当前课程知识点:人体科学 > 第一章 人体细胞与组织 > 第四节 细胞生物电 > 第四节 细胞生物电视频1
同学们 大家好
我们上次讲了细胞的跨膜信号转导
其实细胞还有一个很重要的功能
那就是要完成细胞与细胞之间的一个
信息的交流
那么要完成这些交流
首先我们要了解的就是细胞的生物电现象
我们先来看这样一张图
这是一个腓肠肌
腓肠肌就是你小腿肚子的那块肌肉
连着的是一根黄颜色
代表是支配这个腓肠肌的一根神经
当我们在这个地方
用电刺激一下这个神经的时候
这块肌肉它会收缩
那么我们想一下 刺激之后
在刺激点肯定发生了什么
这一种变化 作为一种信息
沿着神经传到了末梢
然后交给了肌肉
那么肌肉又获得了什么
引起了所有的肌肉同步的产生一次收缩
当然这是一个非常复杂的生理过程
而其中最重要的一点就是生物电的作用
所以我们下面 来讲一讲细胞的生物电
生物电现象早期的发现
是在1786年
著名的意大利波洛尼亚大学解剖学家叫
Luigi Galvani
在实验室中 他发现了
将一根神经
一头与损伤的 我们把这个肌肉给切断
损伤的地方碰一下
另一端和完好的地方再碰一下
这一块肌肉就会产生一次收缩
给你的印象是损伤的部位和完好的部位
好像是两个电极在刺激这个神经一样
当时呢
在搞研究的时候只有用电刺激才产生收缩
那么现在不用电 它也产生收缩
于是伽尔瓦尼就提出
这个动物体本身就有电
是动物体本身的电刺激了这个神经
那么他的这个对动物电的发现和提出
在当时引起了一个非常大的轰动
当然这里面有一个 很有意思的一个故事
那就是引起了当时的物理学家叫伏特
引起他的兴趣
通过他们两个争论和不断的研究
伏特就发现了伏特电池
而伽尔瓦尼 不断地改进自己的方法
证明了生物电的存在
那么从这样一个标本中呢
就得出一个现象
就是说 为什么损伤部位和完好部位
才能够刺激呢
那么就提出一个想法
是不是损伤部位和完好部位的电位是不一样的
但是当时呢 一直没有很好的仪器来测定
这两点之间的电位
一直到1820年
由于电流计的发明
德国科学家叫Du Bois Reymond
他测定了完好部位和损伤部位的电位差
结果我们看指针是偏转的
而且是转向于损伤部位的
他把这个电位差就定名为损伤电位
损伤电位
定义就是组织的完好表面与损伤
部位之间的电位差
英文叫做Injury potential
他发现损伤部位是负值
那么这个大家提出了一个疑问
为什么损伤部位是负值
我们只知道这块肌肉
它是一个许多平行排列
注意是平行排列的肌肉细胞所组成的
如果我们把这做一个断面
这个断面反映给你的 是细胞外还是细胞内呢
很显然是细胞内
于是一个问题产生了
难道细胞内和细胞外之间是有电位差吗
这是一个问题 只有这个结论存在
才能够说明这个问题
那么大家就要去证明细胞内外的电位差
细胞内外的电位差
但是呢 问题在于细胞很小很小
一般的细胞才几个微米的直径
而我们的电极确有几十微米
所以没法去测
那么如何来解决这个问题呢
我们大家可以想一想 其实很简单
要么找一个很大很大的细胞
要么做一个很细很细的电极
科学家也是沿着这个思路进行下去的
结果两方面都有了进展
首先 动物学家找到了一个很大很大的细胞
这就是我们大家比较熟悉的
实际上就是鱿鱼 叫枪乌贼
枪乌贼在它的背部有一根神经索
其中的单个神经纤维的粗细达到一个毫米
一个毫米 我们是看得见的 很粗
就相当于这个神经细胞的一个轴突
它有一个毫米粗
那么你就要找一个很细的电极
那科学家也发明了一种叫玻璃微电极
玻璃微电极
这个玻璃微电极怎么做呢
非常简单
拿一个大概在一毫米左右的一个管子
然后插在一个电阻丝中间
我们把电阻丝加热
这个玻璃管上面固定
下面拿个重的东西往下拉
随着电阻丝加热 玻璃管溶化
于是就拉长 拉长 最后到断裂
形成这样一个有尖端的玻璃管
那么这样一个玻璃微电极 中间当然是空的
我们充上三个摩尔高浓度的氯化钾
它是个导电液体 那它就形成了一个导电的
然后插上一个金属丝
把里面的电位可以导出来
那么有了这样一种装置
既有了很细很细的电极
这个尖端 前面可以做到一个微米
而这个神经纤维有一个毫米
是它的一千倍
所以很容易就插进去
有了这两样材料
于是呢 1939年开始
英国科学家 我们叫Huxley
还有和Hodgkin 他们两位合作
当然还有物理学家Bernard Katz
共同完成了对生物电现象的一些测定和解释
他们在1952年的工作结果
发表了这些工作结果呢
为他们赢得了诺贝尔生理学和医学奖
-第一节 细胞结构
-第二节 细胞的跨膜物质转运
-第三节 细胞跨膜信号转导
-第四节 细胞生物电
-第五节 基本组织
-第一章 讲课ppt(pdf格式)和文字资料(word文档)
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-第一章 讲课ppt(pdf格式)和文字资料(word文档)--作业
-第一节 神经元与胶质细胞
-第二节 神经元间的信息传递
-第三节 神经元之间的连接与神经反射
-第四节 神经系统结构
-第五节 神经系统的感觉和运动功能
-第六节 脑的高级功能
-第二章 讲课ppt(pdf格式)和word文档
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--第一节概述视频2
-第二节 视觉
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--第三节听觉视频2
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-第四节 其它感觉
-第五节 感觉信息传导
-第三章 讲课ppt 和word文档
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-第三章的讨论题
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-第3章测验--作业
-第一节 骨与骨连接
-第二节 骨骼肌
-第三节 骨骼肌的收缩
-第四节 神经系统对躯体运动的调节
-第四章ppt和word文档
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-第一节 血液
-第二节 心血管结构
-第三节 心肌生物电与心电图
-第四节 心脏的泵血功能
-第五节 血压、影响血压的因素与为循环
-第六节 心血管活动的调节
-第五章 word文档和ppt
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-第5章测验--作业
-第一节 人体营养概述
-第二节 消化系统概述
-第三节 食物的消化
-第四节 吸收
--第四节 吸收
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-第6章测验--作业
-第一节 呼吸系统的构成
-第二节 呼吸运动与肺通气
-第三节 呼吸气体的交换和运输
-第四节 呼吸功能的调节
-第七章 word文档和ppt课件
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-第7章测验--作业
-第一节 泌尿系统结构
-第二节 尿的生成
-第三、四节 尿生成的调节和排尿
-第八章 word文档和ppt课件
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-第8章测验--作业
-第一节 概述
-第二节 人体的几种激素及其功能
-第三节 人的生殖概述
-第九章 word 文档和ppt课件
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-期末考试--考试题