导图社区 细胞的电活动
细胞 的电活动是很多生理反应的基础。本思维导图结合人卫第九版教材,最新考研精品课程,大学本科课堂制作而成,思路清晰,图文并茂,内容详尽,主次分明。希望能够帮助到你呀!
编辑于2022-04-04 20:42:07细胞的电活动
几个概念: 电活动=生物电=离子跨膜转运 膜电位=跨膜电位=电位差=电位差=电场=细胞内电位(胞外接地) 安静
静息电位
概念
静息状态下细胞膜外正内负且相对平衡的电位差
相关的名词解释
细胞生物电
细胞在进行生物电活动时都伴有电现象
跨膜电位
由一些带电离子(Na+ k+ cl- Ca2+跨膜流动产生
膜电位
静息电位
安静状态下 的电位
动作电位
受刺激时迅速产生,并向远处传播
动作电位多 见于神经细胞、肌细胞、部分腺细胞等可兴奋细胞
极化
安静状态时细胞处于外正内负的稳定状态
超极化
静息电位增大膜的极化状态增强
去极化
静息电位减小的状态
反极化
膜内电位变成正值,膜俩侧极性倒转的状态
复极化
膜去极化后再向静息电位方向恢复状态的过程
电化学驱动力
某些离子在膜俩侧的电位差和浓度差的代数和
K+离子平衡电位
静息状态下细胞膜对钾离子的通透性最高,电化学驱动力为零时,净扩散量为0
静息电位主要是由K+外流产生,但是其实测值略小于K+平衡电位
静息电位的产生机制
细胞内钾离子的浓度约为细胞外液的30倍,细胞外液钠离子浓度约为细胞内液 的10倍 静息电位时,跨膜电位梯度和氯离子 钠离子的浓度梯度方向相同和钾离子的跨膜浓度梯度相反,可以阻碍钾离子的外流
离子在细胞膜俩侧的浓度差
是离子跨膜转运的直接动力
细胞膜对钾离子的通透性最高,细胞膜中存在非钾离子门控通道
细胞膜对其他离子有通透性,但是对静息电位的形成没有影响
膜对该离子的通透性
通透性与电压的变化有关
决定了离子跨膜转运的速率
离子通过细胞膜的扩散量取决于
膜俩侧该离子的浓度梯度,膜对该离子的通透性和该离子所受的电场力
钠钾泵的生电作用
通过主动转运维持细胞膜俩侧钠离子和钾离子的浓度差,为钠离子和钾离子的 跨膜扩散形成惊醒电位奠定基础
本身具有生电作用直接影响静息电位
钠泵活动增强时,膜发生超极化,钠泵活动受抑制时,可使静息电位减小
哇巴因抑制钠泵
静息电位的绝对值减小 动作电位幅度减小 胞质渗透压增大
影响因素
增加细胞外液钾离子浓度时,细胞内液钾离子外流减少,静息电位的绝对值将减小,减低细胞外液的钾离子浓度,钾离子外流,静息电位的绝对值增大,膜电位的负值也随之增大
膜对钾离子的通透性增大,静息电位增大;膜对钠离子的通透性增大,静息电位减小
钠钾泵的活动增强 ,生电效应增强,膜发生一定的超极化;钠泵活动抑制,静息电位减小。
动作电位
概念
是指细胞在静息电位的基础上。接受有效刺激后产生一个向远处传播的膜电位冲动
主要相关概念
锋电位
动作电位的升支和降支共同形成的尖峰状
是动作电位的主要部分
后电位
后去极化电位ADP负后电位
膜电位仍小于静息电位
后超极化电位AHP正后电位
膜电位大于静息电位
阈强度(阈值)
能使细胞产生动作电位的最小刺激强度
阈刺激
相当于阈强度的刺激
阈电位
能触发动作点位的膜电位的动作电位的临界值
特点
细胞不同,AP的幅度和持续的时间不同
神经细胞的动作电位时程很短,锋电位的持续时间约1ms
骨骼肌的细胞的动作电位的持续时间略长,为数毫秒,但是波形仍呈现尖峰状
心室肌细胞动作电位的时程较长,可达300ms左右,期间形成一个平台
全或无现象
刺激未达一定强度,不会产生AP;达到一定强度时,AP的幅度为最大值,不会随强度的增大而增大
不衰减传播
脉冲式开放
连续刺激的多个动作电位不会融合,呈分离的脉冲式开放
产生的机制
安静时,钠离子的内向驱动力明显大于外向驱动力;当膜电位向钠离子的平衡电位发展时,钠离子的内向驱动力减小,钾离子的外向驱动力增大
离子的电化学驱动力
当神经细胞处于静息电位时,电化学驱动力最大的离子是Ca2+,cl-离子的电化学驱动力最小,神经细胞膜受到刺激时通透性最大的离子是钠离子
钠离子通道特点
具有电压依赖性和时间依赖性
功能状态
静息态、激活态、失活态
以上三种状态是通道分子内部俩个闸门激活门和失活门的作用
只有当这俩种门都开放时,通道才导通表现为激活状态
激活门关闭 失活门开放表现为静息状态
激活门开放,失活门关闭都表现为失活状态
钾离子通道的特点
有俩种功能状态
静息态,激活态
动作电位的形成过程以(以神经细胞为例子)
有效刺激
阈刺激或者阈上刺激作用于兴奋细胞
细胞膜开始去极化 达到阈电位水平
少量的钠离子通道开放,
细胞膜发生去极化
电压门控钠离子通道开放
钠离子通道被激活
钠离子内流
电场力与浓度差同向
但是此过程电位差电场力都在逐步下降
膜去极化程度增大 动作电位快速上升相
阈电位刺激使得膜上大量的电压门控钠通道开放
电场力与浓度差同向
膜电位迅速去极化
爆发AP形成上升支,电场力逐渐为0
此过程为经过通道易化扩散
电场力与浓度差同向
AP达到最大值
电场力与浓度差反向,电场力上升,上升到和化学驱动力相等时达到顶峰,离子净向流动为0
去极化到达一定程度时,Na+通道逐渐失活,0电位时9成以上的钠离子通道失活
快速复极相
钠离子通道关闭,电压门控钾离子通道开放,钾离子外流,开始复极化,形成下降支
电场力与化学驱动力同向,电场力逐渐减小
负后电位
钾离子外流导致电场力与化学驱动力反向
迅速蓄积的钾离子蓄积在膜外侧,阻碍钾离子外流
正后电位
生理性钠泵调整细胞内外钠钾水平,导致的膜电位变化
影响因素
钠离子内流和钾离子外流 的量取决于各自的平衡电位
动作电位的幅度主要是与钠离子内流的数量有关钠离子内流越多,动作电位越大
钾离子外流形成 的复极相速度较慢,时程较长,为影响动作电位时程的主要因素
超射值的大小和钠离子内流的数量有关,钠离子内流越多超射值越大,反之越小
细胞的电活动
兴奋性及其变化
相关概念
兴奋
动作电位的产生过程
可兴奋细胞
受刺激后能产生动作电位的细胞
兴奋性
细胞接受刺激后产生动作电位 的能力
兴奋后的变化
绝对不应期
无论施加多大的刺激都不能再兴奋
俩个相邻锋电位的时间间隔至少应该大于其绝对不应期
相对不应期
对应负后电位的前半段
大于原先的刺激才能再次兴奋
超常期
对应负后电位的后半段
小于原先刺激可以再次兴奋
低常期
对应正后电位
大于原先的刺激才可以再次兴奋
局部电位
概念
细胞膜受到阈下刺激时,细胞膜产生的低于阈电位 轻度去极化或者超极化
特点
等级性电位
电位幅度与刺激强度相关
无全或无现象
衰减性传导
只能在局部形成电紧张扩布
没有相对不应期
反应可以叠加
例子
神经末梢上的感受器电位
突触后膜上的兴奋性突触后电位
骨骼肌膜上的终版电位
主题
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