人体生物电现象

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,人体生物电现象,细胞的根本功能,细胞是构成人体的最根本的功能单位。体内所有的生理功能和生化反响都是在细胞与其产物的物质根底上进展的。,具有共性的根本功能：,细胞膜的物质转运功能，细胞膜的生物电现象，细胞的信号转导功能。,2,细胞膜的根本构造和跨膜物质转运功能,一、膜的化学组成和分子构造,二、细胞膜的跨膜物质转运功能,3,细胞膜的构造模型,脂质双分子层,磷脂70%,胆固醇30%,少量鞘脂,膜蛋白,功能：载 体、通道、离子泵,受体蛋白,形式：外表蛋白质、整合蛋,白质,糖类,糖蛋白、糖脂,4,膜的化学组成和分子构造,膜的流态镶嵌模型,磷脂,胆固醇,整合蛋白,糖蛋白,糖脂,亲水基团,疏水基团,磷脂,糖链,5,J. D. Robertson 1959 用超薄切片技术获得了清晰的细胞膜照片，显示暗-明-暗三层构造，它由厚约的双层脂分子和内外外表各厚约2nm的蛋白质构成，总厚约,6,细胞膜的跨膜物质转运功能,一单纯扩散,二膜蛋白介导的跨膜转运,.经载体易化扩散,.经通道易化扩散,.原发性主动转运,.继发性主动转运,三出胞与入胞,7,单纯扩散,simple diffusion,如：,O,2,、,CO,2,、,N,、,乙醇、尿素等；一些类固醇激素也可以。,扩散速率 取决于,：膜两侧的浓度差,膜对该物质的通透性,一些脂溶性小分子物质由高浓度,向低浓度区净移动,(,扩散,),不耗能，不需要膜蛋白,8,二膜蛋白介导的跨膜转运,易化扩散,：,载体介导的易化扩散,通道介导的易化扩散,不消耗能量，顺浓度差、电位差跨膜转运,主动转运,：,原发性主动转运,继发性主动转运,消耗能量、逆浓度差、电位差的跨膜转运,9,易化扩散,葡萄糖、氨基酸的转运依靠各自的蛋白质载体,Na,、,K,、,Ca,等离子转运依靠各自离子通道,离子通道蛋白,载体蛋白,10,经载体易化扩散,一些非脂溶性物质如氨基酸、葡萄糖借助细胞膜上的载体蛋白，顺浓度差的膜转运。,特点顺浓度梯度,具有饱和现象,具有选择特异性,具有竟争性抑制,11,经通道易化扩散,溶液中的,Na,、,K,、,Ca,2+,、,Cl,-,等离子借助通道蛋白介导，顺浓度差或电位差的膜转运。,一般认为它是横跨质膜形成的亲水性孔道膜蛋白，能使适宜大小的分子,与,带电荷的溶质通过,亲水部分,疏水部分,12,如,Na,+,通道、,K,+,通道,机械门控通道,离子通道,化学门控通道,由化学物质控制其开关,如乙酰胆碱,受体,阳离子通道,电压门控通道,通道开闭受膜两侧电位差控制,机械门控通道,由牵张刺激活,如血管内皮细胞的机械门控离子通道,化学门控通道,13,原发性主动转运,primary active transport,细胞直接利用代谢产生的能量，以泵蛋白为介导，将物质逆 浓度梯度或电位梯度跨膜转运的过程。,如：钠-钾泵钠泵，钠-钾依赖式ATP酶,钙泵、H+K+泵等。,水解,ATPADP,，利用高能磷酸键贮存的能量完成离子的跨膜转运,14,钠,-,钾泵：,钠泵，钠,-,钾依赖式,ATP,酶,逆浓度差把细胞内,Na,+,移出膜外，,K,+,入膜内。使细胞内,K,+,为细胞外液中的,30,倍，而细胞外液中,Na,+,为胞浆中的,12,倍，保持,Na,+,、,K,+,在细胞膜内外不均衡分布。,将,3,个,Na,排出细胞外,2,个,K,泵入细胞内,Sodium-potassium pump,15,钠-钾泵活动生理意义 胞内高K+，是胞浆内许多代谢反响所必需的。造成膜内外 Na+ 、K浓度差，是细胞生物电活,动的前提件。维持胞浆渗透压和细胞容积相对稳定4 . 膜内外 Na+ 、K浓度差是维持Na-H交换的,动力对维持细胞内的pH稳定具有重要作用膜内外 Na+ 、K浓度差是维持Na-Ca2交换,的动力膜内外 Na+ 、K浓度差是继发性主动转运的动力,16,继发性主动转运,secondary active transport,继发性主动转运是由膜中存在的一种称为,转运体膜蛋白,利用细胞膜两侧的,Na,浓度梯度完成的跨膜物质转运。,由于,Na,+,泵作用，细胞内,Na,+,浓度下降，使膜外一些物质顺,Na,+,浓度差进入细胞。,如：,Na,+,-,葡萄糖同向转运体 肠道和肾小管上皮细胞对,葡萄糖、氨基酸等营养物质的吸收,Na,+,-Ca,2+,交换体 反向交换系统,17,出胞与入胞,大分子物质或物质团块通过膜的构造、功能的改变进、出细胞,出胞,如：内分泌细胞分泌激素,外分泌细胞 分泌酶原颗粒,神经细胞 释放神经递质,入胞,如：细菌、异物、大分子营养物质进入细胞的过程,又分称,吞噬,和,吞饮,18,细胞的生物电现象,概述 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。人体与生物体活细胞在安静和活动时都存在电活动，这种电活动称为生物电现象bioelectricity。细胞生物电现象是普遍存在的，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。,19,细胞的,生物电现象,一、静息电位,(,resting potential),与,产生机制,二、动作电位,(action potential),及产生机制,三、组织的兴奋和兴奋性,20,一.静息电位与产生机制RP,-70,-90mv,定义,：,安静状态下，细胞膜内外的电位差,21,静息电位与产生机制RP,产生：1. 膜内K+i膜外K+o,2. 安静状态下，膜对,K+具有通透性。,膜两侧K+差是促使K+扩散的动力，但随着K+的不断扩散，膜两侧不断加大的电位差是K+继续扩散的阻力，当动力和阻力到达动态平衡时，K+的净扩散通量为零膜两侧的平衡电位称K+平衡电位，即静息电位。,-70,-90mv,22,动作电位AP与其产生机制,定义：可兴奋细胞受刺激时，膜在RP根底上发生快速、可逆、扩布性的电位变化。,去极化,复极化,70,-90mv,23,去极化过程,膜受刺激少量Na+内流，使膜电位下降到达阈电位, Na+顺着浓度差、电位差大量快速内流，直至Na+平衡电位,钠通道开放快，失活也快，,因此称作,快通道,。,阈电位:引发AP正反响的临界膜电位数值比RP小10-20mv。,24,复极化过程,Na,+,通道失活，,K,+,通道开放，,K,+,顺着浓度差、电位差大量快速,外流。从而使细胞膜电位又恢复到静息状态水平。,25,AP的上升支由Na内流形成，下降支是K外流形成的，后电位是NaK泵活动引起的。,AP的产生是不消耗能量的，AP的恢复是消耗能量的NaK泵的活动。,AP=Na的平衡电位。,结论,26,当细胞受到刺激,细胞膜上少量,Na,+,通道激活而开放,Na,+,顺浓度差少量内流膜内外电位差,-,局部电位,当膜内电位变化到阈电位时,Na,+,通道大量开放,Na,+,顺浓度差和膜内负电位的吸引再生式内流, Na,+,i,、,K,+,O,激活,Na,+,K,+,泵,膜内负电位减小到零并变为正电位AP上升支,Na,+,通道关,Na,+,内流停,+,同时,K,+,通道激活而开放,K,+,顺浓度差和膜外负电位的吸引,K,+,迅速外流,膜内电位迅速下降，恢复到RP水平AP下降支,Na,+,泵出、,K,+,泵回，离子恢复到兴奋前水平后电位,AP,的产生机制,:,27,动作电位的特点,1,.,全或无性,:,不因刺激强度增强而增大,2.,可扩布性,3.,不衰减性,动作电位的意义,AP的产生是细胞兴奋的标志，是细胞功能活动的根底,28,四AP的传导,有髓鞘神经纤维：,AP,在朗飞氏结间跳跃式传导,以局部电流形式传导,29,兴奋：细胞对刺激产生反响的过程。是AP同义词,兴奋性：可兴奋细胞对刺激产生反响AP的能力,可兴奋细胞：神经细胞、肌细胞和腺细胞。,刺激：引起细胞发生反响的环境变化,刺激量的三个参数： 刺激强度,刺激持续时间,刺激强度对时间的变化率,三、组织的兴奋和兴奋性,30,阈强度,：引起组织细胞产生兴奋的最小刺激强度,衡量组织兴奋性的指标,阈上刺激：大于阈强度的刺激,阈刺激：阈强度的刺激,阈下刺激：小于阈强度的刺激,31,细胞兴奋后兴奋性的变化,绝对不应期,：无论多强的刺激也不能再次兴奋,的期间。,相对不应期,：大于原先的阈刺激强度才能再次,兴奋期间。,超常期,：相对不应期后小于原先的阈刺激强度便,能再次兴奋的期间。,低常期,：相对不应期后大于原先的阈强度才能再次,兴奋的期间。,32,谢谢大家！,结 语,33,The End,谢谢您的聆听！,期待您的指正！,