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生物电及电压门控性离子通道演示文稿 * 本文档共37页；当前第1页；编辑于星期二\3点25分 * 优选生物电及电压门控性离子通道 本文档共37页；当前第2页；编辑于星期二\3点25分 细胞的生物电现象 静息电位(resting potential) 动作电位(action potential) 本文档共37页；当前第3页；编辑于星期二\3点25分 静息电位(resting potential) AL HodgKin and AF Huxley, two famous physiologists at University of Cambridge in England Winners of the Nobel Prize in Physiology or Medicine 1963 本文档共37页；当前第4页；编辑于星期二\3点25分 本文档共37页；当前第5页；编辑于星期二\3点25分 本文档共37页；当前第6页；编辑于星期二\3点25分 本文档共37页；当前第7页；编辑于星期二\3点25分 静息电位（RP）：细胞在安静状态下， 存在于膜内外的电位差, 又称跨膜静息电位。 RP为膜内较膜外为负，且长时稳定在此相对 固定水平，此种内负外正的状 态又称极化（polarization）状态。 本文档共37页；当前第8页；编辑于星期二\3点25分 静息电位的产生机制 Julius Bernstein 1839-1917 1902年，Bernstein就提出膜学说：由膜结构中钠泵在消耗ATP的情况下形成的膜内高K+和膜外高Na+状态，是产生各种细胞生物电现象的基础。 静息电位的产生是由于K+进行跨膜扩散，外移达到其电-化学平衡电位的结果 本文档共37页；当前第9页；编辑于星期二\3点25分 一、膜内外离子的不平衡分布 本文档共37页；当前第10页；编辑于星期二\3点25分 二、细胞膜对离子的选择性通透 本文档共37页；当前第11页；编辑于星期二\3点25分 三、生电性钠钾泵维持浓度差 本文档共37页；当前第12页；编辑于星期二\3点25分 本文档共37页；当前第13页；编辑于星期二\3点25分 膜在安静状态下，K+以易化扩散的形式外移： K+外移动力： 浓度差。 结构基础：膜在安静状态下只对K+有通透性。 K+外移阻力：移到膜外的K+所造成的外正内负的电场力。 当K+外移的动力与阻力相等时，膜内外不再有K+的净移动，而此时膜两侧的电位差稳定在某一数值，称为K+平衡电位。也是RP。 K+平衡电位的数值，由膜两侧初始存在的K+浓度差的大小决定的。 本文档共37页；当前第14页；编辑于星期二\3点25分 Nernst方程 本文档共37页；当前第15页；编辑于星期二\3点25分 动作电位（action potential) 本文档共37页；当前第16页；编辑于星期二\3点25分 动作电位：是指细胞受到有效刺激后，在原有的静息电位基础上发生的一次膜两侧电位快速的倒转和复原。 本文档共37页；当前第17页；编辑于星期二\3点25分 Properties of the AP “全或无”（最重要） 是可以沿细胞膜向周围迅速传播，直至整个细胞的质膜都依次发生动作电位，而且在传播的过程中是不衰减的，其幅度和波形始终保持不变 发生后的一段时间内，对任何强度的刺激都不再发生反应，这段时间称为不应期，大致与锋电位持续的时间相当。 本文档共37页；当前第18页；编辑于星期二\3点25分 动作电位的产生机制 Na+的不均匀分布 电压门控性Na+通道 安静时内负外正的电场引起Na+快速、大量内流 Na+的平衡电位（全或无） 本文档共37页；当前第19页；编辑于星期二\3点25分 Experiments from Hodgkin Kats 本文档共37页；当前第20页；编辑于星期二\3点25分 Experiments from Hodgkin Huxley 电压钳技术 药理学实验 内向电流 外向电流 本文档共37页；当前第21页；编辑于星期二\3点25分 本文档共37页；当前第22页；编辑于星期二\3点25分 动作电位的传导 本文档共37页；当前第23页；编辑于星期二\3点25分 是以“局部电流”的形式传导的。 局部电流：在已兴奋的细胞膜和与它相邻的未兴奋的细胞膜之间，由于电位差的出现而发生电荷移动，称为局部电流（local current）。 运动方向是：在膜外的正电荷由未兴奋段移向已兴奋段，而膜内的正电荷由已兴奋段移向未兴奋段。 结果：造成邻近未兴奋的细胞膜去极化达阈电位，出现它自己的动作电位。 本文档共37页；当前第24页；编辑于星期二\3点25分 动作电位在有髓神经纤维上的传导 本文档