细胞二细胞的电活动上届.pptxVIP

第三节细胞的电活动恩格斯恩格斯在100多年前总结自然科学成就时指出：“地球几乎没有一种变化发生而不同时显示出电的现象”。

01生物电（bioelectricity)02可兴奋细胞，不论在安静状态还是在活动过程中均表现有电的变化，这种电的变化是伴随着细胞生命活动出现的，称为生物电。

跨膜电位（transmembranepotential）：动作电位（actionpotential）静息电位（restingpotential）

膜的电学特性相当于并联的阻容耦合电路膜的被动电学特性和电紧张电位

01电紧张电位02随着跨膜电流的的逐渐衰减,膜电位也逐渐衰减并形成一个规律的膜电位分布,由膜的被动电学特性决定其空间分布的膜电位.03与动作电位的产生和传播有着密切关系

二、细胞生物电现象的观察和记录（一）细胞外记录（二）细胞内记录

静息电位（RP，restingpotential）03细胞未受刺激时存在于细胞膜两侧的电位差。一般为内负外正。02静息电位及其产生机制01

极化（polarization）：安静时，膜两侧存在的内负外正状态.

01.超极化：02.静息电位的数值向膜内负值加大的方向变化的过程。03.去（除）极化：04.静息电位的数值向膜内负值减少的方向变化的过程。05.复极化：06.细胞膜去极化后，又恢复极化状态的过程。

细胞膜对各种离子具有选择性通透1细胞膜两侧各种离子分布不均匀1902Bernstein膜学说2静息电位的产生机制

HodgkinHuxley1939年

Squidgiantaxon500~1000μm

静息电位形成的基本原因是离子的跨膜扩散产生离子扩散的条件:钠泵的活动静息时膜对某些离子具有一定的通透性

细胞内、外主要离子浓度Na+12.0145.0K+155.04.0Cl-3.8120.0A-155.0A-：有机负离子细胞内(mmol/L)细胞外(mmol/L)

离子跨膜扩散的驱动力和平衡电位平衡电位驱动力:浓度差和电位差010203

K+平衡电位（Nernst公式）实验数据与理论测算基本符合（略低）K+平衡电位的大小主要取决于原初膜两侧的K+浓度差.

静息状态下膜对哪种离子的通透性高则该离子的跨膜扩散对静息电位的影响就较大.2.膜对离子的通透性和静息电位的形成

3.钠泵的生电作用

细胞内外K+浓度的改变膜对K+、Na+的相对通透性钠泵的活动水平1影响静息电位水平的因素2

细胞内外K+的不均匀分布，并且安静状态下细胞膜主要对K+有通透性。

可兴奋细胞受到有效刺激时，膜电位在静息电位的基础上产生一个迅速的、可逆的、可传导的电位变化。01动作电位（AP,actionpotential）02它是细胞兴奋的标志。03四、动作电位及其产生机制

神经和骨骼肌细胞100mV0.5~2.0ms心室肌细胞120mV200~300ms-70mV-90mV+30mV+30mV

正后电位负后电位

动作电位的时相1、静息相-70~-90mv2、去极相-70~-90mv?+20~+40mv超射（overshoot）值：膜内电位由零变为正的数值。3、复极相+20~+40mv?-70~-90mv锋电位：构成动作电位波形主要部分的短促而尖锐的脉冲样电位变化。后电位：锋电位在其完全恢复到静息电位之前所经历的微小而缓慢的电位波动。

负后电位：去极化后电位正后电位负后电位正后电位：超极化后电位

动作电位产生的机制膜两侧对离子的电化学驱动力膜对离子的通透性动作电位的去极相是内向电流形成的。复极相是外向电流形成的。离子跨膜流动产生的因素

外向刺激电流引起膜去极化

电化学驱动力=Em-Ex静息时:Na＋的驱动力为Em-ENa=-70mV-(＋60mV)=-130mVK＋的驱动力为Em-EK=-70mV-(-90mV)=+20mV1.电化学驱动力

动作电位期间膜电导的变化膜电导相当于膜对离子的通透性,反映膜对离子的通透能力.

从而研究离子通道的启闭规律，主要用于大细胞。上，同时测量相应膜电流的变化，根据膜电流与膜电压的关系求出膜电导的变化，电压钳技术：又称电压固定技术；即用负反馈电路将膜电位箝制在一系列预定值

电压钳实验技术

3.动作电位产生的过程（1）上升支细胞受到有效刺激，引起电压门控Na+通道开放（激