena與實(shí)際測得與實(shí)際測得 的值基本相符的值基本相符9 9)膜片鉗技術(shù)證明)膜片鉗技術(shù)證明Ap上升支的形成上升支的形成3 3、NaNa+ +通道的失活和膜電位的復(fù)極通道的失活和膜電位的復(fù)極 1 1)NaNa+ +通道電壓依從性:通道電壓依從性: 去極化去極化激活激活失活失活準(zhǔn)備準(zhǔn)備 再激活再激活 NaNa+ +通道激活形成通道激活形成ApAp上升支上升支 2 2)K K+ +通道電壓依從性:通道電壓依從性:K K+ +通道激活通道激活 形成形成ApAp下降支下降支 3 3)可興奮細(xì)胞興奮()可興奮細(xì)胞興奮(ApAp)期間興奮)期間興奮 性的周期性變化性的周期性變化A、絕對不應(yīng)期:興奮性、
7、絕對不應(yīng)期:興奮性=0 Na+通道關(guān)閉通道關(guān)閉B、相對不應(yīng)期:、相對不應(yīng)期:正常正常 興奮性興奮性00 Na+通道恢復(fù)通道恢復(fù) C、超常期(相當(dāng)于負(fù)后電位):超常期(相當(dāng)于負(fù)后電位): 興奮性興奮性 正常,正常,Na+通道恢復(fù)通道恢復(fù) D、低常期(相當(dāng)于正后電位):、低常期(相當(dāng)于正后電位): 興奮性興奮性 正常,正常,Na+通道準(zhǔn)備通道準(zhǔn)備 二、二、Ap的引起和他在同一細(xì)胞上的傳導(dǎo)的引起和他在同一細(xì)胞上的傳導(dǎo) (一)一) 閾閾 電電 位位 和和 鋒鋒 電電 位位 的的 引引 起起 1.閾電位閾電位 Threshold potential: 是誘發(fā)產(chǎn)生是誘發(fā)產(chǎn)生Ap,使使Na+通道大量開放時(shí)的
8、臨界膜通道大量開放時(shí)的臨界膜電位。使細(xì)胞膜電位達(dá)到閾電位需要用閾刺激。電位。使細(xì)胞膜電位達(dá)到閾電位需要用閾刺激。每種細(xì)胞的閾電位值通常較每種細(xì)胞的閾電位值通常較 Rp 值少值少10 15mv。 例如:神經(jīng)纖維例如:神經(jīng)纖維Rp -70mv,閾閾電位電位- 55mv。 2、Ap特點(diǎn):全和無現(xiàn)象特點(diǎn):全和無現(xiàn)象 細(xì)胞膜傳導(dǎo)過程不減衰細(xì)胞膜傳導(dǎo)過程不減衰 鋒電位之間不融合或疊加鋒電位之間不融合或疊加(二)局部興奮及特點(diǎn)(二)局部興奮及特點(diǎn) Local potential 1、局部興奮、局部興奮=局部反應(yīng)(去極化)局部反應(yīng)(去極化) =局部電位局部電位 閾電位閾電位 即閾電位以下的細(xì)胞膜的電位波動(dòng)即閾電位以下的細(xì)胞膜的電位波動(dòng)2、局部電位特點(diǎn):、局部電位特點(diǎn): 1)非全和無,隨刺激強(qiáng)度增大,局部)非全和無,隨刺激強(qiáng)度增大,局部 電位增大,電位增大, 2)傳導(dǎo)距離遠(yuǎn),電位漸小稱電緊張性)傳導(dǎo)距離遠(yuǎn),電位漸小稱電緊張性 擴(kuò)布擴(kuò)布 3)可以疊加或總合達(dá)閾電位產(chǎn)生)可以疊加或總合達(dá)閾電位產(chǎn)生AP(三)興奮(三)興奮(ApAp)在同一細(xì)胞上傳導(dǎo)的機(jī)制)在同一細(xì)胞上傳導(dǎo)的機(jī)制 1.1.無髓鞘神經(jīng)纖維無髓鞘神經(jīng)纖維ApAp傳導(dǎo)機(jī)制傳導(dǎo)機(jī)制 局部電流局部電流 2.2.有髓鞘神經(jīng)纖維有髓鞘神經(jīng)纖維ApAp傳導(dǎo)機(jī)制傳導(dǎo)機(jī)制 局部電流發(fā)生在郎飛結(jié)局部電流發(fā)生在郎飛結(jié)