电鳗如何放电的(电鳗是怎么放电的)
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本文目录一览:
1、电鳗是如何能够放电的?
2、电鳗为什么会放电?这是什么原理?
3、电鳗是怎么发电的?
4、电鳗如何产生电的?
电鳗是如何能够放电的?
自然界总有动物,它们为了适应环境,为了捕捉食物,在漫长的进化过程中有自己的超能力,有些动物连最高级的捕食者都碰不到。说到陆地上最高级的捕食者,人们都想到狮子,但有些动物会发出外号扁平的哥哥的蜜獾,每天在打仗或打仗的路上,这种好斗的性格连狮子和老虎都被戏称为三分,毒蛇毒蝎和蜜蜂都是那盘中餐。水里也有鱼,就连水里的鳄鱼和人鱼都躲着它。凭借自己强大的放电能力,可以让这些水里的国王瞬间晕倒。抓住那个小鱼虾更容易。因为可以说是动物界的奇迹,所以也被称为水下高压线。
电鳗原产于海洋,后来生长在淡水河的大西洋,太平洋,印度洋有它的土地,它们游泳的主要河流是南美的亚马逊河。虽然与人们经常吃的各种鳗鱼相比有差异,但实际上电鳗不是鳗鱼,而是生物分类。能击昏一头牛,鳄鱼害怕它。鳄鱼被电鳗杀死的新闻也不少。自然界中能发电的鱼也很多,但电鳗是发电量最大的种类,所以电鳗被认为是世界上最危险的淡水鱼之一。果那天没有电会是什么样子。因此学会控制和使用电力可以说是人类前进的一大步。
可以随意放电可以唱可以走,这不仅仅是科幻大片才能看到。在自然中电鳗已经进化出这种能力。电鳗的身体两侧生长着特殊的理化细胞,其中各细胞可以调节钠离子和钾离子的流动,产生微弱的电流。电鳗平时体内正负电荷平衡,一旦发现敌情,大脑中枢就会立即通过脊髓神经向细胞发送信号,当细胞收到信号时,这些细胞充满了电鳗的身体两侧,这些细胞就像小的叠层电池。其中一个细胞收到信号后,数千个细胞同时发电,尾部阴极头的两极从鱼尾流向鱼头,足以使任何动物晕倒。
电鳗的放电器官在身体两侧,大部分身体的重要器官集中在身体的前部,被绝缘性好的皮下脂肪组织包围。在河水中,电流就像大电池一样,被阻力最小的通道通过,所以在河水中放电时,河水的阻力比电鳗的身体小,所以电流通过身体表面而不是身体内部传递给水。如果把电鳗抓住在空气中,空气的阻力会比电鳗的身体大,所以一旦电鳗在空气中放电,就能给自己供电,如果电鳗受伤,两边的绝缘体同时破损,放电时暴露的两根电线一样短路的现象会伤害到自己。在所有能发电的已知动物中,电鳗是最可怕的,电场鱼释放的电力是人体安全值的数百倍。电鳗这是因为电鳗身体的特殊结构。
电鳗为什么会放电?这是什么原理?
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。
电鳗是怎么发电的?
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。用这些电流足以将它的猎物或天敌击晕或击毙。淡水里的电鱼需要更多的电池串联在一起,因为淡水的电阻较大,产生同样的电流需要更高的的电压。\x0d\x0a\x0d\x0a电鳗,电鳗科的鳗形南美鱼类,学名为Electrophoruselectricus。电鳗体型粗圆而长,最大可长达250厘米左右,主要栖息在南美洲的亚马逊河及奥里诺科河流域,生性昼伏夜出,以捕食小鱼为主。它能产生足以将人击昏的电流,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。电鳗虽名为鳗,但并不是鳗鱼的一种,在生物分类上电鳗和鲶鱼更为接近,皆置于骨鳔总目之下。另外,世界上已知的发电鱼类达数十种,其他会放电的鱼类还有电鲶、电鳐等。\x0d\x0a\x0d\x0a电鳗发电是一种捕食和打击敌害的手段,有时是一种生理需要。电鳗能随意放电,自己掌握放电时间和强度,发电器最主要的枢纽,是器官的神经部分。世界上有好多种电鳗,其发电能力各不相同。非洲电鳗一次发电的电压在200伏左右,中等大小的电鳗一次发电的电压在70~80伏,像较小的南美电鳗一次只能发出37伏电压。\x0d\x0a电鳗输出的电压有300伏,平均电压为350多伏,美洲电鳗的最大电压达800伏,足以击死一头牛。放电时产生的电流是极微弱的,一般不到一安培;有时观察到的电压为500伏,电流为2安培,即功率为1000瓦的短时放电。虽然发出的是直流电,但放电频率每秒可达300个脉冲。
电鳗如何产生电的?
电鳗是靠高度特化的神经系统产生电的。简单地说,电鳗有个很聪明的神经系统,它会利用一个指令来命令电力器官开火,当命令信号到达时,神经末梢会放出一种物质,它会在发电细胞的细胞膜上,开启一个电阻比较低的临时途径,连接了细胞内和细胞外,这样一来,每个细胞就像电池一样,被神经序列活化的一边带着负电荷,而另一边则带着正电荷。由于细胞就像手电筒中成串的电池一样,它们在电力器官中的排列方向是相同的。所以已经活化的细胞所产生的电流,会电击任何一个临近尚未活化的细胞,并在大约两毫秒内形成串联。这样,电鳗就能放电了。\x0d\x0a更多关于电鳗如何产生电的,进入:查看更多内容
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