生物電演示文稿

生物電演示文稿當(dāng)前1頁(yè)，總共62頁(yè)。優(yōu)選生物電當(dāng)前2頁(yè)，總共62頁(yè)。引言當(dāng)前3頁(yè)，總共62頁(yè)。化學(xué)特性細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞外液當(dāng)前4頁(yè)，總共62頁(yè)。磷脂膜磷脂雙層當(dāng)前5頁(yè)，總共62頁(yè)。蛋白質(zhì)當(dāng)前6頁(yè)，總共62頁(yè)。當(dāng)前7頁(yè)，總共62頁(yè)。當(dāng)前8頁(yè)，總共62頁(yè)。通道蛋白離子通道離子泵當(dāng)前9頁(yè)，總共62頁(yè)。離子通道當(dāng)前10頁(yè)，總共62頁(yè)。當(dāng)前11頁(yè)，總共62頁(yè)。單純擴(kuò)散當(dāng)前12頁(yè)，總共62頁(yè)。載體介導(dǎo)的擴(kuò)散當(dāng)前13頁(yè)，總共62頁(yè)。通道介導(dǎo)的易化擴(kuò)散當(dāng)前14頁(yè)，總共62頁(yè)。離子泵介導(dǎo)的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)當(dāng)前15頁(yè)，總共62頁(yè)。出胞和入胞當(dāng)前16頁(yè)，總共62頁(yè)。離子的運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散擴(kuò)散驅(qū)使離子運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)條件膜上有對(duì)離子通透的通道存在跨膜的離子濃度梯度離子通過(guò)通道運(yùn)動(dòng)受兩個(gè)因素影響：擴(kuò)散和電學(xué)當(dāng)前17頁(yè)，總共62頁(yè)。電學(xué)決定電流通過(guò)的兩個(gè)因素電位（電壓）電導(dǎo)（g）電阻的倒數(shù)

I=gV當(dāng)前18頁(yè)，總共62頁(yè)。驅(qū)使離子跨膜移動(dòng)需要：膜擁有通透離子的通道有跨膜電位差存在當(dāng)前19頁(yè)，總共62頁(yè)。靜息膜電位可興奮膜：能夠產(chǎn)生和傳導(dǎo)動(dòng)作電位的細(xì)胞膜，包括神經(jīng)和肌細(xì)胞膜電位：任何狀態(tài)下跨神經(jīng)元膜的電壓，V靜息膜電位：處于靜息狀態(tài)的神經(jīng)元，相對(duì)于外表而言，其細(xì)胞質(zhì)沿著膜的內(nèi)表面，分布著負(fù)電荷。這種跨膜電荷分布的差異稱(chēng)為restmembranepotiential，RP。即未收到刺激時(shí)神經(jīng)元內(nèi)外兩側(cè)的電位差。概念當(dāng)前20頁(yè)，總共62頁(yè)。當(dāng)前21頁(yè)，總共62頁(yè)。靜息膜電位的離子機(jī)制當(dāng)前22頁(yè)，總共62頁(yè)。當(dāng)前23頁(yè)，總共62頁(yè)。當(dāng)前24頁(yè)，總共62頁(yè)。K+平衡電位的形成機(jī)制當(dāng)前25頁(yè)，總共62頁(yè)。當(dāng)前26頁(yè)，總共62頁(yè)。鉀通道鉀通道結(jié)構(gòu)鉀通道孔道俯視圖當(dāng)前27頁(yè)，總共62頁(yè)。幾個(gè)重要問(wèn)題凈電荷發(fā)生在膜的內(nèi)和外表面離子被驅(qū)動(dòng)跨膜運(yùn)動(dòng)的速率與膜電位和平衡電位之差成正比如果已知某一離子的跨膜濃度差，可以計(jì)算其平衡電位

Nernst方程當(dāng)前28頁(yè)，總共62頁(yè)。靜息膜電位小結(jié)鈉-鉀泵的活動(dòng)形成并維持跨膜的較大的K+濃度梯度。在靜息狀態(tài)下，神經(jīng)元膜由于鉀通道的存在而對(duì)K+有高通透性。K+順其濃度梯度的跨膜遷移使得神經(jīng)元內(nèi)負(fù)電荷增加靜息膜電位是神經(jīng)與肌肉等可興奮細(xì)胞的最基本的電現(xiàn)象，因?yàn)楫?dāng)它們活動(dòng)時(shí)所發(fā)生的各類(lèi)瞬時(shí)電變化，如感受器電位、突觸電位和動(dòng)作電位等都是在此靜息膜電位的基礎(chǔ)上所發(fā)生的瞬時(shí)變化。為了描述方便通常把胞膜兩側(cè)存在電位差的狀態(tài)稱(chēng)為極化，并且將靜息膜電位絕對(duì)值向增加方向的變化稱(chēng)為超極化，以及向減少方向的變化稱(chēng)為去極化當(dāng)前29頁(yè)，總共62頁(yè)。調(diào)控細(xì)胞外K+濃度的重要性膜電位對(duì)[K+]o變化特別敏感血-腦屏障是腦內(nèi)胞外鉀濃度調(diào)節(jié)機(jī)理之一星形膠質(zhì)細(xì)胞—鉀離子立體緩沖并不是所有可興奮細(xì)胞在鉀濃度增加時(shí)都得到保護(hù)當(dāng)前30頁(yè)，總共62頁(yè)。注意:對(duì)膜電位數(shù)值變化的描述

(1)如膜電位由-70mV變?yōu)?80mV,

稱(chēng)為:膜電位的絕對(duì)值增大，膜內(nèi)負(fù)值增大，膜兩側(cè)的電位差增大，膜電位增大。當(dāng)前31頁(yè)，總共62頁(yè)。（2）相反，由-70mV變?yōu)?50mV,

稱(chēng)為：膜電位的絕對(duì)值減小。膜內(nèi)負(fù)值減小，膜兩側(cè)的電位差減小，膜電位減小。當(dāng)前32頁(yè)，總共62頁(yè)。神經(jīng)電信號(hào)和動(dòng)作電位當(dāng)前33頁(yè)，總共62頁(yè)。概念動(dòng)作電位（actionmembranepotiential，AP）：是神經(jīng)元在靜息電位的基礎(chǔ)上，受到刺激后膜電位所發(fā)生的快速翻轉(zhuǎn)和復(fù)原過(guò)程，是一種可傳導(dǎo)的神經(jīng)電信號(hào)。是神經(jīng)元興奮和活動(dòng)的標(biāo)志。復(fù)極化(repolarization)：去極化后,再向靜息電位(極化狀態(tài))恢復(fù)的過(guò)程。反極化:去極化導(dǎo)致的外負(fù)內(nèi)正狀態(tài)。當(dāng)前34頁(yè)，總共62頁(yè)。動(dòng)作電位的記錄當(dāng)前35頁(yè)，總共62頁(yè)。動(dòng)作電位的組成當(dāng)前36頁(yè)，總共62頁(yè)。AP的過(guò)程

鋒電位

AP

后電位當(dāng)前37頁(yè)，總共62頁(yè)。

★單一細(xì)胞動(dòng)作電位的特點(diǎn):(1)具“全或無(wú)(all-or-none)”性質(zhì):

閾下刺激時(shí)，AP一點(diǎn)也不產(chǎn)生；閾(上)刺激時(shí),AP一產(chǎn)生即達(dá)最大.(2)可傳播性(不衰減性傳播)：一旦產(chǎn)生及迅速傳播至整個(gè)細(xì)胞；幅度不會(huì)隨傳導(dǎo)距離的加大而衰減.當(dāng)前38頁(yè)，總共62頁(yè)。

★動(dòng)作電位的產(chǎn)生機(jī)制

簡(jiǎn)要概括為：

(1)鋒電位升支:Na+迅速內(nèi)流;

(2)鋒電位降支:

Na+內(nèi)流停止,K+快速外流。

(3)后電位:鈉泵活動(dòng)等.當(dāng)前39頁(yè)，總共62頁(yè)。動(dòng)作電位的離子機(jī)制當(dāng)前40頁(yè)，總共62頁(yè)。1.電化學(xué)驅(qū)動(dòng)力:

(1)[Na+]o＞[Na+]ｉ

(2)RP時(shí)膜外正電場(chǎng)*在RP(－70mV)時(shí),

Em－ENa＝－70－(+60)＝－130mV即：Na+受到很強(qiáng)的內(nèi)向驅(qū)動(dòng)力作用,一旦膜對(duì)Na+的通透性增大,Na+

將迅速內(nèi)流,

引起膜快速去極化。推動(dòng)Na+內(nèi)流當(dāng)前41頁(yè)，總共62頁(yè)。2.AP期間膜電導(dǎo)的變化（對(duì)某一帶電離子而言,膜電導(dǎo)就是膜對(duì)該離子的通透性.）鋒電位上升支：鈉電導(dǎo)(gNa)增大，

Na+迅速內(nèi)流；鋒電位下降支：鉀電導(dǎo)(gK)增大，

K+迅速外流。當(dāng)前42頁(yè)，總共62頁(yè)。3.膜電導(dǎo)與離子通道AP上升支:膜上電壓門(mén)控Na+通道開(kāi)放→膜Na+電導(dǎo)(即膜對(duì)Na+通透性)增大→Na+內(nèi)流(內(nèi)向電流)→膜去極化.AP下降支:膜上電壓門(mén)控K+通道開(kāi)放→膜K+電導(dǎo)(即膜對(duì)K+通透性)增大→

K+外流(外向電流)→膜復(fù)極化.當(dāng)前43頁(yè)，總共62頁(yè)。膜去極化時(shí)鈉通道構(gòu)象的變化當(dāng)前44頁(yè)，總共62頁(yè)。膜去極化時(shí)鈉通道的開(kāi)放與關(guān)閉當(dāng)前45頁(yè)，總共62頁(yè)。4.AP的引起

引起動(dòng)作電位產(chǎn)生的兩個(gè)條件:①細(xì)胞具有(正常的)興奮性;②刺激(具有一定的)強(qiáng)度.當(dāng)前46頁(yè)，總共62頁(yè)。(1)不同強(qiáng)度的刺激對(duì)細(xì)胞的影響★閾值(threshold)(常用閾強(qiáng)度表示)——當(dāng)刺激的持續(xù)時(shí)間保持不變時(shí),能引起動(dòng)作電位的最小刺激強(qiáng)度。*閾刺激——強(qiáng)度為閾強(qiáng)度的刺激*閾下刺激——強(qiáng)度比閾強(qiáng)度小的刺激*閾上刺激——強(qiáng)度比閾強(qiáng)度大的刺激當(dāng)前47頁(yè)，總共62頁(yè)?！镩撾娢?thresholdpotential,“燃點(diǎn)”)

——能引起膜去極化和Na+通道開(kāi)放之間出現(xiàn)正反饋,導(dǎo)致膜迅速去極化，形成AP的臨界膜電位。*閾電位一般比RP絕對(duì)值小10～20mV。當(dāng)前48頁(yè)，總共62頁(yè)。(2)局部反應(yīng)(localresponse)及其特性*局部反應(yīng)(局部興奮)——閾下刺激引起的受刺激局部膜不達(dá)閾電位的去極化.局部興奮的特性：(具電緊張電位的特征)(1)非“全或無(wú)”,隨閾下刺激增強(qiáng)而增大;(2)電緊張傳播,僅波及局部膜;(3)可疊加而發(fā)生空間總和或時(shí)間總和.當(dāng)前49頁(yè)，總共62頁(yè)?！栝摯碳?、閾上刺激→較少Na+通道開(kāi)放，少量Na+內(nèi)流→輕度去極化→閾電位→爆發(fā)動(dòng)作電位

¤閾下刺激→少量Na+通道開(kāi)放，少量Na+內(nèi)流→微弱去極化→局部反應(yīng)→總和→閾電位→爆發(fā)動(dòng)作電位

局部反應(yīng)：閾下刺激引起的達(dá)不到閾電位的局部去極化。當(dāng)前50頁(yè)，總共62頁(yè)。0+35-70-55刺激局部反應(yīng)閾電位上升支(去極相)負(fù)后電位正后電位下降支(復(fù)極相)當(dāng)前51頁(yè)，總共62頁(yè)。AP與局部反應(yīng)的主要區(qū)別

動(dòng)作電位

局部反應(yīng)

所受刺激

閾或閾上

閾下膜去極程度

達(dá)閾電位

不達(dá)閾電位與強(qiáng)度關(guān)系

全或無(wú)

正比

傳播不衰減性,遠(yuǎn)距電緊張,局部可否疊加

否

可當(dāng)前52頁(yè)，總共62頁(yè)。動(dòng)作電位的傳導(dǎo)*細(xì)胞任一部位的膜產(chǎn)生的AP,都會(huì)沿細(xì)胞膜不衰減地傳導(dǎo)至整個(gè)細(xì)胞。*傳導(dǎo)機(jī)制：“局部電流(localcurrent)”當(dāng)前53頁(yè)，總共62頁(yè)。動(dòng)作電位的傳導(dǎo)當(dāng)前54頁(yè)，總共62頁(yè)。興奮在同一細(xì)胞上的傳導(dǎo)（一）傳導(dǎo)機(jī)制：局部電流當(dāng)前55頁(yè)，總共62頁(yè)。（二）傳導(dǎo)方式：無(wú)髓鞘N纖維的興奮傳導(dǎo)為近距離局部電流有髓鞘N纖維的興奮傳導(dǎo)為跳躍式當(dāng)前56頁(yè)，總共62頁(yè)。動(dòng)作電位、軸突和樹(shù)突當(dāng)前57頁(yè)，總共62頁(yè)。組織的興奮和興奮性(一)興奮和可興奮細(xì)胞*興奮——細(xì)胞對(duì)刺激發(fā)生反應(yīng)的過(guò)程。

(細(xì)胞受刺激后,產(chǎn)生動(dòng)作電位的過(guò)程。)*可興奮細(xì)胞----受刺激后能產(chǎn)生動(dòng)作電位的細(xì)胞。如，神經(jīng)細(xì)胞、肌細(xì)胞和腺細(xì)胞。

當(dāng)前58頁(yè)，總共62頁(yè)。(二)組織的興奮性和閾刺激1.興奮性★興奮性(excitability)——活的細(xì)胞、組織或機(jī)體對(duì)刺激發(fā)生興奮的能力。

(在近代生理學(xué)中)興奮性——可興奮細(xì)胞受刺激后產(chǎn)生動(dòng)作電位的能力。*興奮性是生命活動(dòng)的基本特征之一.當(dāng)前59頁(yè)，總共62頁(yè)。2.衡量興奮性的指標(biāo)——閾值

*一般以閾強(qiáng)度代表閾值.*閾強(qiáng)度實(shí)質(zhì)上是使膜去極化恰好到達(dá)閾電位的最小強(qiáng)度.★閾強(qiáng)度大小與興奮性高低成反比.當(dāng)前60頁(yè)，總共62頁(yè)。(三)細(xì)胞興奮后興奮性的變化

細(xì)胞在發(fā)生一次興奮后,其興奮性會(huì)發(fā)生以下周期性變化：(1)絕對(duì)不應(yīng)期(absoluterefractoryperiod)(2)相對(duì)不應(yīng)期(relativerefractoryperiod)(3)超常期;(4)