内容正文:
生 物 学
(新苏教版)
第一章 人体稳态维持的生理基础
第1节 神经调节
选择性必修1
第二讲 动作电位的产生和传导
生物电现象
01
生物电的发现
意大利
医生、生理学家
伽尔瓦尼
(L.Galvani)
蛙坐骨神经-腓肠肌标本
1.两种金属导体在蛙的肌肉和神经之间建立回路,肌肉会收缩。
2.使用蛙坐骨神经-腓肠肌标本进行“无金属收缩实验” ,验证生物存在电信号。
坐骨神经
腓肠肌
对这一问题的探索肇始于意大利医生和生理学家伽尔瓦尼在1786年的一个偶然发现。伽尔瓦尼发现挂在铁栅栏铜钩上的蛙腿在风的吹动下左右摇晃,蛙腿一碰到铁栅栏,就能观察到较明显的收缩。伽尔瓦尼认为这种收缩是肌肉内部流出来并沿着神经到达肌肉表面的电流刺激引起的,即动物的组织可以产生生物电。
伽尔瓦尼的观点在科学界引发了争论。伏特等科学家认为伽尔瓦尼的发现可能是铜铁两种金属的电位差引起的,而不是所谓的生物电。为此,伽尔瓦尼和他的后继者设计了“无金属收缩实验”,在蛙坐骨神经-腓肠肌标本中,截断蛙的坐骨神经可以导致蛙腓肠肌收缩,这一过程中,没有涉及任何金属,说明生物电确实存在。
兴奋在神经纤维上以电信号传导
刺激
位置
随后,电流计于1820年应用于生物电研究。科学家在蛙神经外侧连接两个电极。随后,刺激蛙神经一侧,并在刺激的同时记录电流表的电流大小和方向。
在刺激刚开始时,神经上电极所在的a点和b点均没有兴奋,故电流表不显示电流,说明a点和b点均没有兴奋,没有电位差异。
。
当兴奋传导至a点时,b点所在位置还没有兴奋,可见电流表出现明显偏转,电流从b点流向a点,说明a点比b点电位低。
当兴奋传导至b点时,a点所在位置已经由兴奋回复到静息状态。此时,电流表出现明显偏转,电流从a点流向b点,说明b点比a点电位低。
当兴奋传导至b点右侧时,兴奋已经传导过a点和b点。此时a点和b点均为静息状态,电流表不显示电流,没有电位差异。
该项实验证明兴奋在神经上以电信号传导,神经兴奋发生位置电位低于静息位置。
(1)概念:人体内的 或 都存在复杂的电活动,这种电活动称为生物电现象。
(2)产生原因:由细胞质膜两侧的 或电位差的变化引起的。
(3)细胞生物电的产生原因:是质膜内外两侧带电离子的