细胞(二)细胞的电活动 上届
细胞的电活动
AP产生的机制
锋 升支：Na+内流至接近于Na+的平衡电位。
电
位 降支：由Na+内流停止、K+外流所致。
后
电 负后电位： 迅速外流的K+蓄积膜外，暂时阻碍K+外流。 位 正后电位：生电性钠泵作用（超极化）。
（三）刺激与兴奋的关系：
兴奋：AP的产生 ; 刺激：内外环境的变化
1.刺激：
①在细胞膜内施加负相电流（或膜外施加正相 电流）刺激，会引起超极化，不会引发AP； 相反，会引起去极化，引发AP；
K顺浓度向膜外扩散 膜外正电荷不断增加
K+的净移动为0
K+平衡电位
静息电位 内负外正
二、动作电位(AP)及其产生机制
(一) 动作电位
1.概念：在静息电位基础上，给细胞 一个适当的刺激，触发其 产 生可传播的膜电位波动.
2、AP特征： ①全或无”性质：同一细胞上AP的大小不随刺激强度而改变。 ②可传播性：AP在同一细胞上的传播是不衰减的。不随传导距离而改变。 ③不融合：有不应期
（二）静息电位的产生机制
1、条件 1)钠泵活动形成膜内、外离子浓度差 [K+]i ＞[K+] 2)静息状态下细胞膜对K+通透，非门控性钾通道。
mmol/L
离子
膜外
膜内
平衡电位（mv）
Na+
145
18
+56
K+
3
140
-102
Cl-
120
7
-76
Ca2+
12
0.1umol/L
+125
2、证明
① EK= RT
ZF
生理学：第二章 3节细胞的电活动
影响RP水平的因素
1）跨膜K+浓差： Ek [K+ ]o ↑→RP↓
2）膜对K+ 和Na+的通透性：
K+通透性↑→RP↑ Na+ 通透性↑，则静息电位↓ 3）钠泵活动水ion potential)
(一)动作电位的概念和特点
• 概念：细胞在静息电位的基础上接受有效刺激后产生的一 个迅速的可向远处传播的膜电位波动。
• A：电—化学驱动力：某种离子在膜两侧的 电位差和浓度差两个驱动力的代数和
• B：平衡电位：当电化学驱动力为零，离子 净扩散为零时的跨膜电位差为该离子的平 衡电位。
平衡电位可由Nernst 公式计算
EK= RT/ZF• ln [K+]o / [K+]i
EK = 60 log
[K+]o [K+]i
兴奋的共有标志: 动作电位
0mV
AP
stimulator
神经纤维
-70～- 55mV：膜电位逐步去极化 达到阈电位水平
-55～+30mV：动作电位快速去极相 +30 峰电位
+30～- 55mV：动作电位快速复极相
-55～- 70mV：负后电位
后电位
（后去极化）
负值大于-70 mV : 正后电位 （后超级化）
= -95mV
Em-Ek: K+离子流动的驱动力
1944年 Hodgkin 在枪乌贼神经纤维上实测值为-77mV.
RP实测值略＜计算值 why？
静息状态下,存在处于开放状态的非门控钾通道： 神经纤维的钾漏通道,心肌内向整流钾通道
对K＋通透性 >> Na+的通透性
-90 mV
第二节 细胞的生物电现象
（二）静息电位的产生机制
1.生物电产生的前提条件： （1）细胞内外某些离子的分布和浓度不均衡（细 胞内钾离子浓度高，而细胞外钠离子和氯离子浓 度高） （2）细胞膜在不同状态下对离子的通透性不同： 安静状态下细胞膜对钾离子的通透性较大 （钾离子通道开放），对钠离子和氯离子的通透 性很小（钠离子通道、氯离子通道关闭）对膜内
细胞膜的某一点受刺激而兴奋，兴奋点产生动作电位（出现内正外负的反极化状态）
兴奋点与临近的未兴奋点产生电位差，产生电荷移动，形成局部电流
局部电流对未兴奋点形成刺激，使未兴奋点去极化（达到阈电位水平），触发新的动作电位产生，使它转变为新的兴奋点
2.动作电位的传导
（2）传导特点： ①不衰减性：电位幅度不会因传导距离加大而减小（保证了远程信息 传导的准确性。 ②全或无现象：动作电位要么不产生（无），一旦产生就达到最大 （全），其幅度不会随刺激强度增加而加大。 ③双向传导：刺激神经纤维的中段，产生的动作电位可沿细胞膜向两 端传导。
24. 24.
动作电位模式图
25.
（二）、动作电位产生机制：
@动作电位的上升支： 1.细胞受到刺激时，受刺激部位细胞膜上少量的钠离子通道开放，钠离子 少量内流，使膜发生局部去极化（膜电位减少）。 2.当膜去极化达到阈电位（引起膜上钠离子通道突然大量开放的临界膜电 位值）时，膜上钠离子通道突然大量开放，钠离子快速、大量内流（在浓 度差和电位差的双重力推动下），细胞内正电荷迅速增加，使膜电位迅速 升高至0，进而出现内正外负的反极化状态。 3.当促使钠离子内流的动力（浓度差）与阻止钠离子内流的阻力（电位差） 达到平衡时，钠离子净内流停止动作电位达到最大幅度（钠离子的平衡电 位）
1.动作电位的引起： （4）阈强度（阈值）：使膜去极化达到阈电位的最小 刺激强度。 （5）动作电位的暴发：膜电位达到阈电位后其本身进 一步去极化的结果，与施加刺激的强度没有关系。 （6）阈刺激和阈上刺激：引起膜去极化使膜电位从静 息电位达到阈电位水平
第二章细胞第三节 细胞的电活动
Hodgkin&Huxley（英, 1939 ）
二、 动作电位（AP）
（一）AP的记录、概念、特点及意义
标本：神经纤维
AP的概念：可兴奋细胞在RP基础上接受有效刺激后，产生 的一个迅速的、可向远处传播的电位波动。
内向电流：阳离子内流或阴离子外流，可使膜去极化
外向电流：阳离子外流或阴离子内流，可使膜复极化或超极化
1. AP产生机制（过程）
（后去极化电位；
后超极化电位）
TP RP
-70 mV
Na+ Na+ Na+ － ＋－ ＋ ＋ －＋ －
＋
2K+ 3Na
+
K+ K+
－
K+ K+
ATP + 2K+ 3Na
St
（1）去极相（上升支）的产生
有效电刺激膜轻度除极化，MP部分Na+通道被激活、开 放 Na+少量内流（内向电流）膜进一步除极化，MP继续 TP（约-55mV） 大量Na+通道被激活、开放，GNa
1. AP的波形及构成 AP：去极相(上升支)+复极相(下降支) 峰电位（spike potential，SP）
AP
后电位 正后电位（后超极化电位） 幅度: =|RP|+超射值（超射: overshoot； ≈ ENa） 绝对值：约90 ~120 mV 时程: 不同细胞差异大， 数十到300 ms 神经纤维：SP：1-2 ms；后电位可达100 ms
RP的产生与K+平衡电位（EK）:
三）RP产生机制的证明
1. 用Nernst公式计算的EK理论值与RP的实测值非 常接近. Nernst公式：Ex= RT/ZF· ln[x]o/[ x]i 在温度为29.2℃，离子价是单价时，上式简 化为Ex = 60lg[x]o/ห้องสมุดไป่ตู้ x]I
细胞的生物电活动
人们对于生物具有电活动现象的注意，可以追溯到很久以前，在古埃及的象形文字中即有鱼电击人的记载，但对于生物电现象的研究，则是在人们对电现象的物理知识了解以后，并伴随着电测量仪器的不断发展而逐渐深入的。
细胞在进行活动时都伴有电现象，这称为生物电(bioelectricity)。
这是细胞、组织乃至整体具有生命活动的象征，是最可测的重要生命指征。
机体的生物电活动主要是各器官以可兴奋细胞为单位产生的，临床上常用的心电图、脑电图、肌电图、胃肠电图等所记录到的电变化就是构成器官的许许多多可兴奋细胞电活动的综合表现，在实际工作中对疾病的诊断具有重要的价值。
一、生物电现象——静息电位和动作电位不同的细胞产生的生物电具有不同的特点，神经细胞和肌肉细胞的活动是高度精确和快速的，细胞某一部分兴奋时，其电信号发生变化并立即传导到其他部分。
电信号的产生与传播都是由于细胞膜内、外两侧的电位差变化实现的。
细胞水平的生物电现象主要有两种表现形式，即安静时的静息电位和受到刺激时产生的电位变化，包括局部电位和可以扩布的动作电位。
（一）静息电位1.静息电位的发现与定义静息电位(resting potential, RP)指细胞在未受刺激、处于安静状态时，存在于细胞膜内、外两侧的电位差。
直到20世纪初，还没有掌握测量单细胞电活动的技术，随着电子学仪器的发展，特别是高输入阻抗放大器在生物电记录中的使用，在20世纪30年代末生物物理学家又发现了一种很粗的细胞轴突，即枪乌贼巨轴突（squid giant axon，直径为500～1000 μm），允许将微电极插入轴突内，才第一次真正准确地测量了膜内为负、膜外为正的跨膜电位差，跨膜静息电位(transmembrane resting potential)，简称静息电位。
绝大多数细胞的静息位都是稳定的，表现为膜内较膜外为负，如规定膜外电位为0，则膜内电位大都为-10～-l00 mV，如骨骼肌细胞约为-90 mV，神经细胞约为-70 mV，平滑肌细胞约为-55 mV，红细胞约为-l0 mV。
第二章细胞的基本功能(2)细胞的生物电现象2020
❖ 熟悉：动作电位的传导与局部电流；极化； 去极化；复极化；反极化
【重点与难点】
静息电位、动作电位的产生机制
第二章《细胞的基本功能》（二） 【知识点一】
复习
生物电 一切细胞无论处于静息状态还是活动 状态都存在电现象，称为生物电
Nபைடு நூலகம்+顺化学差和膜内负电位的吸引力迅速内流
膜内负电位减小到零并变为正电位（AP上升支） Na+通道关→Na+内流停+同时K+通道激活而开放 K＋顺浓度差和膜内正电位的排斥→K＋迅速外流
膜内电位迅速下降，恢复到RP水平（AP下降支） ∵ [Na+]内↑、[K+]外↑→激活Na+－K+泵
Na+泵出、K+泵回，∴离子恢复到兴奋前水平→后电位
静息电位RP
动作电位AP
辩概念
RP：是指细胞在_安__静__状态下，存在于细胞
膜_两___侧_的____电__位__差
恒定
第二章《细胞的基本功能》（二）
复习
习惯叫法:因膜内电位低于膜外，假设膜外 为0，则膜内为负。习惯上RP指的是膜内 负电位。
RP值: 哺乳动物的神经、骨骼肌和心肌细胞 为-70～-90mV，
恢复。 (-70→+35mV → -70mV）
超极化 -80mV
-70mV 极化
去极化 -50mV
复极化
反极化 +10mV
生物电产生机制
两个条件 1.细胞内外离子浓度差 [K+] [Na+]
2.不同[[NK状+a+]态内]下内＞细<[K[胞N+膜a]外+对]≈外离3≈0子1∶的∶1通10透性不同 安静：通透性：K+ ＞ Cl- ＞ Na+ ＞ A-
第二节细胞的生物电活动
2). 有髓神经纤维上兴奋传导的机制： 跳跃式传导
特点： ①传导速度快 ②节能
12. AP的传到特征
AP或锋电位的产生是细胞兴奋的标志。 （1）具有”全或无”现象 刺激强度一旦达到或超过阈值，即可爆发 AP，且其幅度不因刺激强度的增加而改变 （2）完整性
AP不因传导距离的延长而衰减。
（3）双向性
阻力和动力大小相等，方向相反，电化学驱动力 为0， K＋不再有跨膜的净移动，此时的跨膜电位 称为K＋平衡电位
静息电位产生机制
RT
Ek = ZF
. ln [K+]o
[K+]i
• R 气体常数（8.31） • T是绝对温度 • Z 是离子价数（K+为+1价） • F 是法拉第常数（96500） • [K+]o 和 [K+]i 分别代表细胞内外K+的浓度
钠通道功能状态
6. 钠通道功能状态
7. AP的特征
AP或锋电位的产生是细胞兴奋的标志。 （1）具有”全或无”现象
刺激强度一旦达到或超过阈值，即可爆发AP，且其幅度 不因刺激强度的增加而改变。 （2）不衰减扩布
AP不因传导距离的延长而衰减。
（3）脉冲式发放 因AP存在不应期，故AP不会融合。
8. 兴奋和兴奋性
影响静息电位大小的因素？
细胞膜内外钾离子的浓度差（主要） 细胞膜对钠离子和钾离子的通透性 细胞代谢障碍的影响（钠钾泵活动水平）
二、动作电位
1. 定义 动作电位(Action Potential，AP)是膜受到有
效刺激后，在静息电位的基础上发生一次膜电位 的快速而短暂的可逆转并且可以扩布的电位变化。
-70
去极化后电位
第二章 细胞的电活动
跨膜电位： 跨膜电位： 当膜上的离子通道开放而引起带电离 子的跨膜流动时， 子的跨膜流动时，就相当于在电容器上充 电或放电而产生的电位差，称为跨膜电位 电或放电而产生的电位差， 或简称为膜电位。 或简称为膜电位。 膜电阻： 膜电阻： 对带电离子而言， 对带电离子而言，膜电导就是膜对离 子的通透性。 子的通透性。
11
1.离子跨膜扩散的驱动力： 1.离子跨膜扩散的驱动力： 离子跨膜扩散的驱动力 浓度差 电化学驱动力
＋ →
方向和速度
电位差
12
2.静息电位的形成 2.静息电位的形成
(1)静息状态下质膜内、外离子分布不均匀 静息状态下质膜内 静息状态下质膜
13
(2)静息状态下质膜对离子的通透性不同 (2)静息状态下质膜对离子的通透性不同 静息状态下质膜对离子的通透性
22
（二）动作电位的产生机制 当膜受到刺激而发生通透性改变时， 当膜受到刺激而发生通透性改变时， 带电离子将沿着电化学驱动力的方向发生 跨膜运动，并引起膜电位的变化。 跨膜运动，并引起膜电位的变化。
23
内向电流: 正电荷由膜外流入膜内; 内向电流: 正电荷由膜外流入膜内; 内向电流→膜去极化； 内向电流→膜去极化； 外向电流: 正电荷由膜内流出膜外; 外向电流: 正电荷由膜内流出膜外; 外向电流→膜复极化或超极化。 外向电流→膜复极化或超极化。 在静息电位条件下→ 在静息电位条件下→Na+受到很强的内向驱动力 受到很强的内向驱动力 在锋电位期间→ 受到很强的外向驱动力 在锋电位期间→K+受到很强的外向驱动力
29
（三）动作电位的传播
30
（1）在无髓鞘的神经纤维上：局部电流 在无髓鞘的神经纤维上：
31
图2-16 无髓鞘神经纤维兴奋的传播原理
生理考研之第二章——“细胞的电活动”之动作电位
生理考研之第二章——“细胞的电活动”之动作电位(一)细胞的动作电位1、在静息电位的基础上，给细胞一个适当的刺激，可触发其产生可传播的膜电位波动，称为动作电位(AP)；2、锋电位：动作电位的标志；3、AP特点：1、“全或无”现象；2、不衰减传播;因为其产生的主要是“局部电流”（其幅度和波形在传播过程中始终保持不变）；3、脉冲式发放。
（细胞在静息状态下→静息电位。
离子跨膜流动→膜内、外表层电荷的改变→发生膜电位波动物理学上：是以正离子的移动方向来表示电流的方向。
细胞受刺激时引起离子流动→正电荷流入膜内→内向电流→使膜内电位的负值减小→膜去极化。
反之，如果离子流动造成正电荷由胞内流出胞外，则称为外向电流。
外向电流使膜→复极化或超极化。
通常K+由胞内流出，或C1-由胞外流入胞内，都属于外向电流。
综上→动作电位的去极相是内向电流形成的，而复极相则是外向电流形成的。
离子跨膜流动的产生需要两个必不可少的因素：一是膜两侧对离子的电化学驱动力；二是膜对离子的通透性。
）4、离子的电化学驱动力=膜电位(Em)与该离子的平衡电位(Ex) 之差，即(Em-Ex)；电化学驱动力是推动离子跨膜流动的力。
5、在动作电位期间，Na+平衡电位及K+平衡电位基本不变，因为每次动作电位进入胞内的Na+和流出的K+均只占胞质内离子总量的几万分之一，因此，不会显著影响膜两侧的离子浓度差。
电化学驱动力是由该离子在膜两侧溶液中的浓度和膜电位共同决定；膜两侧溶液中的浓度决定该离子的平衡电位。
驱动力的改变主要由膜电位变化而引起。
整个动作电位期间，膜电位将发生大幅度的改变，因此，膜对离子的每个瞬间的电化学驱动力也将随着膜电位的变化而发生相应变化。
6、能引发动作电位的最小刺激强度，称为阈强度（又叫阈值）。
>或=阈强度，即可触发动作电位，叫阈刺激或阈上刺激，为有效刺激；7、阈电位：能触发动作电位的膜电位临界值称为：阈电位；8、阈刺激就是：其强度刚好能使细胞的静息电位发生去极化达到阈电位水平的刺激。
简述细胞电活动的基本种类
简述细胞电活动的基本种类细胞电活动是指细胞内部发生的电信号传递和产生的活动。
细胞电活动广泛存在于生物体的各个组织和器官中，包括神经细胞、心肌细胞、肌肉细胞等。
细胞电活动的基本种类可以分为动作电位、静息电位和电流。
下面将分别对这三种基本种类进行简要介绍。
动作电位是指细胞在兴奋状态下产生的电信号。
动作电位是细胞内外电位差的快速变化，通常表现为一个快速上升的阶段和一个较慢的下降阶段。
动作电位的产生是由于细胞膜上的离子通道的打开和关闭。
当细胞受到刺激时，离子通道打开，使得细胞内外的离子平衡发生改变，从而产生电位变化。
动作电位在神经细胞中起到了传递神经信号的重要作用，也是心脏肌肉细胞收缩的基础。
静息电位是指细胞在非兴奋状态下的电位状态。
静息电位是细胞内外电位差的稳定状态，通常表现为负值。
静息电位的产生主要是由于细胞膜上存在的离子梯度和离子泵的作用。
细胞膜上的离子梯度使得钠离子和钾离子在细胞内外分布不均，从而形成了静息电位。
静息电位在维持细胞的正常功能和稳定性方面起到了关键作用。
电流是指细胞内部流动的电荷。
细胞内部存在着各种离子，这些离子在细胞内部的运动会产生电流。
离子的运动是通过细胞膜上的离子通道实现的。
离子通道的开放和关闭调节了电流的流动，从而影响了细胞的电活动。
电流在细胞内部的传递和调控中起到了重要的作用，它不仅参与了细胞内部的信号传递，还对细胞功能的调节和维持起到了关键作用。
细胞电活动的基本种类包括动作电位、静息电位和电流。
动作电位是细胞在兴奋状态下产生的电信号，静息电位是细胞在非兴奋状态下的电位状态，电流是细胞内部流动的电荷。
这些基本种类相互作用，共同参与了细胞内部的信号传递和调控，对维持细胞的正常功能和稳定性起到了重要作用。
总结起来，细胞电活动的基本种类是动作电位、静息电位和电流。
这些基本种类的产生和调控相互作用，共同参与了细胞内部的信号传递和调控，对维持细胞的正常功能和稳定性起到了重要作用。
细胞电活动的研究对于理解生物体的生理和病理过程具有重要意义，也为开发相关的治疗方法和药物提供了理论基础。
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同一细胞上动作电位大小不随刺激强度和传导距离 而改变的现象，称“全或无”现象。
2.不衰减传导
3.脉冲式传导
三、动作电位的传播
同一细胞上AP的传导是以局部电流 （local current）为基础的传导过 程，具有安全性。
无髓鞘N纤维
有髓鞘N纤维(跳跃式传导)
传导特点 • 1、生理完整性 • 2、双向性 • 3、相对不疲劳性 • 4、不衰减性或“全或无”现象
+ + + + - - - -
+ + + + + + + - - - - - - -
+ + + + - - - - +
+
+ + + + + - - - - -
+ + + - + - - - + -
+ - +
+ + + + - - - -
+ + + - + - - - + -
+ - +
+ + + + - - - -
五、局部电位
局部反应：阈下刺激只引起少量Na+通道开放而导 致少量Na+内流，在受刺激的局部出现一个较小的 膜的去极化反应。 局部电位：局部反应时的电位值。
★ 阈电位（threshold potential）：
能够导致膜对Na+通透性突然增加，诱发 细胞膜产生动作电位的临界膜电位的数值。
局部电位的特点
负后电位：去极化后电位
正后电位：超极化后电位
负后电位 正后电位
动作电位产生的机制
动作电位的去极相是内向电流形成的。
复极相是外向电流形成的。
离子跨膜流动产生的因素
1)膜两侧对离子的电化学驱动力
2)膜对离子的通透性
外向刺激电流引起膜去极化
1. 电化学驱动力
电化学驱动力=Em-Ex 静息时: Na＋的驱动力为 Em-ENa=-70mV-(＋60mV) = -130mV K＋的驱动力为 Em-EK=-70mV-(-90mV) = +20mV
兴奋：组织受刺激产生了动作电位。
可兴奋细胞：受刺激可产生动作电位的细胞。
（二）组织的兴奋性和阈刺激
兴奋性：细胞受刺激时产生动作电位的能力。
（一）刺激引起兴奋的条件 ★ 刺激强度
★ 刺激持续时间
★ 强度-时间变化率
}
反变关系
强度-时间曲线（strength-duration curve)
强 度
时间
threshold potential threshold intensity local excitation polarization hyperpolarization depolarization repolarization
思考题 一、试述细胞在兴奋及恢复过程中 兴奋性变化的特点及产生的基 本原理。
负后电位 正后电位
动作电位的时相
1、静息相
2、去极相 3、复极相
-70~-90mv
-70~-90mv+20~+40mv
超射（overshoot）值：膜内电位由零变为正的数值。
+20~+40mv-70~-90mv
锋电位：构成动作电位波形主要部分的短促而尖锐的脉冲样 电位变化。
后电位：锋电位在其完全恢复到静息电位之前所经历的微小而 缓慢的电位波动。
4、低常期
超常期之后较长时间内，阈上刺激方可引起组 织细胞再次产生动作电位。组织兴奋性低于正 常。
Na+通道完全恢复，膜电位的绝对值大于静息电位。
相当于正后电位持续时间。
小结
Brief Summary
概念 resting potential action potential overshoot all or none phenomenon absolute refractory period relative refractory period
（三）细胞兴奋后兴奋性的变化
绝对不应期 相对不应期 超常期 低常期 通道蛋白的性状是决定兴奋性的主要因素.
1、绝对不应期
可兴奋组织受到一次刺激发生兴奋后的较短时 间内，无论再次受到多强的刺激，也不能产生 动作电位。组织兴奋性为零。
相当于神经细胞锋电位的持续时间.
Na+通道失活
意义:
绝对不应期的存在使在同一部位不 可能产生动作电位的融合.
155.0
145.0
4.0
ClA-
3.8
155.0
120.0
A-：有机负离子
1.离子跨膜扩散的驱动力和平衡电位
驱动力:浓度差和电位差 平衡电位
K+平衡电位（Nernst 公式）
实验数据与理论测算基本符合（略低）
K+平衡电位的大小主要取决于原初膜两侧的K+ 浓度差.
2.膜对离子的通透性和静息电位的形成
二、静息电位是怎样形成的？
三、动作电位由哪些部分组成？各
部分产生的原理是什么？
四、简述动作电位传导的原理，并 比较有髓纤维和无髓纤维动作
电位传导的差别。
五、局部反应有何特性？
有髓神经纤维兴奋的传导过程
电压钳实验技术
膜片钳实验技术
+ + + + - - - - - + +
+ + + + + - - - - -
（1）上升支 细胞受到有效刺激，引起电压门控Na+ 通道开放（激活），膜对Na+通透性突然增大 ,Na+顺 电-化学梯度大量内流，直至膜内正电位接近Na+平衡 电位。 Na+通道阻滞剂
河豚毒
（2）下降支 Na+通道的迅速失活及电压门 控K+通道的开放，是动作电位复极化的主要 原因。
（3） Na+- K+泵的活动，使Na+、 K+重新回到原来的分布状态。
静息状态下膜对哪种离子的通透性高则该离 子的跨膜扩散对静息电位的影响就较大.
3.钠泵的生电作用
影响静息电位水平的因素
1）细胞内外K+浓度的改变 2）膜对K+ 、Na+的相对通透性 3）钠泵的活动水平
细胞内外K+的不均匀分布，并且安静状 态下细胞膜主要对K+有通透性。
四、动作电位及其产生机制
静息电位（resting potential）
动作电位（action potential）
一、膜的被动电学特性和电紧张电位
（一）膜的电学特性相当于并联的阻容耦合电路
（二）电紧张电位
随着跨膜电流的的逐渐衰减,膜电位也逐渐衰减 并形成一个规律的膜电位分布,由膜的被动电学 特性决定其空间分布的膜电位.
2.动作电位期间膜电导的变化
膜电导相当于膜对离子的通透性,反映 膜对离子的通透能力.
电压钳技术：又称电压固定技术；即用负反馈电路将膜电位箝制在一系列预定值 上，同时测量相应膜电流的变化，根据膜电流与膜电压的关系求出膜电导的变化， 从而研究离子通道的启闭规律，主要用于大细胞。
电压钳实验技术
3.动作电位产生的过程
膜片钳实验技术
4.膜对离子通透性变化的机制
膜片钳技术：同样是通过箝制膜电压记录膜电流研究膜电导（通道电导）。主要 用于研究小细胞和人工膜的通道电流，可记录单通道离子电流，其基本原理同电 压钳技术，只是玻璃微管电极不刺入细胞，而使用负压抽吸与细胞紧密封接。
m
h
关闭状态 激活状态 失活状态 关闭状态
动作电位的特点
1939年
Hodgkin
Huxley
Squid giant axon 500~1000μm
静息电位形成的基本原因是离子的跨膜扩散 产生离子扩散的条件:
1) 钠泵的活动
2) 静息时膜对某些离子具有一定的通透性
细胞内、外主要离子浓度 细胞内(mmol/L) 细胞外(mmol/L)
Na+
K+
12.0
ห้องสมุดไป่ตู้
+ + - + + + - - + - - -
+ - + + + - + - - -
☆负后电位的形成原因
复极时，迅速外流的K+蓄积在膜的 外侧，暂时性阻碍了K+的外流
☆正后电位的形成原因
K+的过度通透
Na+-K+泵的活动
2.兴奋在有髓神经纤维上的传导
跳跃式传导（saltatory conduction）
超极化：
静息电位的数值向膜内负值加大 的方向变化的过程。
去（除）极化： 静息电位的数值向膜内负值减少 的方向变化的过程。 复极化： 细胞膜去极化后，又恢复极化状 态的过程 。
静息电位的产生机制
1902 Bernstein 膜学说 1.细胞膜两侧各种离子分布不均匀 2.细胞膜对各种离子具有选择性通透
第三节
细胞的电活动
恩格斯在100多年前总结自然 科学成就时指出：“地球几 乎没有一种变化发生而不同 时显示出电的现象”。
恩格斯
生物电（bioelectricity)
可兴奋细胞，不论在安静状态还是在 活动过程中均表现有电的变化，这种电的 变化是伴随着细胞生命活动出现的，称为 生物电。
跨膜电位（transmembrane potential）：
与动作电位的产生和传播有着密切关系