2.3细胞的生物电现象（课件） 高二《生理学基础》同步教学（大连理工版）

第三节 生物电现象 1.掌握 静息电位和动 作电位的概念， 特点和意义 2.了解 局部电位特点 动作电位传导 3.熟悉 静息电位和动 作电位的产生 机制 第二堂 理论课 任务及目标 预习诊断与问题解惑要览 一、怎样理解静息电位的特点和产生机制？ 二、如何阐明动作电位的特点、意义和产生机制？ 三、如何描述局部电位的特点？ 四、怎样比较静息电位、动作电位和局部电位的特点 活细胞活动中伴有的电现象称为生物电现象，其本质为：细胞膜内、外两侧的电位差，即跨膜电位。 局部电位 跨膜电位 第三节 细胞的生物电现象 静息电位 动作电位 （一）静息电位的概念：（resting potential） 细胞安静时，存在细胞膜内外两侧的电位差，称静息电位，又称跨膜静息电位，简称膜电位。 一、静息电位及其产生机制 第三节 细胞的生物电现象 （二）证明RP的实验： 1.当A、B电极都位于细胞膜外，无电位改变，证明膜外无电位差。 2.当A电极位于细胞膜外，B电极插入膜内时，有电位改变，证明膜内、外间有电位差。 3.当A、B电极都位于细胞膜内，无电位改变，证明膜内无电位差。 一、静息电位及其产生机制 ① 膜内电位比膜外电位低，若定膜外电位为零，则膜内电位为负（内负外正）。神经纤维和骨骼肌细胞膜内电位为－70mv。 ② 细胞安静时，膜内负外正电位的相当稳定状态。这种状态称极化状态。 （三） 静息电位的特点： 相关概念：极化状态加大（膜内电位负值加大）称超极化；极化状态减小（膜内电位负值减小）称除极化；极化状态反转（膜内电位变正）称反极化；极化状态恢复（膜内电位负值复原）称复极化。 一、静息电位及其产生机制 （四）生理意义 是细胞安静的标志。 （五）产生机制 1.产生条件： ①细胞膜内外不均匀离子分布：膜内[K+]/膜外[K+]高20~40倍；膜外[Na+]/膜内[Na+]高7~12倍。 ②安静时，细胞膜只对K+通透，对Na+几乎不通透，对有机负离子(A-)不通透。 一、静息电位及其产生机制 一、静息电位及其产生机制 2.RP产生机制: [K＋]内顺浓度差向膜外扩散 [A-]内不能向膜外扩散 [K+]内↓→膜内负电荷过剩，电位↓ [K+]外↑→膜外正电荷过剩，电位↑ 膜外为正、膜内为负的极化状态 当K+外扩散与电场斥力达到动态平衡时=RP PBL知识点: 静息电位主要是由K+外流形成的平衡电位。 电场斥力 一、静息电位及其产生机制 （一）动作电位（action potential）的概念： 活细胞接受有效刺激，在细胞膜静息电位基础上暴发的一次短暂性、可逆性和可扩布性的电位波动，称为动作电位。 二、动作电位及其产生机制 第三节 细胞的生物电现象 （二）动作电位的形态和时程 以神经纤维和骨骼肌细胞为例： 电刺激 0mv 神经纤维 AP 0mv 除极化 反极化 除极相 （上升支） 复极化 （下降支） 神经纤维动作电位 （峰电位）时相划分 －70mv ＋20～30mv 膜电位除极化，膜内电位由-70 mv迅速升高至零mv，继续上升并反极化至＋20~30mv,构成动作电位的上升支，也称除极过程。膜内电位自自动作电位顶峰迅速复之-70mv ，构成动作电位下降支，也称复极过程。 （二）动作电位的形态和时程 ① 短暂性、可逆性电位波动。即膜内电位由－70mv至+30mv至-70mv，历时短暂（历时1~2毫秒）； ② 可扩布性 即动作电位可由受刺激点沿膜向周围扩布，使整个细胞膜都经历一次动作电位； ③ “全或无”现象； ④ 膜电位除极化达到膜电位临界值（阈电位），才能暴发动作电位。 （三）动作电位特点 (四)生理意义 细胞兴奋产生和传导的标志。 二、动作电位及其产生机制 产生条件： ①细胞膜内外不均匀离子分布： 膜内[K+]/膜外[K+]高20-40倍；膜外[Na+]/膜内[Na+]高7-12倍。 ②接受有效刺激后，膜电位除极化达阈电位，膜Na+通道突然开放，达顶峰后该通道关闭，K+通道开放。 （五）动作电位的产生机制 1.上升支 产生原理 ：细胞膜除极化达阈电位，Na+通道突然开放，Na+顺电化学梯度快速内流，使膜内电位迅速升高，产生电位反转和电场斥力，阻止Na+内流，直至电场斥力与Na+内流的力量完全平衡相等，Na+通道迅速关闭，Na+内流停止，形成动作电位上升支。 二、动作电位及其产生机制 上升支是Na+快速内流造成的。动力是顺电-化学梯度；条件是膜对Na+的通透性突然增加；机制是Na+内流的平衡电位。 （五）动