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1、第三节 细胞的生物电现象 一、静息电位 (一）概念： 细胞安静时存在于细胞膜两侧的电位差 ，在大多数细胞呈内负外正的极化状 态。 生物电产生机制 n两个条件：1.细胞内外离子浓度差 2.细胞膜对离子的选择性通透 n两个力量：动力浓度差、电位差 阻力电位差 n一个平衡：离子的平衡电位 （二）静息电位产生的机制 膜内K+浓度高于膜外，安静时膜对K+ 通透性大， K+顺浓度差外流，而细胞内 的有机负离子不能透出细胞，便产生了内 负外正的电位差。当促进K+向外移动的化 学力与阻止K+向外移动的电场力达到平衡 时，则K+的净通透量等于零，此时的电位 差称为K+的平衡电位，等于静息电位。 二、动作电位 （
2、一）概念 动作电位：可兴奋细胞受刺激而兴奋时， 细胞膜在静息电位的基础上产生的一次可 扩布的电位变化，是细胞兴奋的标志 。 n峰电位：神经纤维和骨骼肌细胞的动作电 位去极相和复极相历时短暂，形成尖峰状 图形 。 n后电位：峰电位在其完全恢复到静息电位 之前，还要经历一些微小而缓慢的电位波 动 。 （二）动作电位的演变过程 极化：安静时，内负外正 超极化：膜内负值较RP时加大 去极化：膜内负值较RP时减小 反极化：膜内电位由零变正的过程 超射值：膜内电位由零变正的数值 复极化：去极化后，又向极化状态 恢复的过程 动作电位与兴奋性变化的关系 分期与AP的关系兴奋性 绝对不应 期 峰电位下降到零 相
3、对不应 期 负后电位前 期 逐渐恢复，低于正常 超常期负后电位后 期 高于正常 低常期正后电位低于正常 动作电位的特点 1.“全或无” 现象 2.不衰减性传导 3.脉冲式 （三）动作电位产生的机制 n去极相：膜外Na+浓度高于膜内，安静时膜内 电位低于膜外。刺激Na+ 通道少量开放，少 量Na+内流阈电位 Na+通道大量开放， Na+迅速内流，膜内电位升高，达Na+的平衡 电位。 n复极相： Na+通道关闭，k+通道开放， k+外流 ，膜内电位下降，恢复至静息电位。 n后电位： Na+ - k+泵将Na+ 、 k+分布复原，保持 细胞的兴奋性。 静息电位与动作电位的比较 膜电 位 项目 静息
4、电位 动作电位 峰电位后电位 上升支下降支负后电 位 正后电位 产生机制K+外流Na+内流K+外流 K+外流钠泵活 动 平衡电位 EKENaEK 通道 阻断剂 四乙胺河豚毒素四乙胺四乙胺 电荷分布 状态 极化去极化(含 反极化) 复极化 未恢复到 RP 轻度超极 化 特点稳定直 流电位 快速、可扩布的电位变化 （四）动作电位的产生条件 阈刺激、阈上刺激较少Na+通道开放， 少量Na+内流轻度去极化阈电位爆发 动作电位 阈下刺激少量Na+通道开放，少量Na+内 流微弱去极化局部反应总和阈电位 爆发动作电位 局部反应：阈下刺激引起的达不到阈电位的 局部去极化。 动作电位和局部反应的特点 n动作电位
5、 1.“全或无” 现象 2.不衰减性传导 3.脉冲式 n局部反应 1.没有“全或无”现象 2.呈衰减性传导 3.有总和效应 动作电位和局部反应的比较 项目动作电位局部反应 刺激强度阈刺激或阈上刺激阈下刺激 开放的钠通道多较少 电位变化幅度 大（阈电位以上） 小（阈电位以下） 不应期有无 总和无有(时间或空间） “全或无”特 点 有无 传播特点以局部电流形式不 衰减地向远处传 播 呈电紧张 性扩布 ，迅速衰减， 不能远传 （五）动作电位的传导 n本质：AP在细胞膜上依次发生的过程 n特点：不衰减地双向传导 n机制：局部电流学说 动作电位传导机制 n兴奋部位与未兴奋部位的膜存在电位差 ，形成局部电
6、流，刺激未兴奋部位去极 化达阈电位，Na+通道开放，产生AP。 第四节 肌细胞的收缩功能 本节内容 神经纤维兴奋 骨骼肌收缩 过程结构 神经肌肉兴奋传 递 神经肌肉接头 兴奋 收缩藕联肌管系统 肌细胞收缩肌原纤维 一、神经肌肉接头处 兴奋传递 （一）神经肌肉接头处的结构 （二）神经肌肉接头处兴奋传递过程 AP传至神经末梢Ca2+内流ACH释放 Ach与ACH受体通道蛋白质结合 通道开放 Na+内流大于外流 终板电位总和 邻近肌膜去极化达阈电位 肌细胞产生动作电位。 Ach被胆碱酯酶灭活。 （三）神经肌肉接头处兴奋传递的特点 1.单向传递 2.时间延搁 3.易受环境变化的影响 递质释放： Ca2
7、+ 递质与受体结合：箭毒 递质灭活：有机磷农药 二、肌细胞的兴奋收缩耦连 概念：把肌细胞的兴奋和肌细胞的收缩连 接起来的中介过程。 （细胞膜AP肌丝滑行） 步骤 肌膜动作电位经横管到达三联体 三联体的信号传递 终池对Ca2+的释放和回收 耦联物（中介因子）： Ca2+ 关键部位：三联体 三、肌细胞收缩 （一）肌丝的结构和功能 结 构功 能 肌 丝 粗 肌 丝 肌凝蛋白 横桥 ATP酶，与细肌 丝结合、扭动、分离 杆部 粗肌丝主干 细 肌 丝 肌动蛋白细肌丝主干，有与横桥结合 的位点 原肌凝蛋白 调控肌动蛋白与横桥的结合 肌钙蛋白能与Ca2+结合，使原肌凝蛋 白的构型、位置改变 （二）肌细胞收缩
8、肌丝滑行 肌浆Ca2+ 浓度升高 肌钙蛋白与Ca2+ 结合 原肌凝蛋白变构、移位 暴露肌动蛋白结合位点 横桥与肌动蛋白结合 ATP酶活性增加 ATP分解释能 横桥扭动 细肌丝向M线滑行 肌小节缩短肌肉收缩 （三）骨骼肌的收缩形式 等长收缩 按肌肉是否缩短 等张收缩 单收缩 按刺激频率 完全强直收缩 强直收缩 不完全强直收缩 等长收缩与等张收缩 等长收缩等张收缩 肌肉长度不变缩短 肌肉张力增加不变 负荷负荷 肌张力负荷 肌张力 肌丝滑行无有 意义维持位置和姿 势 作功=负荷重量 肌肉缩短长度 单收缩和强直收缩 n单收缩：刺激落在舒张期之后 n不完全强直收缩：刺激落在舒张期内 n完全强直收缩：刺激落在收缩期内 （四）影响骨骼肌收缩的因素 1.前负荷 2.后负荷 3.肌肉收缩能力 n1.前负荷： n在一定范围内 ，前负荷 初长度肌张力 n在最适前负荷时，达到最适 初长度最大肌张力； n超过最适前负荷，肌张力 2.后负荷： 后负荷 肌张力 缩短越晚 缩短的初速度 缩短程度 3.肌肉收缩能力 肌肉收缩能力 肌张力、缩短速度、 缩短程度 H+、缺氧收缩能力； Ca2+、Adr 收缩能力