静息点位。动作电位详细内容
静息电位和动作电位的形成优秀课件

一、静息电位的形成机制
钠钾泵:
又称钠钾ATP酶,进行 K+、Na+之间的交换。每 消耗1分子ATP,逆浓度 梯度从细胞泵出3个Na+, 同时泵入2个K+。
Na+-K+泵 2K+ 高K+
3Na+
高Na+
漏K+通道 漏Na+通道
漏通道:
一直处于开放状态,允许离 子以较慢的速度顺浓度梯度 跨膜扩散。
K+
静息电位的形成
表示膜内电位相对 于膜外电位
电位 /mv
3Na+
Na+-K+泵
漏K+通道
2K+
Na+
高K+
漏Na+
-70
通道
高Na+
时间/ms
二、动作电位的形成机制
3Na+
漏K+通
道2K+
Na+-K+泵
电压门控 式K+通道
高K+
电压门控式K+通道、 电压门控式Na+通道:
在细胞膜处于静息状态时都 是关闭的。只有当外界刺激 达到一定值时,电压门控式 Na+通道、K+通道才会先后被 激活打开。
高Na+
时间/ms
动作电位的形成
K+
K+
电位 /mv
+35
-70
3Na+
高K 漏漏KK++通通
NNaa++--KK++泵泵 道道22KK++
静息电位和动作电位的定义

静息电位和动作电位的定义嘿,朋友们,今天我们来聊聊一个特别有趣的主题,那就是静息电位和动作电位。
听起来可能有点复杂,但放心,我会把它说得简单易懂,让你轻松理解。
静息电位就像是我们身体里的小电池,随时准备着。
但它不是随便就能开工,得先待着,充电呢。
想象一下,静息电位就像是你在沙发上懒洋洋地窝着,随时准备好去打游戏。
它的电位差在大约70毫伏左右,这个数值可不是随便说说的,真的是让神经元保持一个休息的状态。
静息电位就好比你在家里待着的时候,房子是安静的,四周没有太多动静。
这个时候,细胞膜的内外有一种“电”的感觉。
内外不一样,电压就像你家外面的电线,给你供电。
它的“秘密武器”是钠和钾离子,钾在细胞里静悄悄地呆着,而钠则在外面看着,等着机会。
静息状态就是它们在耐心等待,等着那个“动”的时刻来临。
然后,咱们说说动作电位,嘿,这可不是闲着的状态。
当你突然决定出去跑步,心里那个小激动,能量瞬间爆发,哗啦一下就起来了。
动作电位就像是你摔了一跤,整个人都要弹起来了,瞬间的电位变化让神经细胞嗨起来,电压迅速从70毫伏冲到+30毫伏,这一变化简直就像过山车一样刺激。
动作电位的过程可以说是“快如闪电”,就像你突然接到了一条大消息,整个人都兴奋得不得了。
这时候,钠离子像小鸟一样飞进细胞,瞬间带来了兴奋的感觉,细胞膜内外的电位瞬间逆转,真的是“哇塞”!这波电位的变化让神经元的信号像潮水一样传递,整个过程简直就是一场电流派对。
动作电位就像是你兴奋地在派对上舞动,瞬间把所有人的注意力吸引过来。
大家都知道,没过多久,派对就会迎来高兴,而这就是信号传递的精髓。
等到事情发展到高兴,钾离子也不甘示弱,急忙涌出细胞,把电位又拉回到原来的水平。
整个过程就像是一场完美的舞蹈,先是热烈的开场,然后又稳稳地回到平静的状态。
就这样,静息电位和动作电位像两个好朋友,互相依存,调皮又配合,时而静谧,时而欢腾。
静息电位在舞池旁边打着节拍,而动作电位则在舞池翩翩起舞,完美地展现了生物电的奇妙。
动作电位的电位表现

动作电位的电位表现动作电位,又称神经冲动,是神经细胞传递信息的基本单位。
它是一种电化学过程,是由细胞膜上的离子流动引起的电位变化。
动作电位在神经元的兴奋传导和信息传递中具有重要的作用。
动作电位的电位表现包括静息电位、阈电位、上升期、下降期和复极期几个阶段。
首先,我们来看静息电位。
在绝大多数生理情况下,神经细胞的膜内外存在着电位差,称为静息电位。
通常情况下,膜内电位较膜外电位负。
这种差异主要是由细胞膜上的离子分布不均衡造成的。
膜外主要存在钠离子(Na+)和氯离子(Cl-),而膜内主要存在钾离子(K+)。
此时,细胞膜上Na-K泵起到了重要作用,它通过主动转运机制将细胞内的Na+推出细胞外,同时将细胞外的K+转入细胞内,维持静息电位。
当外界刺激到达神经元的轴突刺激区,当达到一定程度时,会使神经细胞进入到下一个阶段——阈电位。
阈电位是指神经细胞膜内电位在兴奋起始时所需要达到的临界值。
当刺激强度超过阈值时,膜内电位会迅速上升到一个较高值,进入到下一个阶段。
阈电位过后,便是兴奋期的上升期。
在这期间,细胞膜上的离子通道发生了变化,导致膜电位的快速上升。
主要是由于钠离子通道的开放,使得膜内的钠离子快速流入细胞内,引起膜内电位的上升。
这一过程非常快速,通常只需要几毫秒的时间。
紧接着是下降期。
在这个阶段,细胞膜的电位迅速下降。
主要是由于钠离子通道的关闭,同时钾离子通道的开放,使得细胞内的钠离子停止流入,而大量的钾离子从细胞内流出,导致膜内电位快速下降。
最后是复极期。
在这个阶段,细胞膜的电位逐渐恢复到静息电位,也就是膜内外的电位差再次建立。
这是由于钾离子通道逐渐关闭,同时钠-钾泵的作用,将细胞内的钠离子排出,细胞外的钾离子再次转运到细胞内,恢复到静息电位。
总结来说,动作电位的电位表现经历了静息电位、阈电位、上升期、下降期和复极期几个不同的阶段。
这些电位的变化是由细胞膜上的离子流动引起的。
动作电位在神经元的兴奋传导和信息传递中起到了重要的作用,是神经信号传递的基本单位。
浅谈静息电位和动作电位的产生机制

浅谈静息电位和动作电位的产生机制静息电位和动作电位是神经细胞的两个重要电生理现象。
静息电位是神经细胞在静息状态下的稳定电位,而动作电位是神经细胞在受到刺激时产生的快速和短暂的电位变化。
首先,我们来讨论静息电位的产生机制。
静息电位是由神经细胞膜上的离子通道的开放和关闭所调控的。
在静息状态下,细胞膜上存在不对称分布的离子,包括钠离子(Na+)、钾离子(K+)、氯离子(Cl-)等。
此外,细胞内还存在一定数量的带负电的大分子离子,如有机阴离子等。
静息电位的维持主要依靠细胞膜上的离子泵和离子通道。
细胞膜上的钠钾泵能将3个Na+离子排出细胞,同时将2个K+离子进入细胞,从而保持钠离子在细胞外的浓度较高,而钾离子在细胞内的浓度较高。
此外,细胞膜上还存在钾离子泄漏通道,这些通道对钾离子通透性较高,使得少量的钾离子持续从细胞内泄漏到细胞外。
细胞内带负电的大分子离子也能够贡献一定的负电荷。
综合上述过程,细胞膜内外的离子浓度差和带负电的大分子离子导致了细胞膜的静息电位维持在约-70mV的水平。
这种细胞膜的稳定电位对细胞的正常功能发挥起到了重要的作用。
接下来,我们来讨论动作电位的产生机制。
动作电位是神经细胞受到足够强度的刺激后产生的电位变化。
它主要由细胞膜上的离子通道的开放和关闭所驱动。
当神经细胞受到足够强度的刺激时,首先会通过刺激导致钠离子通道的迅速开放。
这种钠离子通道被称为“电压门控钠通道”。
它的开放导致细胞内钠离子大量流入细胞,使膜电位迅速从静息电位-70mV变为正值,即达到一个峰值,也被称为“上升期”。
随后,由于细胞内钠离子浓度持续增加,反向静电力开始逐渐抵消电压门控钠通道的开放,同时与之相对应的是钾离子通道的开放。
这些钾离子通道被称为“延迟整流钾通道”。
它的开放使得钾离子从细胞内流出,从而逐渐还原膜电位。
当膜电位达到一定的临界值,延迟整流钾通道开始关闭,而细胞膜上的“重新整流钾通道”会迅速开放。
这种重新整流钾通道的开放导致大量的钾离子从细胞内流出,使膜电位快速超过正常值,然后又快速还原。
静息电位和动作电位的产生机制

静息电位和动作电位的产生机制
静息电位产生机制:细胞的静息电位相当于K+平衡电位,系因K+跨膜扩散达电化学
平衡所引起。
动作电位产生机制:在静息状态时,细胞膜外Na+浓度大于膜内,Na+有向膜内扩散的趋势,而且静息时膜内存在着相当数值的负电位,这种电场力也吸引Na+向膜内
移动。
静息电位形成条件
静息电位指安静时存在于细胞两侧的外正内负的电位差。
其产生有两个重要条件,一
是膜两侧离子的不平衡分布,二是静息时膜对离子通透性的不同。
动作电位形成条件
①细胞膜两侧存在离子浓度差,细胞膜内钾离子浓度高于细胞膜外,而细胞外钠离子、钙离子、氯离子高于细胞内,这种浓度差的维持依靠离子泵的主动转运。
(主要是钠-钾
泵(每3个Na+流出细胞, 就有2个K+流入细胞内。
即:Na+:K+ =3:2)的转运)。
②细胞膜在不同状态下对不同离子的通透性不同,例如,安静时主要允许钾离子通透,而去极化到阈电位水平时又主要允许钠离子通透。
③可兴奋组织或细胞受阈刺激或阈上刺激。
感谢您的阅读,祝您生活愉快。
静息电位和动作电位产生原理

静息电位和动作电位产生原理
静息电位和动作电位是神经细胞的两种电信号,分别代表着细胞的静止状态和兴奋状态。
这两种信号的产生是由细胞膜上的离子通道所控制的。
静息电位产生时,细胞膜内外的离子浓度存在差异,细胞内外的电位差为负值。
此时,细胞膜上的钠离子通道关闭,细胞膜上的钾离子通道处于打开状态。
这时,钾离子通过钾离子通道向细胞外扩散,使细胞内外电位差缩小,细胞膜内的电位逐渐变得更为负值,从而产生静息电位。
当神经细胞受到刺激时,钠离子通道会打开,钠离子会由高浓度向低浓度扩散进入细胞内,使细胞内部的电位变得更加正值。
在达到一定程度时,细胞膜上的钾离子通道也会打开,钾离子会由高浓度向低浓度扩散流出细胞,使细胞内部的电位逐渐恢复到静息电位水平。
这个过程形成了动作电位,代表着细胞的兴奋状态。
总的来说,静息电位和动作电位的产生都是由离子通道在细胞膜上的开闭状态所决定的。
静息电位的产生与细胞膜上的钾离子通道有关,而动作电位的产生则与细胞膜上的钠离子通道和钾离子通道有关。
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生理学静动作电位
本节内容
一、静息电位 二、动作电位 三、电紧张电位和局部电位
教学要求
• 掌握静息电位及其产生机制 • 掌握动作电位及其产生机制 • 掌握局部电位
表现在细胞水平上的生物电现象主 要有三种形式:
静息电位(resting potential, RP) 动作电位(action potential, AP) 局部电位
一、
膜内带负电的蛋白质不能随K+外流出膜,形成与K+ 隔膜相吸的外正内负的极化状态。
主要离子分布: 膜内:
膜外:
2பைடு நூலகம்.2 60
二、
是指细胞在静息电位基础上接受有效刺激后产生的一个迅 速的可向远处传播的膜电位波动。
负后电位 正后电位
(3)脉冲式发放
静息状态钠的电-化学驱动力大
膜上电压门控Na+通道快速大量开放的原因
Na+ 再生性循环(正反馈)
阈强度刺激 膜去极化达阈电位
+
一定数量Na+通道开放
Na+内流
膜进一步去极化
大量的Na+通道开放( Na+通道的激活)
(四)动作电位的传播
细胞膜在任何一处发生兴奋,所产生的动作电 位都可沿细胞膜向周围扩布。这种在单一细胞上的 动作电位的扩布称为传导(conduction)
1、动作电位在同一细胞上的传播:传导机制-局部电 流
局部电流电紧张电位 (波前)引起新的动
作电位
• 传导方式:
无髓鞘N纤维或细胞膜上近距离局部电流
有髓鞘N纤维为远距离(跳跃式)局部电流
2、动作电位在细胞间的传播-缝隙连接(gap junction)
图2-3-2 细胞 间的电传递
生物电动作电位
兴奋性递质
抑制性递质
递质与突触后膜受体结合 突触后膜离子通道开放 Na+(主) K+ 通透性↑ Cl-(主) K+ 通透性↑
EPSP
IPSP
3.突触传递的特点: •(1)单向传递
(2)突触延搁:需时0.3-0.5ms/次 (3)总和:分为时间和空间总和 (4)后发放:主要原因是中间神经元 的环式联系 (5)对内环境敏感和易疲劳
• • 静息电位:细胞处于相对安静状态时,细胞 膜内外存在的电位差。 • 膜电位:因电位差存在于膜的两侧所以又称 为膜电位(membrane potential)。 • 习惯叫法:因膜内电位低于膜外,习惯上RP 指的是膜内负电位。 RP值:哺乳动物的神经、骨骼肌和心肌细 胞为-70~-90mV,红细胞约为-10mV左右。 极化和极化状态 超极化和去极化
(七)动作电位时相与细胞的兴奋性
A 绝对不应期
B 相对不应期 C 超常期
神经发生一次可传导兴奋后,在这一瞬时内,无 论刺激强度有多大也不能引起神经冲动。
这时虽然不能对先前强度阈值的刺激发生兴奋,但 提高刺激强度还是可能引起神经冲动的。
采取比以前强度阈值较弱的刺激,就可以引起 神经冲动。 有效刺激要比以前的强度阈值略强,最后恢复正常。
(二)实验现象:
(三)证明RP的实验:
(甲)当 A 、 B 电极都位于 细胞膜外,无电位改变, 证明膜外无电位差。 (乙)当 A 电极位于细胞 膜外, B电极插入膜内时, 有电位改变,证明膜内、 外间有电位差。
(丙)当 A 、 B 电极都位于 细胞膜内,无电位改变, 证明膜内无电位差。
(四)与RP相关的概念:
静息部位膜内为负电位,膜外为正电位 兴奋部位膜内为正电位,膜外为负电位 在兴奋部位和静息部位之间存在着电位差 膜外的正电荷由静息部位向兴奋部位移动 膜内的负电荷由兴奋部位向静息部位移动 形成局部电流
神经元跨膜电位了解神经元静息电位和动作电位的产生过程
神经元跨膜电位了解神经元静息电位和动作电位的产生过程神经元是构成神经系统的基本细胞单位,它负责传递信息和产生行为。
神经元的两个重要电位是静息电位和动作电位,它们在神经系统中起着至关重要的作用。
本文将详细介绍神经元的跨膜电位、神经元的静息电位和动作电位的产生过程。
一、神经元的跨膜电位神经元细胞膜内外的电位差称为跨膜电位。
在神经元的静息状态下,细胞膜内比外负电,形成了静息电位。
通常情况下,静息电位的数值大约为-70毫伏(mV)。
跨膜电位的维持和改变是基于神经元细胞膜内外离子的不平衡分布以及离子通道的特性。
神经元细胞膜主要由钠、钾、氯等离子通道组成,这些通道可以打开或关闭,以控制离子的流动,进而改变跨膜电位。
二、神经元的静息电位产生过程神经元的静息电位产生是由于细胞膜内外离子的不平衡分布所引起的。
主要有以下三个方面的因素:1. 钠-钾泵:细胞膜上存在着钠-钾泵,它能主动将细胞内的钠离子排出,同时将细胞外的钾离子吸入细胞内。
这一过程需要消耗能量,维持了细胞内外钠、钾离子的不平衡分布。
2. 非特异性离子通道:神经元细胞膜还存在着非特异性离子通道,这些通道能通过被动扩散的方式使钠、钾等离子发生穿透。
由于静息状态下钠离子内流和钾离子外流的速率大致相等,维持了静息电位的稳定。
3. 膜内外离子浓度差:细胞膜内外的锁定离子浓度差也是静息电位产生的重要因素。
细胞内钾离子浓度较高,而细胞外钠离子浓度较高,这种不平衡的离子分布也会影响静息电位的维持。
综合以上因素,静息电位维持在-70mV左右,为神经元传递信息提供了基础状态。
三、神经元的动作电位产生过程在神经元受到足够大的刺激时,会引发动作电位的产生。
动作电位是一种快速且短暂的电势变化,通常持续时间为1至2毫秒。
动作电位的产生过程主要分为兴奋阈值的达到、离子通道的开放和关闭、离子流动以及电势恢复等几个关键步骤:1. 兴奋阈值:当神经元受到的刺激超过一定程度时,兴奋阈值将会被触发。
静息电位和动作电位及其产生原理
⽣物电现象是指⽣物细胞在⽣命活动过程中所伴随的电现象。
它与细胞兴奋的产⽣和传导有着密切关系。
细胞的⽣物电现象主要出现在细胞膜两侧,故把这种电位称为跨膜电位,主要表现为细胞在安静时所具有的静息电位和细胞在受到刺激时产⽣的动作电位。
⼼电图、脑电图等均是由⽣物电引导出来的。
1.静息电位及其产⽣原理 静息电位是指细胞在安静时,存在于膜内外的电位差。
⽣物电产⽣的原理可⽤"离⼦学说"解释。
该学说认为:膜电位的产⽣是由于膜内外各种离⼦的分布不均衡,以及膜在不同情况下,对各种离⼦的通透性不同所造成的。
在静息状态下,细胞膜对K+有较⾼的通透性,⽽膜内K+⼜⾼于膜外,K+顺浓度差向膜外扩散;细胞膜对蛋⽩质负离⼦(A-)⽆通透性,膜内⼤分⼦A-被阻⽌在膜的内侧,从⽽形成膜内为负、膜外为正的电位差。
这种电位差产⽣后,可阻⽌K+的进⼀步向外扩散,使膜内外电位差达到⼀个稳定的数值,即静息电位。
因此,静息电位主要是K+外流所形成的电-化学平衡电位。
2.动作电位及其产⽣原理 细胞膜受刺激⽽兴奋时,在静息电位的基础上,发⽣⼀次扩布性的电位变化,称为动作电位。
动作电位是⼀个连续的膜电位变化过程,波形分为上升相和下降相。
细胞膜受刺激⽽兴奋时,膜上Na+通道迅速开放,由于膜外Na+浓度⾼于膜内,电位⽐膜内正,所以,Na+顺浓度差和电位差内流,使膜内的负电位迅速消失,并进⽽转为正电位。
这种膜内为正、膜外为负的电位梯度,阻⽌Na+继续内流。
当促使Na+内流的浓度梯度与阻⽌Na+内流的电位梯度相等时,Na+内流停⽌。
因此,动作电位的上升相的顶点是Na+内流所形成的电-化学平衡电位。
在动作电位上升相达到值时,膜上Na+通道迅速关闭,膜对Na+的通透性迅速下降,Na+内流停⽌。
此时,膜对K+的通透性增⼤,K+外流使膜内电位迅速下降,直到恢复静息时的电位⽔平,形成动作电位的下降相。
可兴奋细胞每发⽣⼀次动作电位,膜内外的Na+、K+⽐例都会发⽣变化,于是钠-钾泵加速转运,将进⼊膜内的Na+泵出,同时将逸出膜外的K+泵⼊,从⽽恢复静息时膜内外的离⼦分布,维持细胞的兴奋性。
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8.静息电位:静息时,质膜两侧存在着外正内负的电位差。
把平稳时的静息电位存在时细胞膜电位外负内正的状态称极化。
静息电位增大的过程称超极化。
静息电位减小的过程称去极化。
质膜去极化后再向静息电位方向恢复的过程称复极化。
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。
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。
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。
9.动作电位:在静息电位的基础上,给细胞一个适当的刺激,可触发其产生可传播的膜电位波动。
动作电位的产生原因和主要过程见书。
组成动作电位包括上升支(去极相,膜内电位由—90mV上升到+30mV)和下降支(复极相,恢复到接近刺激前的静息电位水平)。
上升支超过0mV的净变正部分,称为超射。
上升支持续时间很短,约0.5ms。
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。
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)。
该过程是K+外流形成的。
当膜复极化结束后,膜上的Na+—K+泵开始主动将膜内的Na+泵出膜外,同时把流失到膜外的K+泵回膜内,Na+—K+的转运是耦联进行的,以恢复兴奋前的离子分布的浓度。
静息、动作电位及形成原理:静息电位是指细胞在静息状态下,细胞膜两侧的电位差。
其的形成原理主要是:(1)细胞内、外离子分布不均匀:胞内为高K+,胞外为高Na+、Cl-。
(2)静息状态时细胞膜对K +通透性大,形成K+电-化学平衡,静息电位接近K+平衡电位。
(3)Na+的扩散:由于细胞在静息状态时存在K+- Na+渗漏通道。
(4)Na+- K+泵的活动也是形成静息电位的原因之一。
动作电位是指细胞受到刺激产生兴奋时,发生短暂的、可逆的膜内电位变化。
其波形与形成原理:波形时相形成原理去极相(上升支)Na+通道开放,大量Na+内流形成超射值(最高点)Na+电-化学平衡电位复极相(下降支K+通道开放,大量K+外流形成负后电位(去极化后电位)K+外流蓄积,K+外流停止正后电位(超极化后电位)由生电性钠泵形成。