细胞的生物电现象?细胞水平的生物电现象主要有两种表现形式,一种是在安静时所具有的静息电位,另一种是受到刺激时产生的动作电位。1.静息电位 指细胞在安静时存在于细胞膜两侧的电位差。静息电位都表现为膜内较膜外为负,那么,细胞的生物电现象?一起来了解一下吧。
心肌细胞可分为两个类型,一为工作细胞,分为心房肌和心室肌,含有丰富的肌原纤维,执行收缩功能,具有兴奋性,传导性,收缩性。二为自律细胞,主要包括窦房结和浦肯野细胞,兴奋性,传导性,自律性,不具收缩性。特殊的传导,窦房结,房室交界,房室束,浦肯野纤维网。
心肌细胞的生物电现象,
(一)工作细胞的跨膜电位及其形成机制
1.静息电位:心室肌细胞在静息状态下膜两侧呈极化状态,膜内电位比膜外电位约低 90
mV。
2.工作细胞的静息电位的形成机制:K+在细胞内的浓度远高于细胞外,细胞膜对 K+有通
透性,于是,K+外流,使得细胞膜内负电荷增多,细胞外正电荷增多,随之产生内向电场,
电场力阻止 K+外流,当 K+浓度梯度形成的化学力与电场力取得平衡时,K+外流停止,此时,
细胞内外形成的电位差即是静息电位。
3.工作细胞的动作电位的主要特征:复极化过程比较复杂,持续时间很长,动作电位下
降支与上升支很不对称。
4.工作细胞动作电位的构成:(1)去极化过程又称 0 期。(2)复极化过程:分为 1 期(快
速复极初期)、2 期(期,是整个动作电位持续时间长的主要原因,也是心肌细胞的动
作电位区别于骨骼肌和神经细胞动作电位的主要特征)和 3 期(快速复极末期)。
1.静息电位和K+平衡电位
所有的生物细胞,正常时细胞内的K+浓度高于细胞外约30倍,而细胞外Na+浓度高于细胞内。在安静状态下,细胞膜对K+有通透性,于是细胞内的K+在浓度差的驱使下,由细胞内向细胞外扩散。由于膜内带负电荷的蛋白质大分子不能随之移出细胞,所以随着带正电荷的K+外流将使膜内电位变负而膜外变正。但是,K+的外流并不能无限制地进行下去。因为最先流出膜外的K+所产生的外正内负的电场力,将阻碍K+的继续外流,随着K+外流的增加,这种阻止K+外流的力量(膜两侧的电位差)也不断加大。当促使K+外流的浓度差和阻止K+外移的电位差这两种力量达到平衡时,膜对K+的净通量为零,于是不再有K+的跨膜净移动,而此时膜两侧的电位差也就稳定于某一数值不变,此电位差称为K+平衡电位。不难理解,K+平衡电位的大小是由膜两侧原初存在的K+浓度差的大小决定的。静息电位的数值可以实际测量,也可用Nemst公式算出。
2.动作电位和Na+平衡电位
在静息状态时,细胞膜外Na+浓度大于膜内,Na+有向膜内扩散的趋势,而且静息时膜内存在着相当数值的负电位,这种电场力也吸引Na+向膜内移动;但是,由于静息时膜上的Na+通道多数处于关闭状态,膜对Na+相对不通透,因此,Na+不可能大量内流。
细胞水平的生物电现象主要有两种表现形式,一种是在安静时所具有的静息电位,另一种是受到刺激时产生的动作电位。
1.静息电位
指细胞在安静时存在于细胞膜两侧的电位差。静息电位都表现为膜内较膜外为负,如规定膜外电位为0,则膜内电位大都在-10~-100mV之间。
细胞在安静(未受刺激)时,膜两侧所保持的内负外正的状态称为膜的极化;静息电位的数值向膜内负值增大的方向变化,称为超极化;相反,使静息电位的数值向膜内负值减小的方向变化,称为去极化或除极化;细胞受刺激后,细胞膜先发生去极化,然后再向正常安静时膜内所处的负值恢复,称为复极化。
2.动作电位
指细胞受到刺激而兴奋时,细胞膜在原来静息电位的基础上发生的一次迅速而短暂的,可向周围扩布的电位波动。在神经纤维上,它一般在0.5~2.0 ms的时间内完成,这使它在描记的图形上表现为一次短暂而尖锐的脉冲样变化,称为锋电位。
动作电位的产生过程:神经纤维和肌细胞在安静状态时,其膜的静息电位约为-70~-90mV.当它们受到一次阈刺激(或阈上刺激)时,膜内原来存在的负电位将迅速消失,并进而变成正电位,即膜内电位由原来的-70~-90mV变为+20~+40mV的水平,由原来的内负外正变为内正外负。
细胞的兴奋性和生物电现象
一、兴奋性和阈值
兴奋性是指机体对刺激发生反应(或产生动作电位)的能力或特性。
生理学上把能够引起机体或组织发生兴奋反应的最小刺激强度,称为阈值。刺激强度等于阈值的刺激,称为阈刺激。组织的兴奋性与阈值成反比关系,即阈值越小,说明组织的兴奋性越高。故阈值大小可以反映兴奋性的高低。
二、静息电位和动作电位及其产生原理
生物电现象是指生物细胞在生命活动过程中所伴随的电现象。它与细胞兴奋的产生和传导有着密切关系。细胞的生物电现象主要出现在细胞膜两侧,故把这种电位称为跨膜电位,主要表现为细胞在安静时所具有的静息电位和细胞在受到刺激时产生的动作电位。心电图、脑电图等均是由生物电引导出来的。
(一)静息电位及其产生原理
静息电位是指细胞在安静时,存在于膜内外的电位差。
生物电产生的原理可用“离子学说”解释。该学说认为:膜电位的产生是由于膜内外各种离子的分布不均衡,以及膜在不同情况下,对各种离子的通透性不同所造成的。在静息状态下,细胞膜对K+有较高的通透性,而膜内K+又高于膜外,K+顺浓度差向膜外扩散;细胞膜对蛋白质负离子(A-)无通透性,膜内大分子A-被考试,大网站收集阻止在膜的内侧,从而形成膜内为负、膜外为正的电位差。
细胞膜生物电是指细胞的生物电现象即膜电位,是讲存在于细胞膜两侧的电位差。
注意:是对细胞膜内外两侧电位的比较,而不是讲的“细胞膜上”的电位。
细胞膜生物电的意义:细胞膜表面任何两点间并不存在有电位差。若将微电极插入细胞内,用“细胞内测量法”进行测量,发现:细胞在未受到刺激的静息状态下,膜内电位低于膜外,呈内负外正的状态(又称极化),此时存在于膜两侧的电位差即为“静息电位(RP)”医学编辑整|理。它主要与细胞膜对K+有一定的通透性,K+顺浓度差外流,而膜内带负电荷的大分子不能外流,从而打破了膜内外电中性状态,亦即RP主要是与K+外流而达平衡电位有关。当细胞受到阈或阈上刺激时,细胞膜对Na+通透性增大,Na+顺浓度差经通道内流,膜内电位升高(指实际情况,而非指绝对值大小),当达阈电位时,引发Na+内流大量增加,导致膜内电位迅速升高,且超过膜外电位近30mv(超射),此为去极化过程;继而K+通透性增大,K+大量外流,膜内电位迅速下降直至原先RP的水平,是为复极化过程。这种在刺激作用下,在RP基础上发生的膜两侧电位的迅速、可逆的倒转,称为“动作电位(AP)”。
以上就是细胞的生物电现象的全部内容,1.静息电位和K+平衡电位 所有的生物细胞,正常时细胞内的K+浓度高于细胞外约30倍,而细胞外Na+浓度高于细胞内。在安静状态下,细胞膜对K+有通透性,于是细胞内的K+在浓度差的驱使下,由细胞内向细胞外扩散。