第二章 细胞2-生理学幻灯片.pptVIP

Chapter 4Bioelectricity phenomenon of cell Resting potential Action potential 离子通道与细胞的电活动 可兴奋细胞及其兴奋性 静息电位(Resting potential) 1 静息电位的引导方法 2 静息电位的概念 3 相关概念 静息电位的产生机制 影响RP的因素 1 静息电位的概念 定义：指细胞未受刺激时存在于细胞膜内外两侧的电位差。 也称为跨膜静息电位，简称静息电位（RP） 特点： a 内负外正 (如规定膜外电位为0，则膜内电位大都在 －10～－100mV之间) b RP在大多数细胞是一种稳定的直流电位 2 静息电位的引导方法 3 相关概念 极化（Polarization） ：静息状态下膜外为正,膜内为负电位的状态 去极化或除极化 （ depolarization） ：膜两侧的电位差的绝对值减小 超极化（hyperpolarization） ：膜两侧的电位差的绝对值加大 复极化（repolarization）：细胞膜去极化后再向静息电位方向恢复 （２）静息电位的产生条件 (1)静息状态下细胞膜内、外离子分布不均 [Na+]i[Na+]o≈1∶12 [K+]i＞[K+]o≈30∶1 [Cl-]i[Cl-]o≈1∶14 [A-]i＞[A-]o≈ 4∶1 (2)静息状态下细胞膜对离子的通透性具有选择性通透性：K+ ＞ Cl- ＞ Na+ ＞ A- 静息电位产生示意图 动作电位(Action potential) 1 动作电位的模拟实验 2 动作电位的概念 3 动作电位的特点和意义 动作电位的产生机制 动作电位的传播 2 动 作 电 位 的 概 念 定义：是指细胞受到有效刺激后，在原有的静息电位基础上发生的一次膜两侧电位快速的倒转和复原。 组成： 锋 电 位(Spike potential) 后 电 位 3 动作电位的特点和意义 特点:1 瞬时性 2 极化反转 3 “全或无”（ All or none）现象 4 非衰减传播 5 不应期 说明：对于不同的可兴奋细胞，动作电位的特点基本类似，但它的幅值和持续时间可以各不相同。 意义： 　　AP的产生是细胞兴奋的标志 ４　动作电位的产生机制 （1）AP产生的基本条件: ①膜内外存在[Na+]差:[Na+]i[Na+]O ≈ 1∶10 ②膜电导(Membrane conductance)的变化 膜电导:G=1/R 衡量膜对离子通透性的指标 膜电导的测定:电压钳技术(膜电位维持衡定,测定某一通道电流)膜片钳技术(记录单通道电流 Neher Sakmann 1991诺贝尔生理学奖) 膜片钳记录单通道电流 内向电流:正电荷 膜内or负电荷 膜外 膜去极化,例如Na+ 外向电流:正电荷 膜外or负电荷 膜内 膜复极化或超极化 例如K+ (图4-4) Na+ 通道阻断剂—河豚毒(TTX) K+ 通道阻断剂—四乙胺(TEA) （２）动作电位的离子机制 ２.1 锋电位(上升支+下降支) 去极相：(Na+ 学说)Na+通道开放， Na+内流 有效刺激→部分Na+通道开放→少量Na+内流→膜去极化→达到阈电位→大量Na+通道开放→大量Na+内流→膜内负电位消失，出现正电位 复极相： Na+通道失活→K+通透性升高→ Na+内流停止，K+外流→膜内电位由正向负值变化→静息电位 ２.2 后电位 负后电位：? (在复极时迅速外流的K+蓄积在膜外侧附近，暂时阻碍了K+外流) 正后电位：?(生电性钠泵) 注： 兴奋后的静息期：钠泵活动增强，使兴奋前 原有的离子分布状态得以恢复。 (3)动作电位的起始 1.阈电位(Threshold potential):能引起膜去极化达到AP的临界膜电位值 阈电位一般较静息电位的负值小10～20mV 到达阈电位值的去极化→ 一定数量的Na+通道开放→ Na+内流→ 膜进一步去极化 → 更多Na+通道开放→ “正反馈”或再生性循环→ 直至达到Na+的平衡电位(图4-7) 阈电位产生：阈刺激（足够强度，去极化刺激） ＜阈刺激？：局部反应 超极化刺激or 小去极化刺激 ? 电紧张电位 2 局部反应(Local response) (1) 概念：细胞受到阈下刺激时，可引起受刺激的膜局部出现一个较小的去极化，称为局部反应或局部兴奋(图4-6) (2) 阈下刺激→该段膜中Na+