电鳗

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TUhjnbcbe - 2021/4/16 17:41:00
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宝姐说

“知识”这个模块,可能是生物课本里的基础识记内容,也可能是同学们的易错点以及容易混淆的点,还有可能是课本知识的扩展,在生活和生物科技上的延伸。宝姐会认真码字每一篇,也期待大家学有所获哦。

今日知识概况

分类:扩展

具体知识点:

生物电的发现

具体知识内容

在讲解神经调节这一块的内容时,会有不少同学对于兴奋在神经纤维上传导不理解,怎么就突然有电荷了?变成物理领域了么?

实际上这一发现背后是有漫长的探索过程的,原本宝姐是想自己收集资料编写,但是发现教师用书上已经描述的很详细和完整了,因而分享在这里。为方便学生理解,有一定的删改。

很久以前,人们接触电鳗时会受到电击,因而推测动物体可以产生电流。但神经冲动的本质和神经传导的电现象直到18世纪晚期才为人们所发现。

年,荷兰生物学家斯威莫尔登(J.Swammerdan)用蛙的肌肉做实验。他把肌肉放在玻璃管内,用一根银丝和一个铜棒去触及肌肉,发现这可以引起肌肉的收缩活动。不过,这个现象并没有引起人们的注意。

图源:baidu

年,伽尔瓦尼(L.Galvani,—)重复了这个实验。他用蛙的坐骨神经──腓肠肌标本来研究神经肌肉放电现象。

“我把蛙放在桌子上,在蛙的附近放着一台静电发生器和一个莱登瓶(一种聚电器)。当我的助手用解剖镊子碰一下蛙的坐骨神经后,奇迹发生了,蛙的肢体产生了一次迅速的收缩。

图源:Google

同时参与这个实验的另一个助手发现,在这一瞬间那台机器的导线上出现了火花。当时我本人已经完全沉浸在这个实验现象中,直到我的助手提醒我后,我才开始意识到这个发现背后可能隐藏着的科学意义。”后来,他用两种金属导体在肌肉和神经之间建立起回路,肌肉就会产生颤抖,即发生收缩。

意大利物理学家伏特(A.Volta,—)对伽尔瓦尼的实验结果提出异议,他认为由于伽尔瓦尼实验中所用导体的金属属性不同,两种不同的金属接触可以产生电位差,所以使蛙肌肉收缩的实际上是一种物理现象。而伽尔瓦尼则坚持认为生物体内有电现象存在,这就是有名的伽尔瓦尼与伏特的争论。

图源:Google

伽尔瓦尼和伏特的争论促使他们各自进行进一步实验来验证自己的论点。伏特由此发明了世界上第一个直流电池,即伏特电池。后来,伽尔瓦尼改做“无金属接触收缩”实验,证明了肌肉中电现象的存在。

但18世纪末和19世纪初的仪器是无法测量这种电流的。伽尔瓦尼逝世后,他的后继者们用电流计测出肌肉电流,从而出色地证明了生物电的存在,由此,电生理学才迅速地发展起来。

从上面的历史,大家可以发现生物和物理实际上是有点联系的,的确如此,生物物理是大学里的一个专业,在北京也有一个生物物理所,专门研究生物里的物理现象,或者用物理学的方法来研究生物问题。

宝姐今天的分享就到这里了,下次见

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