生物的活动跟电息息相关,无论是心脏跳动,脑细胞的活动,痛感的传导以及组织的生长都可以侦察到电的信号。其中有的已在医学上得到了广泛应用,如心电图、脑电图以及细胞膜休止电位和动作电位等。人们把一切发生在生物体内的电现象,称之为生物电。
那么,生物电从何而来呢?对这个有趣而热门的课题,科学家们迄今仍众说纷纭,莫衷一是。
有人认为,细胞膜内外,离子浓度不同,由于浓度效应从而产生膜电位。例如,细胞受到了刺激,“钠泵”就会自然地运转起来,由于离子浓度的突然改变,产生了动作电位,有了电脉冲。
还有人认为,细胞膜有选择地吸附了某种离子,便使细胞膜和细胞液之间产生双电层,这也像电极那样,产生了电位差,这就是产生膜电位的原因。
也有人认为,细胞本身就是一个微小的燃料电池,在细胞膜内进行的氧化还原反应是产生电位的根本原因,例如,膜内细胞液供应葡萄糖作为负极燃料,膜外则由血液送来氧气作为正极的活性物质。再由大分子蛋白质作为沟通两极的通路,这样,细胞膜内外就产生膜电位了。
还有人认为,生物细胞到处可见有电子得失的氧化还原反应,电子得失是司空见惯的,一旦有导电的物质存在,也就像无数个小电池串联起来那样产生生物电。
上述看法,虽然都有一定根据,但都无法揭示生物电的内在奥秘。例如生物组织中谁是真正的电子导体呢?生物体内许多微小电池是如何分布和组合的呢?细胞如何储存电信号?而这些信号如何发生、传递和终止的呢?
只有这些问题解决后,才能知道生物电的来源。