离子通道概论
12离子通道概论.ll
分类
的不同: 按照离子选择性的不同:
①钠通道 Na+ ②钾通道 K+ ③钙通道 Ca2+ ④氯通道 Cl-
(三)钾通道
1,分类 按照电生理特性分类 电压依赖性钾通道,钙依赖型钾通道及内向整 流钾通道
(1)电压依赖型钾通道 (1)电压依赖型钾通道 瞬时外向钾通道(I ①瞬时外向钾通道(Ito)参与动作电位复极1相 延迟整流钾通道(I ②延迟整流钾通道(Ik) 参与动作电位的复极化 (2)钙依赖型钾通道 (2)钙依赖型钾通道 调节膜电位和血管肌张力 (3)内向整流钾通道 (3)内向整流钾通道 ①内向整流钾通道 主要维持4相静息电位,参与AP3相复极 ATP敏感的钾通道 ②ATP敏感的钾通道 代谢性调节K+外流通道, 为钾通道开放剂和阻滞剂的作用靶点 ③乙酰胆碱激活的钾通道 起着负性频率作用.
② T-型钙通道 在心肌动作电位的形成中作用不大
主要参与心脏自律性和血管张力的调节. 主要参与心脏自律性和血管张力的调节. 心脏自律性和血管张力的调节
(二)钙通道 2.特征 2.特征
(电压门控钙通道)
①电压依赖型 各通道开放所需电压不同 ②激活速度缓慢(20-30ms):
失活速度(100-300ms)慢于激动.心肌细胞上 (100-300ms) 当钙离子通道尚未激活时,钠通道便已经失活, 所以心肌细胞动作电位 心肌细胞动作电位(AP)的上升相取决于钠通 心肌细胞动作电位 的上升相取决于钠通 平台期取决于钙通道 道,而平台期取决于钙通道
第二十一章离子通道概论及钙通道阻滞药
第二十一章离子通道概论及钙通道阻滞药第二十一章离子通道概论及钙通道阻滞药离子通道病细胞膜离子通道结构和功能正常是细胞进行生命活动的基础，离子通道特定位点的突变将导致其激活、失活功能专门，引起细胞功能紊乱，形成各种遗传性疾病。
近年来，医学和生物学界开始关注细胞膜上的电压门控钠、钙、钾和氯离子通道功能改变离子通道基因缺陷或功能改变与某些疾病的紧密关系。
随着分子生物学技术的进展，已知一些疾病的发生与特定通道基因的改变有关，即通道基因的突变会导致其相应的通道蛋白结构与功能专门，进而诱发机体发生遗传性疾病（即遗传性或原发性离子通道病），同时某些疾病又可使某种离子通道功能甚至结构发生改变（即继发性改变）。
随着离子通道生理学、病理学和分子遗传学等方面的研究进展，人们对离子通道病的发病机制有了更深入的认识，将有助于开创离子通道病治疗的新途径。
离子通道病（Ion Channelpathies）是离子通道基因缺陷与功能改变所引起的先天性与获得性疾病，也称为离子通道缺陷性疾病。
近来大量研究说明，钠、钾、钙及氯通道的分子结构发生专门，都能够导致疾病的发生。
依照引起疾病通道的不同可分为钠通道病、钾通道病、钙通道病及氯通道病。
第一节钠通道病电压门控性钠离子通道（简称钠通道）是存在于大多数可兴奋细胞膜上的膜内蛋白质，它要紧在快速去极化时引起动作电位的传播，参与心肌动作电位0期的形成。
钠通道蛋白结构及其编码基因发生改变，将引起相关疾病，即钠通道病。
一、骨骼肌钠通道疾病成年人骨骼肌钠通道α亚基的编码基因一旦发生突变后可造成一组临床上症状相似的遗传性疾病，研究资料说明人类染色体17q23位上钠通道α亚基SCN4A基因突变可诱发高血钾性周期性麻痹、先天性肌强直或非典型性肌强直等疾病。
（一）高血钾性周期性麻痹高血钾性周期性麻痹HyperPP（hyperkalemic periodic paralysis，又称Gamstorp,s disease）是一种显性遗传性肌肉疾病。
离子通道药理学
（二）钙通道
钙通道（calcium channels）在正常情况下为细胞外 Ca2+（[Ca2+]o）内流的离子通道。它存在于机体各种 组织细胞，是调节细胞内Ca2+（[Ca2+]i）浓度的主要 途径。 1.电压门控钙通道（voltage-gated Ca2+ channels）：目 前已克隆出L、N、T、P、Q和R 6种亚型的电压依赖性 钙通道。
2．钙依赖性钾通道(Ca2+-dependent K+ channels)
此类钾通道为KCa，其电流为Ik(Ca)。ICa是 一类具有电压和Ca2+依赖性的钾通道。去极化和 提高[Ca2+]i浓度均可激活而使其开放，K+外流使 膜复极化或超极化。分布于血管平滑肌，直接参 与血管张力的调节，具有较大的生理意义。该通 道开放时，K+外流使膜复极化或超极化，同时引 起血管扩张。因此当血管平滑肌细胞去极化和 Ca2+进入细胞时， KCa将起到负反馈调节作用。
2.受体调控性钙通道（receptor-operated Ca2+ channels）
这类通道存在于细胞器如肌质网（sarcoplasmic reticulum, SR）和内质网（endoplasmic reticulum, ER） 膜上，是储钙释放进入胞浆的途径。由于三磷酸肌醇 （inositol triphosphate, IP3）或Ca2+等第二信使激活细 胞器上相应受体而引起通道开放，故称为细胞内受体 门控离子通道。当细胞膜去极化时，电压门控钙通道 开放，Ca2+内流使细胞内Ca2+突然增加而触发Ca2+释 放，从而引起细胞兴奋-收缩耦联等生理活动，这一过 程称为Ca2+诱发Ca2+释放。
离子通道概论及钙通道阻滞药
（二）根据选择通透的离子分类 钠通道、钙通道、钾通道、氯通道
钠通道(sodium channels)
功能：维持细胞膜兴奋性及传导性
均为电压门控离子通道。已克隆9种基因
位置：心脏、神经、肌肉细胞
特征：①电压依赖性 激活、失活速度快 有特异性激动剂和阻滞剂
钙通道(calcium channels)
*
Chapter 21 离子通道概论及钙通道阻滞药
Introduction to Ion Channels & Calcium Channel Blockers
第一节 离子通道概论
*
位置：细胞膜蛋白质 功能：离子进出细胞之用 意义：电活动的基础（RP、AP） 调节：膜电位，受体 分类：电压门控、化学门控； Na+，K+，Ca2+，Cl- 等 状态：静息，激活，失活
失活态：通道关闭，不能被激活。 硝苯地平：具有疏水分子 延长失活时间
细胞膜外侧
*
Nif
失活态(d=1, f=0)
Patch-clamp(膜片钳)技术
*
探头
计算机
模数转换
膜片钳放大器
样品池
单细胞
Patch-clamp(膜片钳)技术
*
01
K+
02
Ca2+
03
Na+
04
+
05
+
06
电极
07
电极
二、离子通道的特性
*
选择性（selectivity）
01
Na+通道，K+通道，Cl-通道, Ca2+通道 门控性（gating）
3、心律失常：室上性心动过速首选维拉帕米 4、脑血管疾病： 尼莫地平、氟桂利嗪等用于脑血管痉挛、血管性头痛 5、其他： 雷诺病—尼莫地平、硝苯地平 预防动脉粥样硬化 支气管哮喘、急性胃肠痉挛性腹痛、痛经等—维拉帕米 对抗肿瘤药物耐药性（肿瘤耐药逆转剂）—维拉帕米
离子通道概论
3、临床应用 （1）高血压 （2）心绞痛和心肌梗死 （3）心肌保护作用 （4）充血性心衰 （5）其他
钾通道
钾通道—选择性允许钾离子跨膜通过的离子通 道，在调节细胞的膜电位和兴奋性以及平滑肌 舒缩活动中起重要作用。 钾通道分类：电压依赖性钾通道（延迟整流钾 通道、瞬时外向钾通道、起搏电流）、钙依赖 性钾通道、内向整流钾通道（内向整流钾通道、 ATP敏感的钾通道、乙酰胆碱激活的钾通道） ATP敏感的钾通道-代谢性调节钾离子外流通道， 分布广泛，受细胞内ATP/ADP的比率、镁离子 和G蛋白的调控，有特异性的开放剂和组滞剂。
钠通道
钠通道—选择性允许钠离子跨膜通过的离子通 道，均为电压门控离子通道，主要功能是维持 细胞膜兴奋性及其传导。 钠通道分类：神经类钠通道、骨骼肌类钠通道、 心肌类钠通道（快钠通道、慢钠通道） 钠通道特征： 1、电压依赖性 2、激活和失活速度快 3、有特异性激活剂和阻滞剂
钙通道
钙通道—在正常情况下为细胞外钙离子内流的离 子通道，是调节细胞内钙离子浓度的主要途径。 钙通道分类：电压门控离子通道（L、N、T、P、 Q、R亚型）、受体调控性钙通道（钙诱发钙释放） 电压门控钙通道特征： 1、电压依赖性 2、激活速度缓慢，失活速度慢于激活 3、对离子的选择性较低
氯通道
氯通道生理作用：在兴奋细胞为稳定膜 电位和抑制动作电位的产生；在非兴奋 性细胞维持其负的膜电位，为膜外钙进 入细胞内提供驱动力；氯通道还在调节 细胞体积、维持细胞的内环境稳定中起 重要作用。 氯通道分类：电压敏感氯通道、囊性纤 维跨膜电导调节体、GABA受体氯通道。
三、离子通道的分子结构及门控机制 1、电压门控离子通道的分子结构 2、内向整流钾通道的分子结构 3、电压门控离子通道的动力学过程： （1）静息态 （2）开放状态 （3）失活状态 （4）复活
离子通道概论心血管系统药理
抗心肌缺血药物对离子通道的作用
总结词
抗心肌缺血药物通过作用于心肌细胞膜上的离子通道，改善心肌缺血和心肌功能。
详细描述
抗心肌缺血药物主要通过抑制钙离子内流和促进钾离子外流，降低心肌细胞的兴奋性和收缩性，从而减少心肌耗 氧量，缓解心肌缺血症状。同时，一些抗心肌缺血药物也作用于血管平滑肌细胞膜上的离子通道，扩张血管，增 加心肌供血。
血管平滑肌细胞中的离子通道
钾通道
维持血管平滑肌细胞的静息电位，参与血管的舒缩功能调节 。
钙通道
调节血管平滑肌细胞的兴奋性和收缩性，参与血压的调节。
内皮细胞中的离子通道
钾通道
维持内皮细胞的静息电位，参与内皮 细胞的舒缩功能调节。
钙通道
调节内皮细胞的兴奋性和通透性，参 与血管的舒张和收缩功能调节。
03
离子通道与心血管疾病发病机制的研究
总结词
研究离子通道与心血管疾病发病机制是心血 管系统离子通道研究的另一个重要前沿，有 助于深入了解疾病的发病机制和开发更有效 的治疗方法。
详细描述
离子通道在心血管系统中发挥着至关重要的 作用，与多种心血管疾病的发病机制密切相 关。通过研究离子通道在心血管疾病中的作 用，科学家们可以更好地理解疾病的发病机 制，并开发出更有效的治疗方法。此外，研 究离子通道与心血管疾病的关系还可以为疾 病的预防和早期诊断提供新的思路和方法。
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离子通道结构与功能的深入研究
总结词
深入了解离子通道的结构与功能是心血管系 统离子通道研究的另一个重要前沿，有助于 揭示离子通道在心血管生理和病理中的作用 。
详细描述
通过先进的生物技术和计算机模拟方法，科 学家们正在研究离子通道的分子结构和功能 机制，以揭示其在心血管系统中的作用。这 有助于发现新的药物靶点，并开发更有效的 药物来治疗心血管疾病。
精品医学课件-离子通道概论
❖舒张血管， 肾血流量
❖排钠利尿
保护肾脏（尼卡地平、
非洛地平）
临床应用：
1、高血压 2、心绞痛 3、心律失常 4、脑血管疾病—尼莫地平、氟桂嗪 5、其他： 外周痉挛性疾病、预防动脉粥样硬化、
支气管哮喘。
不良反应
不良反应与其钙通通阻滞作用有关。 一般不良反应：颜面潮红、头痛、眩晕、恶 心、便秘等。 严重不良反应：低血压、心动过缓和房室传 导阻滞以及心功能抑制等。
一、钙通道阻滞药分类
二氢吡啶类:硝苯地平、氨氯地平、尼莫地平等｡ 苯并噻氮卓类:地尔硫卓等 苯烷胺类:维拉帕米等｡
三、药理作用及临床应用
一、药理作用 （一）心脏 (1)负性肌力作用：（兴奋-收缩脱偶联）
降压
（↑） 心肌收缩性↓
扩张血管
血压↓
耗氧量↓
(2)负性频率作用 窦房结自律性、心率
(3)负性传导作用 房室传导
2、其他平滑肌 对支气管、胃肠道、 泌尿道和子宫平滑肌都有一定的抑制 作用｡尤以二氢吡啶类显著。
药理作用
（三） 抗动脉粥样硬化作用
钙参与动脉粥样硬化的病理过程， 如平滑肌增生、脂质沉积和纤维化，钙 通通阻滞药可干扰这些过程，包括以下 几点:
（四）对红细胞和血小板结构与功能 的影响 1、对红细胞影响：
channels, LGC)
离子通道(ion channels)的分类
按对离子选择性： 1. 钠通道 3. 钾通道
2. 钙通道 4. 氯通道
第三节 钙通道阻滞药
钙通道阻滞药(Calcium channel blockers,
又称钙拮抗药calcium antagonists;)是指 能选择性地阻滞Ca2+经细胞膜上电压依赖性 钙通道进入细胞内、减少细胞内Ca2+浓度， 从而影响细胞功能的药物。
药理学-离子通道概论及钙通道阻药课件
电压依赖性
钙通道阻药主要作用于处于静息状 态的钙通道，当细胞膜电位发生变 化时，药物的作用效果也会随之改 变。
受体调控
某些钙通道阻药通过与受体结合， 间接影响钙通道的活性。
钙通道阻药的生理效应
抑制心肌收缩和传导
钙通道阻药可抑制心肌细胞内 的钙离子浓度，从而降低心肌
收缩力和传导速度。
扩张血管
心血管系统疾病的钙通道阻药治疗
总结词
钙通道阻药在心血管系统疾病治疗中具 有重要作用，可有效降低血压、抑制心 肌肥厚和心律失常。
VS
详细描述
钙通道阻药通过阻断钙离子进入细胞，抑 制心肌收缩和传导，从而降低血压、减缓 心率，对高血压、冠心病、心绞痛和心律 失常等疾病的治疗具有显著效果。
神经系统疾病的钙通道阻药治疗
吸收
分布
钙通道阻药主要通过口服给药，经过胃肠 道吸收进入血液循环。
药物进入体内后，会分布到各个组织器官 ，其中以心脏、血管和脑等富含钙通道的 组织器官分布最为丰富。
代谢
排泄
钙通道阻药在体内主要通过肝脏代谢，代 谢产物通常无活性，并经肾脏排出体外。
钙通道阻药主要以代谢产物的形式随尿液 排出体外，少数药物也可通过汗液排出。
离子通道的调节
调节方式
离子通道的调节方式多样，包括磷酸化/去磷酸化、构象变化、与其他蛋白相 互作用等，这些调节方式可以影响通道的开放和关闭状态。
药物作用
药物可以通过作用于离子通道的不同位点，影响其通透性和活性，从而发挥治 疗作用或副作用。
02 钙通道阻药概述
钙通道阻药的分类
选择性钙通道阻药
天然钙通道阻药
研发进展
目前已有多个新型钙通道阻药进入临床试验阶段，部分药物已获得 批准上市。
21章离子通道
【体内过程】
口服均能吸收，但首关效应强，生物利用 度都较低。其中以氨氯地平为最高，生物利 用度65%~90%。 与血浆蛋白结合率高。
几乎所有的钙通道阻滞药都在肝脏被氧化 代谢为无活性或活性明显降低的物质，后经 肾脏排出。
2.心绞痛
（1）变异型心绞痛（冠脉痉挛所致）： 硝最佳。 （2）稳定型（劳累型）心绞痛：三代 均可用。
（3）不稳定型心绞痛（动脉粥样硬化 或破裂及冠脉张力增高引起）：维拉帕米、 地尔硫卓疗效较好。
3.心律失常：维拉帕米、地尔硫卓减 慢心率明显，硝苯地平不可用（why）。
4.脑血管疾病
尼莫地平、氟桂嗪等可预防由蛛网膜 下腔出血引起的脑血管痉挛及脑栓塞。
表21-2- 三种钙通道阻滞药的药代动力学参数
吸收 维拉帕米 ＞90％ 口服 生物利用 度 20-35% 产生作用时间 ＜1.5min（i.v） 30min（口服） t1/2 6h 分布 消除
90％与血 70％肾脏排 浆蛋白结 出；15%胃 合 肠道消除
硝苯地平
＞90％（口 45-70% 服,舌下）
5.其他 硝和地可改善大多数雷诺病患者的症 状。还用于预防动脉粥样硬化发生。 还可用于支气管哮喘、偏头痛等。 现证实维可减缓肿瘤细胞的耐药性， 临床上用做肿瘤耐药性逆转剂。
【不良反应】
钙通道阻滞药相对比较安全。
一般不良反应有：颜面潮红、头痛、眩 晕、恶心、便秘等。 维拉帕米及地尔硫卓严重不良反应有低 血压及心功能抑制等。
（3）抑制脂质过氧化，保护内皮细胞。 （4）硝苯地平可降低细胞内胆固醇含量
离子通道概论及
钙通道阻离滞子药通道概论及 钙通道阻滞药
第一节 离子通道概论
分类:
电压门控通道 voltage gated channels
钠通道 钙通道 钾通道 氯通道
配体门控通道 ligand gated channels
钙通道 calcium channels
——细胞膜中蛋白质小孔，Ca2+及 Ba2+能通透进入细胞内。
钙拮抗剂的药理作用
1. 对心肌的作用： （1）负性肌力作用：
明显降低心肌收缩性，即兴奋收脱偶联 （excitation-contraction decoupling）
Nif例外。
钙拮抗药的作用
1. 对心肌的作用
（2）负性频率和负性传导作用：减
慢房室结的传导速度，延长其ERP。
对窦房结能降低自律性，从而 减慢心率。
体内过程
多数药物口服吸收都较完全，蛋 白结合率高，代谢较多，维持较短 （3-5h）。老年延长。
Nif 生 物 利用 度 高 ， Ver利 用 度低
α2,γ,δ亚单位胞外侧有糖基化部位。 α1单位是主要功能单位，它能单独发挥
钙通道的作用。
α1-subunit
Calcium Channels
第二节 作用于离子通道的药物
1、钠通道阻滞药：
局麻药； 抗癫痫药； 抗心律失常药（I类）；
作用于离子通道的药物
2、钾通道调控剂 potassium channel modulators (1)Potassium Channel Blockers, PCBs
(1) 电压门控性（Voltage-gated）钙通道: N型（neuronal）: 见于神经元中，
调节神经递质释放; （neither L nor T） P型（pukinje）最初在哺乳动物小脑
离子通道概论及钙通道阻滞药 循环系统药物 药理学
钠离子通道
电压依赖性
钾离子通道
分类：
电压依赖性K＋通道：IK、Ito、If Ca2＋依赖性K＋通道: I K.Ca 内向整流K＋通道： IK1、 IKATP IkAch
激活、失活速度快，参与1期复极， 影响动作电位的形状和时程。
受体激动剂、cAMP、PDE抑制剂、 [Ca2+]i等通过PKA、PKC增加I中IK， 缩短动作电位时程。
第四篇 循环系统药物药理学
第一节 离子通道概论
离子通道(ion channels)
定义：是细胞膜或脂质双分子层膜上的跨膜蛋白
质分子构成的对某些离子具有高度选择性通透能力 的亲水性孔道。
离子通道特性
➢离子选择性
K +、Na+ 、 Ca2+、Cl-
➢门控性
(关闭态)
(激活态)
（Ca2+通道的三种状态和门控）
III类 地尔硫卓类：地尔硫卓
（二）非选择性钙拮抗剂
IV类 氟桂利嗪类：桂利嗪，氟桂利嗪 V类 普尼拉明类：普尼拉明 VI类 其他类 ：派克昔林，苄普地尔
（三）钙通道阻滞药的作用机制
（苯烷胺类 和地尔硫卓类）
（二氢吡啶类）
作用特点：
1.电压依赖性 2.频率依赖性
（Ca2+通道的三种状态）
作用机制：钙通道阻滞药与开放态/失活态的亲和力高，可 降低通道开放的频率，延长通道处于失活态的时间。
58
norverapam il
20 ~ 30%
Renal excretion (%)
70
Diltiazem
>90 45 85 50 ~ 200
初中九年级(初三)化学 第21章离子通道概论及钙通道阻滞
第21章离子通道概论及钙通道阻滞药离子通道：细胞膜中跨膜蛋白质选择性通透离子。
研究方法：电压钳、膜片钳技术。
第一节离子通道概论一、离子通道分类电压门控性通道：膜电压变化激活的通道。
化学门控性离子通道：递质与通道蛋白结合而激活（钠、钙、钾、氯离子通道）（一）钠通道：允许钠离子通过，维持细胞膜兴奋和传导，均为电压门控性道。
（二）钙通道：通过Ca++，外Ca++内流通道。
分类：（1）电压门控性通道（VDC）：开放受膜电位控制，据点导值和动力学分类：L型：开放时间长10-20ms(心、血管平滑肌)，外Ca++内流最主要途径，被二氢吡啶类选择性阻滞。
T型：开放时间短（传导系统，特别窦房结，调节自律性）N型：非L、T型（中枢神经元和突触部位，调节递质释放）对二氢吡啶类不敏感。
P型：最早见于小脑蒲肯野细胞，失活慢，主要存在大脑。
Q型：存在小脑颗粒细胞、海马、脊髓的神经细胞。
R型：存在神经细胞。
（2）受体调控性离子通道（ROC）存在于细胞器肌质网、内质网，由ip3或Ca++激活细胞器上受体，促内钙释放。
有二种途径：①ryanoding 受体(RyRs)通道：存在骨骼肌、心、脑，咖啡因激活RyR，促内钙释放，胞浆Ca++↑。
②ip3受体通道：主要在心脏，未发现特异阻滞剂（三）钾通道允许钾离子跨膜通过，亚型最多，最复杂通道，广泛分布于各组织器官。
功能：调节细胞膜电位、兴奋性、平滑肌的舒缩。
（四）氯通道：允许氯离子跨膜通过功能：稳定膜电位，抑制动作电位产生发挥重要作用第二节作用于离子通道的药物一、作用于钠通道的药物：局部麻醉药、抗癫痫药、I类抗心律失常药二、作用于钾通道的药物（一）钾通道阻滞药（PCB）磺酰脲类降血糖药格列本脲：选择性阻滞ATP敏感钾通道，抑制K+外流，使膜去极化，促进电压依赖性钙通道开放，胞内Ca++↑，刺激胰岛素分泌↑（二）钾通道开放药（PCO）作用：作用于钾通道，细胞膜对K+通透↑，K+外流↑。
离子通道概述
离子通道概述离子通道是神经、肌肉、腺体等许多组织细胞膜上的基本兴奋单元。
它们产生和传导电信号，具有重要的生理功能。
由于生物物理学和分子生物学的迅速发展，新的研究技术包括膜片钳技术、分子克隆及基因突变技术等的广泛应用，人们开始从分子水平来解释离子通道的孔道特性、动力学过程结构与功能的关系以及功能的表达和调节等。
第一节离子通道的分类离子通道必须能够开放和关闭才能实现其产生和传导电信号的生理功能。
至尽为止离子通道还没有一个系统的分类法。
1、按激活机制划分：①.电压门控性通道(V oltage-gated channel)或电压敏感性通道、电压依赖性通道、电压操作性通道。
其开、关一方面由膜电位（电压依赖性）所决定，另一方面与电位变化的时间有关（时间依赖性）。
这类通道在维持兴奋细胞的动作电位方面起重要作用。
如Na、K、Ca、Cl 通道等。
②.化学门控性通道或递质敏感性通道(Transmitter-sensitive channels)、递质依赖性通道、配体门控性通道(Ligand-gated channel)其开、关取决于与该通道相耦联的受体的状态，直接受该受体的配体的调控。
如Ach激活的K+通道，突触后膜的受体离子通道，谷氨酸受体、甘氨酸受体、Υ-氨基丁酸受体等。
③.感觉受体通道(Sensory-receptor channels)分布于精细的膜结构上或神经末梢上。
许多感觉末梢很小，故任何对代谢或细胞外介质产生的微小干扰都会很快导致膜内物质浓度的变化。
这类通道无特异阻断剂，对离子选择性很差，阳离子或阴离子均可通过。
感觉受体有两类：一类是受刺激后受体本身作为通道直接开或关。
另一类则要经过第二信使，才能使通道开或关。
某些神经递质可以影响电压门控性通道，而某些化学门控性通道也受膜电位的影响，形成离子通道的“双闸门机制”。
2、按门控的特点来划分①三门控性通道、②双门控性通道(I Na、I to、I si)、③单门控性通道(I k、I f)、④无门控性通道(I k1、I b)。
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A
out
B
K+
in
N
C
Primary functional domains:
• P loop: ion selectivity
• S4: voltage dependence
N
CN
C N
C
N
C
离子通道结构-内向整流钾通道：
A
P
out
M1
M2
in
N
C
B
K+
A B
Science Vol 280,April 1998
离子通道功能-ATP敏感钾通道
GLUT-2
Glucose
Glucose
G-6-P
Metabolism
Signals
ATP/ADP
Secretory granules Ca2+
∵
∵
∵∵
∵
∵∵
磺酰脲类口服降糖药
-抑制ATP敏感钾通道，
促进胰岛素分泌。
KATP K+ Channel
+ ATP敏感钾通道开放剂
失活门 失活态
失活门
离子通道功能-电压依赖性L-钙电流
A
Ca2+
B
Ca2+Ca2+ -++-
Ca2+Ca2+
★心脏慢反应细胞除极
（窦房结、房室结）
★心肌细胞收缩性 Ca2+ ★心肌细胞动作电位平
台期钙内流 ★平滑肌细胞紧张性
钙通道阻滞药
离子通道功能-电压依赖性钾电流(Ikr)
A
K+
K+ K+ -++-
+70mV
1 0
+50mV
1 0
+30mV
1 0
Hypertension 2007,50:643-651.
+
-促进K+外流，细胞膜
Ca2+ 超极化，降压、平滑肌 舒张。
离子通道功能-Ach敏感钾通道
Ach
K+ +++
M-R Ach敏-感- -
钾通道
Ach与M受体结合-激活 Ach敏感钾通道-K+外流动作电位复极加快、细胞 膜超极化-自律性下降。
腺苷：作用于腺苷受体， 激活Ach敏感钾通道。
Single channel activity (BK)
Science Vol 280,April 1998
离子通道功能-电压依赖性钠电流
A
Na+
B
Na+ Na+ -++-
Na+
心肌细胞（抗心律失常药 -钠通道阻滞药）
Na+ Na+
神经细胞（局部麻醉药和 抗癫痫药）
离子通道的门控特征
激活门 静息态
激活门 除极化
Na+ Ca2+
激活态
失活门 K+
复极化 激活门 复活
第二十一章离子通道概论
董德利 哈尔滨医科大学药理学教研室
课程内容
Patch-clamp技术 离子通道分类 离子通道的结构与功能 与药物治疗作用相关的代表性离子通道
Patch-clamp(膜片钳)技术
Patch-clamp(膜片钳)技术
探头
膜片钳放大器 模数转换
单细胞
样品池
计算机
电极 电极 K+ Na+ Ca2+
+--+-源自片钳记录的基本模式贴附式（On Cell 或 Cell attached） 全细胞(Whole Cell 或 Hole Cell) 膜片内向外（Inside-Out） 膜片外向外（Outside-Out）
离子通道分类
钠通道 钙通道
电压门控钙通道：L,N,T,P,Q,R型； 配体调控性钙通道：IP3Rs,RyRs 钾通道 电压依赖性钾通道：Ikr,Iks, Ito, If等； 钙依赖性钾通道：BKCa,IKCa,SKCa等； 内向整流钾通道：KATP,KAch,IK1等； 氯通道 γ-氨基丁酸受体（GABA-R)
抗心律失常药-钾通道阻滞药 （延长动作电位时程药物）： K+
主要抑制Ikr钾电流，延长
心肌细胞动作电位时程，降低
K+ K+
自律性，延长有效不应期。
B
离子通道功能-起搏电流(If)
A
B
–35 mV
–85 mV
If受细胞内cAMP调节， cAMP增高，则If电流增大。 Ach, Iso
From Difrancesco: Cardiovasc Res 1995;29:449-456
离子通道结构-电压依赖性钠通道、钙通道：
A
Na+ or Ca2+ channel
I
II
III
B
IV out
Na+,Ca2+
in
N
C
Primary functional domains:
N
C
• P loop: ion selectivity
• S4: voltage dependence
离子通道结构-电压依赖性钾通道：