最佳回答2022-12-02
电鳗为什么会放电?
原来,电鳗是活的“发电机”。它尾部两侧的肌肉,是由有规则地排列着的6000—10000枚肌肉薄片组成,薄片之间有结缔组织相隔,并有许多神经直通中枢神经系统。每枚肌肉薄片像一个小电池,只能产生150毫伏的电压,但近万个“小电池”串联起来,就可以产生很高的电压。
电鳗尾部发出的电流,流向头部的感受器,因此在它身体周围形成一个弱电场。电鳗中枢神经系统中有专门的细胞来监视电感受器的活动,并能根据监视分析的结果指挥电鳗的行为,决定采取捕食行为或避让行为或其它行为。有人做过这么一个实验:在水池中放置两根垂直的导线,放入电鳗,并将水池放在黑暗的环境里,结果发现电鳗总在导线中间穿梭,一点儿也不会碰导线;当导线通电后,电鳗一下子就往后跑了。这说明电鳗是靠“电感”来判断周围环境的。
为什么电不着自己?
电鳗内部有许多所谓的生物电池(electroplaques)串联及并联在一起
所以虽然电鳗的头尾电位差可以高达750V,但是因为生物电池的并联(一共约140 rows左右)把电流分散掉,所以实际上,通过每个row的电流跟他电鱼时所放出的电流差了两个order,相对之下小的多,所以他才不会电鱼时,把自己也给电死了。
有学生拿这题去问生物老师
生物老师有另一种诠释
"因为电鳗的表皮电阻较大
所以电流会流过它旁边电阻小的溶液
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电鳗是一种能在短时间内放电而闻名的鱼类,它是一种与鲶鱼形目的种类近缘的生物,输出的电压可以达到600-800伏,那么电鳗的电是怎么来的呢?
身体结构:
电鳗的身体结构和其他鱼类生物不太一样,电鳗的所有内脏都在头部挤成一团,相当于是脑袋后面就紧挨着屁股。看似是电鳗躯干的部分,其实绝大部分都是尾巴,并且在这里面装满了电器官。值得一提的是,提到放电的话,从细胞角度看起来并没有什么稀奇的,因为几乎所有动物的正常细胞,比如神经细胞和肌肉细胞都会放电。
细胞发电:
在细胞膜上有一种跨膜蛋白质也叫作钠钾泵,它唯一的功能就是消耗一个ATP后3个钠离子转运出细胞,同时将2个钾离子转入,相当于每次向外泵出一个正电荷,通过不断消耗ATP来搬运钠和钾离子,就可以在细胞的外面建立起来外正内负的电化学梯度,也就是放电状态。
此时如果打开一个钠离子的通道,钠离子就会产生一系列的连锁反应,导致更多的通道打开,大量的钠离子涌入细胞膜。于是膜附近电位瞬间反转变为内正外负,这其实就是一次放电。但是,即使所有动物的体内都有杂乱的电流,也无法像电鳗一样输出出去。
产生原理:
因为电鳗的电细胞,其特异之处在于两侧不对称的细胞膜结构。在细胞膜的膜上有大量且密集的钠离子,但是前膜则没有钠离子通道,这就让电鳗在放电的时候,动作电位在整个细胞的尺度上不会被相互抵消,前后膜之间大约可以产生100左右毫伏的电压。
其原理就像是电鳗身上有无数个叠层电池,然后当大脑发出了发电指令后,这些无数的电池就串联起来,通过这样有序的结构,只要几千个就可以产生百伏的电压,这就是电鳗发电的原理。
电鳗放电的原理为:
电鳗体内有一些细胞就像小型的叠层电池,当它被神经信号所激励时,能陡然使离子流通过它的细胞膜。电鳗体内从头到尾都有这样的细胞,就像许多叠在一起的叠层电池。当产生电流时,所有这些电池(每个电池电压约0.15伏)都串联起来,这样在电鳗的头和尾之间就产生了很高的电压。许多这样的电池组又并联起来,这样就能在体外产生足够大的电流。
电鳗是鱼类中放电能力最强的淡水鱼类,输出的电压达300~800伏,因此电鳗有水中“高压线”之称。电鳗的发电器的基本构造与电鳐相类似,也是由许多电板组成的。它的发电器分布在身体两侧的肌肉内,身体的尾端为正极,头部为负极,电流是从尾部流向头部。当电鳗的头和尾触及敌体,或受到刺激影响时即可发生强大的电流。
电鳗的捕食特点:
电鳗捕食的时候,首先悄悄地游近鱼群,然后可连续放出电流,受到电击的鱼马上晕厥过去,身体僵直,于是,电鳗乘机吞食它们。电鳗放电,有时也不一定是为了捕食,也可能是一种生理需要。被电鳗电死的鱼,往往超过它们食用所需要的量,这给渔业生产带来危害。
南美洲土著居民利用电鳗连续不断地放电后,需要经过一段时间休息和补充丰富的食物后,才能恢复原有的放电强度的特点,先将一群牛马赶下河去,使电鳗被激怒而不断放电,待电鳗放完电精疲力尽时,直接捕捉。
参考资料来源:百度百科-电鳗
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