生物电演示文稿

（2）相反，由-70mV变为-50mV, 称为：膜电位的绝对值减小。 膜内负值减小， 膜两侧的电位差减小， 膜电位减小。
概念
动作电位（action membrane potiential， AP） ：是神经元在静息电位的基础上，受 到刺激后膜电位所发生的快速翻转和复原 过程，是一种可传导的神经电信号。是神 经元兴奋和活动的标志。
复极化(repolarization)：去极化后,再向静 息电位 (极化状态)恢复的过程。
反极化:去极化导致的外负内正状态。
动作电位的记录
动作电位的组成
AP的过程
锋电位
AP 后电位
★单一细胞动作电位的特点:
(1)具“全或无(all-or-none)”性质: 阈下刺激时，AP一点也不产生； 阈(上)刺激时,AP一产生即达最大.
Na+迅速内流； 锋电位下降支：钾电导(gK) 增大，
K+迅速外流。
3.膜电导与离子通道
AP上升支: 膜上电压门控Na+通道开 放→膜Na+电导 (即膜对Na+通透性)增 大→Na+内流(内向电流) →膜去极化.
AP下降支: 膜上电压门控K+通道开放 →膜K+电导(即膜对K+通透性)增大→ K+外流(外向电流) →膜复极化.
外表而言，其细胞质沿着膜的内表面，分布着 负电荷。这种跨膜电荷分布的差异称为rest membrane potiential，RP。即未收到刺激时 神经元内外两侧的电位差。
静息膜电位的离子机制
K+平衡电位的形成机制
钾通道
钾通道结构
钾通道孔道俯视图
几个重要问题
净电荷发生在膜的内 和外表面 离子被驱动跨膜运动 的速率与膜电位和平 衡电位之差成正比 如果已知某一离子的 跨膜浓度差，可以计 算其平衡电位 Nernst方程
★阈电位(threshold potential, “燃点”)
——能引起膜去极化和Na+通道开放之 间出现正反馈, 导致膜迅速去极化，形成 AP的临界膜电位。 *阈电位一般比RP绝对值小10～20mV。
(2)局部反应(local response)及其特性
* 局部反应(局部兴奋)——阈下刺激引起 的受刺激局部膜不达阈电位的去极化. 局部兴奋的特性：(具电紧张电位的特征) (1)非“全或无”,随阈下刺激增强而增大; (2)电紧张传播,仅波及局部膜; (3)可叠加而发生空间总和或时间总和.
静息膜电位小结
钠-钾泵的活动形成并维持跨膜的较大的K+浓度梯度。在静 息状态下，神经元膜由于钾通道的存在而对K+有高通透性。 K+顺其浓度梯度的跨膜迁移使得神经元内负电荷增加
静息膜电位是神经与肌肉等可兴奋细胞的最基本的电现象， 因为当它们活动时所发生的各类瞬时电变化，如感受器电位、 突触电位和动作电位等都是在此静息膜电位的基础上所发生 的瞬时变化。为了描述方便通常把胞膜两侧存在电位差的状 态称为极化，并且将静息膜电位绝对值向增加方向的变化称 为超极化，以及向减少方向的变化称为去极化
膜去极化时钠通道构象的变化
膜去极化时钠通道的开放与关闭
4.AP的引起
引起动作电位产生的两个条件: ①细胞具有(正常的)兴奋性; ②刺激(具有一定的)强度.
(1)不同强度的刺激对细胞的影响
★阈值(threshold)(常用阈强度表示) ——当刺激的持续时间保持不变时,能引 起动作电位的最小刺激强度。 *阈刺激——强度为阈强度的刺激 *阈下刺激——强度比阈强度小的刺激 *阈上刺激——强度比阈强度大的刺激
调控细胞外K+浓度的重要性
膜电位对[K+]o变化特 别敏感
血-脑屏障是脑内胞外 钾浓度调节机理之一
星形胶质细胞—钾离 子立体缓冲
并不是所有可兴奋细 胞在钾浓度增加时都 得到保护
注意: 对膜电位数值变化的描述
(1)如膜电位由-70mV变为-80mV, 称为: 膜电位的绝对值增大， 膜内负值增大， 膜两侧的电位差增大， 膜电位增大。
(1) [Na+]o＞[Na+]ｉ (2)RP时膜外正电场
推动Na+内流
*在RP(－70mV)时,
Em－ENa＝－70－ (+60) ＝－130mV 即：Na+受到很强的内向驱动力作用, 一旦
膜对Na+的通透性增大, Na+ 将迅速内流,
引起膜快速去极化。
2.AP期间膜电导的变化
（对某一带电离子而言,膜电导就是膜对该 离子的通透性.） 锋电位上升支：钠电导(gNa) 增大，
生物电演示文稿
优选生物电
引言
化学特性
细胞质和细胞外液
磷脂膜
磷脂双层
蛋白质
通道蛋白
离子通道 离子泵
离 子 通 道
单纯扩散
载体介导的扩散
通道介导的易化扩散
离子泵介导的主动转运
出胞和入胞
离子的运动
离子通过通道运动受两个 因素影响：扩散和电学
扩散
扩散驱使离子运动的两个条件 •膜上有对离子通透的通道 •存在跨膜的离子浓度梯度
电学
决定电流通过的两个因素 •电位（电压） •电导（g）电阻的倒数 • I = gV
驱使离子跨膜移动需要： •膜拥有通透离子的通道 •有跨膜电位差存在
静息膜电位
概念
可兴奋膜：能够产生和传导动作电位的细胞膜， 包括神经和肌细胞
膜电位：任何状态下跨神经元膜的电压，V 静息膜电位：处于静息状态的神经元，相对于
(2)可传播性(不衰减性传播)： 一旦产生及迅速传播至整个细胞；
幅度不会随传导距离的加大而衰减.
★动作电位的产生机制
简要概括为： (1)锋电位升支: Na+迅速内流; (2)锋电位降支:
Na+内流停止,K+快速外流。 (3)后电位: 钠泵活动等.
动 作 电 位 的 离 子 机 制
1.电化学驱动力:
¤阈刺激、阈上 刺激→较少Na+通道开放 ， 少量Na+内流→轻度去极化→阈电位→爆发 动作电位
¤阈下刺激→少量Na+通道开放，少量Na+内 流→微弱去极化→局部反应→总和→阈电 位→爆发动作电位
局部反应：阈下刺激引起的达不到阈电位的 局部去极化。
+35
0
阈电位 -55
负后电位 正后电位
-70
局部反应 刺激
AP与局部反应的主要区别 动作电位
局部反应
所受刺激 阈或阈上
阈下
膜去极程度 达阈电位
不达阈电位
与强度关系 全或无
传播
不衰减性,远距
可否叠加
否
正比 电紧张,局部
可Baidu Nhomakorabea
动作电位的传导