第三章医学基础-细胞的基本功能 - 2（改）.pdf

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1、医学基础 第三章 细胞的基本功能 第一节 细胞的跨膜物质转运功能 第二节 细胞的跨膜电变化 第二节 细胞的跨膜电变化 恩格斯在100 多年前就指出：“地球上几乎没有 一种变化发生而不同时显示出电的变化”。 生物体在安静和活动时都存在电活动,这种电活动 称为生物电。 特点:很微弱,用mv或Wv计算。 如临床上广泛应用的心电图、脑电图、肌电图及 视网膜电图等就是这些不同器官和组织活动时生 物电变化的表现。 实验记录： （甲）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。 （乙）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。 （丙）当A、B电极都

2、位于 细胞膜内，无电位改变， 证明膜内无电位差。 一细胞的生物电现象 静息电位：细胞处于相对安静状态时，膜内外存 在的电位差。 动作电位：可兴奋细胞受到刺激时，在RP的基础 上产生的可扩布的电位变化过程。 静息电位(resting potential RP) 1. 概 念 ：细胞处于相对安静状态时，细胞膜内外 存在的电位差。 2. 实验现象： 静息电位(resting potential RP) 3. 静息电位的产生机制 (1) 静息状态下细胞膜内、外离子分布不匀。 K+iK+o301 30倍的浓差推动力促使K+外流(产生RP的动力) 静息电位(resting potential RP) (2

3、) 静息状态下细胞膜对K+离子具有选择性的通透,对 其他离子不通透或甚少。(产生RP的条件) 通透性：K+ Cl- Na+ A- 证明 1. Nernst公式的计算,非常接近于EK。 式中Ex为某离子X+的平衡电位，R为气体常数，T为绝对温 度，F为法拉第常数，Z为原子价，X+o和X+i分别为该离 子在膜外侧和膜内侧溶液中的浓度。 枪乌贼巨轴突实验：实测值-60mV 理论值-75mV 2. 人工改变K+O/K+i，RP也发生相应改如： K+iRP。 3. 用四乙胺阻断K通道,RP消失。 4. 用膜片钳技术测量,证实是K电流。 ln K+i K+o RT ZF Ex 静息电位(resting p

4、otential RP) 4. 几个重要名词: 极化- RP存在时膜电位内负外正的状态。 去极化-RP减少 (-70-50mV表示兴奋) 超极化-RP增大 (-70-90mV表示抑制) 复极化-去极化后再向RP方向恢复的过程。 超射-AP上升支中， 0位线以上的部分(+30-+35)。 反极化-去极化至零电位后膜电位进一步变为正值 ( 膜内为-膜外为+, 变为膜内为+膜外为- )。 动作电位(action potential AP) 1. 概 念：可兴奋细胞受到刺激，在RP基础上产生 的可扩布的电位变化。 2. AP实验现象： 动作电位(action potential AP) 3.动作电位的

5、组成 (去极过程AP上升支和复极过程AP下降支) 去去极极化化 上上升升支支下降支下降支 刺激刺激 局部电位局部电位 阈电位阈电位 去极化去极化 零电位零电位 反极化（超射）反极化（超射） 复极化复极化 （负、正）后电位（负、正）后电位 动作电位(action potential AP) 4.AP上升支产生的机制 三个要点: 膜内、外存在Na+浓度差:Na+ i:Na+o112 静息时膜外为+膜内为-,以上是促使Na+内流的两个动力。 膜受到刺激产生去极化,达到阈电位,Na+通道开放, Na+大量快速内流,暴发AP的上升支。 AP的产生机制: AP上升支AP下降支 动作电位(action potential AP) 结论： 1.AP的上升支是由于Na大量快速内流形成的，下降支是K 外流形成的. 后电位是NaK泵活动引起的。 2.AP相当于Na的平衡电位。 实验证明： 1.用Nernst公式计算 AP达到的超射值（正电位值）相当于计算所得的ENa值。 1.改变膜外Na浓度,观察的变化. 2.用河豚毒阻断Na通道, AP消失。 3.用电压钳或膜片钳技术测量,证实是Na电流。 谢谢