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什么是细胞生物电现象

2018-01-08 11:52  来源:医学教育网    打印 | 收藏 |
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关于细胞生物电现象: 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。因为,实验中发现: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)”医学教育网编辑整|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)”。AP包括去极化和复极化两个阶段,对应于图像上的上升支与下降支。AP有两个特点:可扩布性和“全或无”现象。 以上是以神经细胞、骨骼肌细胞为例讨论的。可知,膜电位包括RP和AP两种,它们与离子跨膜转运有关,这种转运又取决于通道膜蛋白的状态。通道具有一定的特异性,其备用、开放、关闭状态又有其化学依从性及电压依从性。细胞膜上离子泵的活动,使Na+外流及K+内流(逆浓度差进行),有助于恢复膜内外离子的正常分布。 不同细胞其RP、AP的具体情况不一。比如心室肌细胞的AP分为0、1、2、3、4五个时相。各期分别与Na+内流、K+外流、K+外流与Ca+内流、K+外流及离子泵活动有关。窦房结细胞、浦肯野氏细胞等自律细胞,则在复极至第4期最大舒张电位后,又逐步缓慢地自动去极化,因而它们没有RP.因为窦房结细胞膜在第4期存在着恒定的Ca+内流的背景电流,以及随时间而递减的K+外流,从而膜内电位逐步升高,当达阈电位则产生AP.浦氏细胞膜第4期不稳定则是由于恒定的Na+内流的背景电流与递减的K+外流共同造成。故而它们有自律性。
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