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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 。
鳗鱼为什么能够放电?:
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即电鳗的放电能力来自于它特化的肌肉组织所构成的放电体 。肌肉组织几乎都能放电,占其身长的80%以上,有数以千计的放电体 。
电鳗的头部是负极,尾部是正极,每个放电体约可制造0.15伏特的电压,而当数千个放电体一起全力放电时的电压便高达600~800伏特,但这种高电压只能维持非常短暂的时间,而且放电能力会随着疲劳或衰老的程度而减退 。
电鳗能自由控制要放出什么程度的电力,一般认为电鳗放出低电力的目的是在警告、试探或侦测 。电鳗之所以能不被自己或同类电到,那是因为电鳗体内的脂肪组织有很好的绝缘作用,而且电鳗本身已很适应微弱的带电环境 。
扩展资料
外形特征
行动迟缓,栖息于缓流的淡水水体中,并不时上浮水面,吞入空气,进行呼吸 。体长,圆柱形,无鳞,灰褐色,长可达2.5公尺,重可达20千克 。背鳍、尾鳍退化,但占体全长近4/5的尾,其下缘有一长形臀鳍,依靠臀鳍的拨动而游动 。
尾部具发电器,来源于肌肉组织,并受脊神经支配 。能随意发出电压高达650伏特的电压 。体表光滑无鳞,背部黑色,腹部橙黄色,没有背鳍和腹鳍,臀鳍特别长,是主要的游泳器官 。有两对形状为长梭形的发电器,位于尾部脊髓两侧 。
电鳗尾部两侧的肌肉,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 。
参考资料:百度百科-电鳗
为什么电鳗会放电?:
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【电鳗为什么会放电的短视频,电鳗为什么会放电原理】电鳗
脊椎动物,鱼纲,电鳗科 。生活在南美洲亚马逊河和圭亚那河的电鳗,外形极似鳗鲡,体长2米左右,重达20公斤,体表光滑无鳞,背部黑色腹部橙黄色,没有背鳍和腹鳍,臀鳍特别长,是主要的游泳器官 。电鳗是鱼类中放电能力最强的淡水鱼类,输出的电压300~800伏,因此电鳗有水中的"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 。电鳗的放电主要是出于生存的需要 。因为电鳗要捕获其他鱼类和水生生物,放电就是获取猎物的一种手段 。它所释放的电量,能够轻而易举地把比它小的动物击死,有时还会击毙比它大的动物,如正在河里涉水的马和游泳的牛也会被电鳗击昏 。
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