3.神经生物学2008-第二章-静息电位.ppt

第二章 神经元膜的电学特性和静息电位 第一节 神经元膜的物质转运功能 第二节 神经元生物电记录技术 第三节 神经元膜的电学特性 第四节 静息电位的离子机制 第一节 神经元膜的物质转运功能 扩散（单存扩散和易化扩散） 渗透（细胞膜是半透膜） 主动运输（需要载体、耗能） 内吞作用 外排作用 一、通过脂质双层的物质扩散--单纯扩散 1．定义 单纯扩散：物质依据膜两侧的浓度差，小分子物质由高浓度侧向低浓度侧的跨膜移动过程。 2．影响因素： 膜内外物质浓度差，电压差，膜的通透性（物质的脂溶性、分子大小、带电状态） 3． 转运的物质：O2，CO2，乙醇，尿素等 4 ．特点：① 高浓度→低浓度 ② 不耗能 二 膜蛋白介导的物质转运 （一） 载体介导的易化扩散（被动转运） 1．定义 非脂溶性、分子量较大的物质，在特殊膜蛋白质帮助下，由高浓度向低浓度一侧转运的过程。 2．特点 高浓度→低浓度 不需耗能 具有特异性、饱和性、竞争性 通透性可改变 主要转运水溶性物质 （二）通道介导的易化扩散（被动转运） 离子通道:贯穿脂质双层，中央有亲水性孔道的整合蛋白。　 ①转运的物质：带电离子如Na + 、K+ 、Ca2+、 Cl-等 ②特点：a. 通道蛋白功能状态可以改变 激活(开放) 失活（关闭） 备用（静息） 　　　　 b．通过 “闸门”进行调控 c. 顺浓度差转运，不耗能 　　　　 d. 离子通道有离子选择性 e. 产生跨膜离子电流 ③转运结果：电化学势能平衡 分类： 电压门控通道 配体门控通道 机械门控通道 电压门控离子通道：通过神经元膜电位的改变控制功能状态（开或关）的离子通道。如Na+通道、K+ 通道、Ca2+通道、 Cl-通道等 配体门控离子通道：通过特异性化学物质的作用控制功能状态的离子通道。如N-Ach受体阳离子通道、谷氨酸门控离子通道、 γ -氨基丁酸门控离子通道。 机械门控离子通道：通过特定的机械刺激或牵张作用控制开或关的离子通道。如内耳毛细胞纤毛的机械门控通道。　 物质进入细胞的方式 （三）离子泵介导的主动转运 主动转运 1．定义：指细胞膜将物质分子（或离子）逆浓度差和电位差转运的过程 2．离子泵：实质就是ATP酶 如“钠-钾泵”、“质子泵”等 ▲钠泵: 钠-钾泵或Na+- K+ -ATP酶 激活：细胞内的[Na+ ] 细胞外的[K+ ] 作用：3个Na+移到膜外 2个K+移入细胞内 生理作用： 形成细胞外高Na+、细胞内高K+ a．离子势能贮备是神经元兴奋和生物电产生的基础；促进某些物质的逆浓度差的跨膜转运。 b．细胞内高K+是某些生化反应必需 c. 防止细胞水肿，维持细胞内正常的渗透压。 3．分类 原发性主动转运：由膜蛋白离子泵介导的主动转运 　继发性主动转运：由转运体介导的主动转运，进行逆浓度和电位差转运时不消耗ATP,能量来源于Na离子浓度差所产生的离子势能。 表　各种跨膜转运机制的特征 　　 单纯　 离子　载体　原发性主 继发性 　　　 扩散　 通道　介导　 动转运　主动转运 净移动方向 高 低 高 低 高 低 低　高　低 高 膜两侧浓度　相等 相等 相等 不相等 不相等 是否用膜Pr　不　　 是 是 是 是 饱和现象　　无 无 有 有 有 结构特异性 无 有 有 有 有 能量供给 不需要 不需要 不需要 ATP　　钠势能 转运物质　O2 CO2　离子　极性分　 离子　Gs 、aa 　　　　　　　　　　　　子:Gs　　 三、通过膜“运动”的物质转运 大分子物质和物质团块、特