1、第二章 细胞的基本功能,第一节 细胞膜的生理,第二节 细胞的信号传导,第四节 肌细胞的收缩功能,第三节 生物电现象和兴奋性,第二节 生物电现象和兴奋性,生物体活细胞在安静和活动时都存在电活动，这种电活动称为生物电现象（bioelectricity）。,一、静息电位(resting potential RP)(一)概 念 ：静息时存在于细胞膜两侧的外正内负的电位差。 ,(二)实验现象：,(三）静息电位的产生机制1、化学现象,膜两侧形成电位差的必备条件： 膜两侧的离子分布不均，即浓度差 膜的离子选择性通透平衡电位：当动力和阻力达到动态平衡时，K+的净扩散通量为零的膜两侧电位差。,通透膜,选择性通透
2、膜,（1）细胞膜内、外离子分布不匀,Na+iNa+o110,K+iK+o301,Cl-iCl-o114,A-iA-o 41,2、机制,（2）细胞膜对离子选择性通透,K+Cl-Na+A-,3、K+平衡电位证据Nernst公式的计算EK= 61 logK+o/K+I Hodgkin 和 Huxley的实验在枪贼巨大神经纤维测得RP值为-60mv,与Nernst公式的计算值（-75mv）基本符合。人工改变K+O/K+i，RP也发生相应改变注意： K+和Na +平衡电位总和， Na+-K+泵,二、动作电位(action potential AP)(一)概 念：可兴奋细胞受到刺激后，细胞膜发生一次短暂的
3、、可逆的,并可向周围扩布的电位波动。,AP实验现象,特征：A：非衰减式传导B：“全或无”的现象 意义：AP的产生是细胞兴奋的标志可兴奋细胞,去 极 化,上 升 支,下降支,(二)动作电位的形状与相关概念,刺激,局部电位,阈电位,去极化,零电位,反极化（超射）,复极化,（负、正）后电位,极 化:以膜为界，外正内负的状态。 去极化:膜内外电位差向小于RP值的方向变化的过程。 超极化:膜内外电位差向大于RP值的方向变化的过程。 复极化:去极化后再向极化状态恢复的过程。 反极化:细胞膜由外正内负的极化状态变为内正外负的极性反转过程。 峰电位：AP的去极化和复极过程的前半部分。 后电位：包括：负后电位=
4、去极化后电位正后电位=超极化后电位,AP上升支: Na+通道开放， Na+内流AP的峰值：Na+平衡电位AP下降支: Na+通道失活，K+通道开放， K+外流,（三）动作电位的产生机制,三、刺激与兴奋,（一）概念 1、刺激 (stimulus) 能被机体或细胞感受并引起反应的体内外环境变化。 类型: 物理，机械、声、电、光、磁 2、反应 (reaction) 机体受刺激后所发生的生化代谢和生理功能的变化。形式: 兴奋 (excitation)抑制 (inhibition) 3、兴奋性 (excitability)细胞、组织或机体对刺激发生反应的能力。可兴奋细胞：神经细胞、肌肉细胞、腺细胞,（二
5、）刺激引起兴奋的条件刺激强度、刺激持续时间、刺激强度-时间变化率1、阈强度 (阈值，threshold):能引起组织发生兴奋的最小刺激强度。 2、阈刺激:刺激强度等于阈值的刺激。 3、阈下(subthreshold)刺激：:刺激强度小于阈值的刺激。 4、阈上(superthreshold)刺激：:刺激强度大于阈值的刺激。,特点：1、幅度与刺激强度呈正比2、电紧张式扩布3、具有总和效应,局部电位,(三)局部电位和阈电位,阈电位:引发动作电位的临界膜电位数值。,A 绝对不应期:峰电位B 相对为应期:负后电位C 超常期:负后电位D 低常期:正后电位兴奋性表现为形成动作电位的主要离子通道再激活的可能性,（四）细胞兴奋后兴奋性的周期性变化,A,B,C,D,四、动作电位的传播,（一）特点1、绝缘性 2、双向传导 3、不衰减性 4、不可融合性 5、相对不疲劳性,（二）机制：局部电流,（三）传导方式：,1、无髓鞘N纤维上为近距离局部电流,2、有髓鞘N纤维为远距离(跳跃式)局部电流,Patch Clamp Technique（膜片钳技术）,Erwin Neher and Bert Sakmann,
