2-2细胞的生物电现象
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1.静息电位的概念:静息电位是指细胞处于安静状态(未受刺激)时,存在于细胞膜内外两侧的电位差,又称跨膜静息电位。
2.静息电位产生机制:细胞膜两侧带电离子的分布和运动是细胞生物电产生的基础。
静息电位也不例外。
1)产生的条件:①细胞内的K+的浓度高于细胞外近30倍。
②在静息状态下,细胞膜对K+的通透性大,对其他离子通透性很小。
2)产生的过程:K+顺浓度差向膜外扩散,膜内C1-因不能透过细胞膜被阻止在膜内。
致使膜外正电荷增多,电位变正,膜内负电荷相对增多,电位变负,这样膜内外便形成一个电位差。
当促使K+外流的浓度差和阻止K+外流的电位差这两种拮抗力量达到平衡时,使膜内外的电位差保持一个稳定状态,即静息电位。
这就是说,细胞内外K+的不均匀分布和安静状态下细胞膜主要对K+有通透性,是使细胞能保持内负外正的极化状态的基础,所以静息电位又称为K+的平衡电位。
3.动作电位的概念:指可兴奋细胞受到刺激时,在静息电位的基础上爆发的一次膜两侧电位的快速可逆的倒转,并可以扩布的电位变化。
4.动作电位的产生机制1)产生的条件:①细胞内外存在着Na+的浓度差,Na+在细胞外的浓度是细胞内的13倍之多。
②当细胞受到一定刺激时,膜对Na+的通透性增加。
2)产生的过程:细胞外的Na+顺浓度梯度流人细胞内→当膜内负电位减小到阈电位时→Na+通道全部开放→Na+顺浓度梯度瞬间大量内流,细胞内正电荷增加→膜内负电位从减小到消失进而出现膜内正电位→膜内正电位增大到足以对抗由浓度差所致的Na+内流→跨膜离子移动和膜两侧电位达到一个新的平衡点,形成锋电位的上升支,该过程主要是Na+内流形成的平衡电位,故称Na+平衡电位。
在去极化的过程中,Na+通道失活而关闭,K+通道被激活而开放,Na+内流停止,膜对K+的通透性增加,K+借助于浓度差和电位差快速外流,使膜内电位迅速下降(负值迅速上升),直至恢复到静息值,由+30mV降至—90mV,形成动作电位的下降支(复极相)。
细胞的生物电现象细胞的生物电现象概述:生物电现象是指生物体内各种细胞所产生的电现象。
细胞的电现象包括静电现象和动电现象。
静电现象是指细胞膜内外的电位差异,而动电现象是指细胞的离子流动和膜电位的变化。
一、细胞的静电现象细胞的静电现象是指细胞膜内外电位的差异,通常称为细胞膜电位。
细胞膜电位是细胞的基本电现象之一,它的起源主要为静息电位和动作电位。
静息电位是细胞在静态状态下所表现出的电位。
在静息电位下,细胞的内部电位为负,外部电位为正。
细胞膜上的离子通道在细胞静态状态下始终处于开放状态,这使得静息电位维持不变。
动作电位是细胞在受到刺激时所表现出的电位。
在动作电位下,细胞内部电位由负变正,外部电位由正变负。
这种变化主要源于细胞膜上钠离子通道的快速开启和关闭,以及钾离子通道的慢速开启和关闭。
二、细胞的动电现象细胞的动电现象是指离子在细胞内外之间的流动和膜电位的变化。
细胞膜上的离子通道对细胞的动电现象起着重要的调控作用。
主要的离子通道包括钠通道、钾通道和钙通道。
在细胞受刺激时,钠通道迅速开启,随后钾通道开启,同时钠通道关闭。
这使得细胞内部电位迅速升高,形成动作电位。
随着钾离子的流出,细胞内部电位逐渐降低到静息电位。
钙通道参与了很多细胞的生物学过程,如细胞分裂、囊泡的释放和细胞增殖等。
钙离子的流动能够改变细胞内的信号转导和细胞内的酶活性,从而调节细胞的代谢和功能。
总结:细胞的生物电现象被广泛地应用于药物研究、细胞生物学研究和神经科学研究等方面。
通过对细胞的电现象进行研究,人们可以更好地理解细胞的生物学特性和生理学特性,从而开发新的药物、诊断工具和治疗方法。
细胞的生物电现象
静息电位及其产生机制:静息电位是指细胞在未受刺激时存在于细胞膜内、外两侧的电位差。
多数细胞的静息电位是稳定的负电位。
机制:①钠泵主动转运造成的细胞膜内、外Na+和K+ 的不均匀分布是形成生物电的基础。
②静息状态下细胞膜主要是K+通道开放,K+受浓度差的驱动向膜外扩散,膜内带负电荷的大分子蛋白质与K+隔膜相吸,形成膜外为正,膜内为负的跨膜电位差。
当达到平衡状态时,K+电—化学驱动力为零,此时的跨膜电位称为K+平衡电位。
动作电位及其产生机制:在静息电位
的基础上,可兴奋细胞膜受到一个适当的刺激,膜电位发生迅速的一过性的波动,这种膜电位的波动称为动作电位。
锋电位、去极化、复极化和后电位。
产生机制:①上升支的形成:当细胞受到阈刺激时,引起Na+内流,去极化达阈电位水平时,Na+通道大量开放,Na+迅速内流的再生性循环,造成膜的快速去极化,使膜内正电位迅速升高,形成上升支。
当Na+内流达到平衡时,此时存在于膜内外的电位差即Na+的平衡电位。
动作电位的幅度相当于静息电位的绝对值与超射值之和。
动作电位上升支主要是Na+的平衡电位。
②下降支的形成:钠通道为快反应通道,激活后很快失活,随后膜上的电压门控K+通道开
放,K+顺梯度快速外流,使膜内电位由正变负,迅速恢复到刺激前的静息电位水平,形成动作电位下降支。
细胞的生物电现象教案一、教学目标1.理解细胞的生物电现象的概念和意义。
2.掌握细胞膜的离子通道和跨膜电位差。
3.能够运用细胞的生物电现象解释生命活动中的一些现象。
二、教学重点和难点1.重点:细胞膜的离子通道和跨膜电位差。
2.难点:细胞的生物电现象的原理和应用。
三、教学过程1.导入:通过展示一些生物电现象的实例,如肌肉收缩、神经传导等,引导学生思考这些现象背后的原理。
2.细胞膜离子通道:介绍细胞膜离子通道的种类、结构和功能,以及它们在维持细胞内外离子平衡中的作用。
3.跨膜电位差:讲解跨膜电位差的形成机制,以及它对细胞内外离子平衡的影响。
4.细胞生物电现象的应用:通过实例讲解细胞的生物电现象在生命活动中的应用,如肌肉收缩、神经传导等。
5.课堂练习:通过小组讨论、案例分析等方式,让学生练习运用细胞的生物电现象解释生命活动中的一些现象。
6.作业与评价方式:布置相关习题和思考题,让学生课后进一步巩固知识,评价方式包括作业成绩、课堂表现和小组讨论表现等。
四、教学方法和手段1.实验演示:通过实验演示细胞的生物电现象,让学生直观感受这种现象的真实性和重要性。
2.原理分析:通过图文并茂的方式,深入浅出地讲解细胞的生物电现象的原理,帮助学生理解其中的知识点。
3.课堂练习:通过小组讨论、案例分析等方式,让学生练习运用细胞的生物电现象解释生命活动中的一些现象,加深对知识点的理解和掌握。
4.多媒体教学:使用多媒体课件、动画等手段,生动形象地展示细胞的生物电现象的过程和原理,提高学生的学习兴趣和效果。
5.网络资源:引导学生利用网络资源,查找和了解更多的相关资料和知识,扩大视野和知识面。
6.学生自主学习:提供相关的阅读材料或推荐书籍,鼓励学生自主学习和深入探索细胞的生物电现象的相关知识。
7.个性化教学:根据学生的不同需求和能力水平,提供个性化的教学方案和辅导,帮助学生更好地掌握知识和提高学习效果。
8.学习小组:建立学习小组,让学生在互相交流和合作中学习和进步,增强学生的团队合作能力和交流能力。
细胞生物电名词解释一、生物电现象生物电现象是指生物体内存在的电学现象,是生命活动的基本特征之一。
生物电现象的产生与细胞膜内外离子的分布和运动有关,其作用包括维持细胞正常代谢、传递信息、驱动肌肉收缩等。
二、动作电位动作电位是指可兴奋细胞受到有效刺激时,膜电位在静息电位的基础上产生的一次快速而可逆的电位变化过程,包括峰电位和后电位。
峰电位是动作电位的上升支和下降支组成的电位变化曲线,最高点为峰值电位;后电位包括局部反应电位和正后电位。
三、静息电位静息电位是指细胞未受刺激时,膜内外的电位差,表现为膜内电位较膜外为负。
静息电位的产生与细胞膜内外离子的分布和运动有关,主要是由于钾离子外流造成的。
四、膜电位膜电位是指细胞膜内外两侧的电位差,是细胞兴奋性的基础。
膜电位的产生与细胞膜内外离子的分布和运动有关,包括静息电位和动作电位。
膜电位的异常会导致细胞兴奋性的异常,从而影响细胞正常生理功能。
五、钠离子通道钠离子通道是一种跨膜蛋白,负责钠离子的跨膜运输。
钠离子通道的开放会导致钠离子内流,从而影响膜电位的变化,是动作电位的主要形成机制之一。
六、钾离子通道钾离子通道是一种跨膜蛋白,负责钾离子的跨膜运输。
钾离子通道的开放会导致钾离子外流,从而影响膜电位的变化,是静息电位的主要形成机制之一。
七、钙离子通道钙离子通道是一种跨膜蛋白,负责钙离子的跨膜运输。
钙离子通道的开放会导致钙离子内流,参与信号转导和肌肉收缩等生理过程。
八、跨膜电位跨膜电位是指细胞膜两侧的电位差,包括静息电位和动作电位。
跨膜电位的产生与细胞膜内外离子的分布和运动有关,是细胞兴奋性和生理功能的基础。