离子通道的分子药理学-1
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（2）对Na+高度选择性，只允许Na+通过；
（3）激活和失活速度快，前者1ms，后者 10ms内完成；
（4）有特异性激活剂和阻滞剂，树蛙毒素
（batrachotoxin，BTX）和木藜芦毒素
(grayanotoxin，GTX)为其激活剂，
河豚毒素（tetrodotoxin，TTX）和哈蚌毒素 （saxitoxin，STX）为其阻滞剂。
（三）氯离子通道(chloride channels) 氯离子通道依据电流不同分为： 电压依赖型氯离子通道； 钙离子依赖的氯离子通道； 酪氨酸（ γ 氨基丁酸，GABA）受体通道
通道 类型
氯通道类型及特征
电压依赖型
Ca2＋依赖
去极化激活型 超级化激活型 钟形依赖型 型
GABA依赖 的氯通道
电压依赖型(Voltagedependent calcium
channels, VDC)
钙离子通道的分类
通道名称 分布
功能状态
L型钙离子通道 可兴奋细胞、心肌、 激活电压-30 ～ 40mV,开放
骨骼肌及中枢
时间较长，单通道电导大。
T型钙离子通道 广泛分布于可兴奋
细胞和非兴奋细胞
膜电位<-60Mv激活，开放时 间短，单通道电导小。
高）；其V50为-20mV；Vh为-50mV。 第三类：
心肌类钠离子通道（对TTX和GTX敏感）；
V50为-20mV；Vh为-70mV。 他们又根据电压依赖性和对TTX的敏感性不
同分为：
持久（慢）钠通道
瞬时（快）钠通道。
心肌类钠通道类型和特征
通道 激活电压 失活速度 功能 敏感药物
慢钠通道
化学和电压敏感性：开放和关闭状态的离子 通道对化学递质或电压敏感性有不同，因而 按照启闭闸门动因的不同分为前述两类。
二、离子通道的分子结构及特点
（一）钠离子通道（sodium channel）
选择性允许Na+跨膜通过。主要功能是维
持细胞膜的兴奋性及传导。
1.特征：
（1）电压依赖性，即在去极化达一定水平 开始被激活，通道开放产生内向钠电流 （INa） ,当达最大效应后，逐渐失活直至完全 失活而关闭；
高
神经系统突触
抑制神经兴 奋性
激活剂
钙、钙调素激 苯二氮卓类、
酶、
巴比妥类
（四）钾离子通道
特征：
广泛存在于各组织器官；类型最多；作 用最复杂；是调节平滑肌舒缩活性的主 要离子通道。
钾离子通道分为电压门控类、钙敏感类、 受体耦联类、内向整流类和其他类。
电压门控类钾通道影响细胞膜的动作电 位，内向整流型钾通道影响细胞膜的静 息电位。
P型钙离子通道 中枢Purkinje细胞 R型钙离子通道 主动脉
N型钙离子通道 中枢神经元末梢
阈电位高
静息电位下被某些因素激活，
有较长开放时间。
较负的电位下开放，构成细胞 膜的静息期的背景电流。
受体操纵型(Receptoroperated calcium
channels, POT)
受体/通道复合体，ATP可激活 通道，但通道的离子选择性较 VDC差。
钙渗漏
静息状态下对钙离子有一定通 透性，有保持钙离子的动态平
衡作用
（一）L型钙离子通道（L，Ica-L） L型钙通道特征
亚基组成： α1`、α2、β、γ、δ
重要亚基： α1，电压感受器，离子通透性，药物结合位点
激活：
需较强去极化，电导较大
失活：
慢
开放时间： 长
特异阻滞剂：硝苯地平，地尔硫唑，维拉帕米
选择性：对某种离子通透有高度选择性。 如钠离子通道选择性的允许Na+通过，而钙 离子通道选择性通透Ca2+。
传导性：通道开放状态下通过该通道的 离子数目为传导；通过离子通道的离子 数与不能通过通道的离子数所携带电荷 的比例为传导性（gs）。 Is=gs(E-Es) gs=Is/(E-Es) Is：S离子移动穿过其选择性通道时
gated ion channel），由递质与通道上蛋白 质分子上的结合位点相结合而开启，按 递质或受体命名。
目前，公认的离子通道有钾离子通道、钠离 子通道、钙离子通道、氯离子通道等。 同种离子通道又存在不同亚型。 如钾离子通道包括ATP敏感性钾离子通道、 延迟外向型钾离子通道、暂时外向型钾离子 通道； 而钙离子通道又分为电压依赖性钙离子通道 和受体操纵性钙离子通道等。 他们均具共同特性：选择性，传导性，闸门 作用，化学和电压敏感性。
所产生的电流。 gs：离子S的传导性。 E：离子跨膜转运时的电位。 Es：离子的电化学平衡电位
闸门作用：离子通道的闸门位于细胞膜内侧， 他决定该通道允许离子通过该通道的能力。
闸门可为激活状态（激活闸门），也可为失 活状态（失活闸门）。前者指受到刺激后通 道的开放；后者指受到刺激后通道关闭。
离子通道按启闭闸门动因的不同主要分
为两类：
（1）电压门控离子通道（voltage-gated ion channel）
门控（gating）：离子通道的开启和关闭 过程称为门控。
该类通道因膜电位变化而开启或关闭， 按最容易通过的离子命名；
（2）化学门控离子通道（chemically-
激活 电压低 -55～-70mV 电压高 与钙有关 GABA
选择性 强
失活 慢
分布 骨骼肌 等
功能 复极、稳
定膜电位
强
强
高
-10mV，慢 快, >±20mV 钙降低
各组织
骨骼肌，平滑 肌神经细胞， 内皮细胞
血管、气管、食 道、腺体、骨骼 肌、心肌等
复极、稳定 复极、稳 复极、稳
膜电位
定膜电位 定膜电位
2.钠离子通道的分类与功能
根据对TTX的敏感性不同分为3类：
第一类：
神经类钠离子通道（对TTX敏感性高）；
又根据其半数最大激活电压（ 压（Vh）不同分为：
V50
）和失活电
脑型、脊髓被根和三叉神经节细胞型、神经
内分泌和外周神Baidu Nhomakorabea型、神经细胞和神经胶质
细胞型等。
第二类：
骨骼肌类钠离子通道（对TTX和GTX敏感性均
快钠通道
低
高
慢
快
维持心肌AP 2期 引起0相去极化 平台
对TTX，利，奎 对高浓度TTX，
高度敏感
利，奎敏感
（二） 钙离子通道（calcium channel）
钙离子被称作生物信使。
其通道在正常情况下使钙内流。钙离子 通道广泛存在于各种组织细胞，是调节 各组织细胞内钙浓度的主要途径。
通道类型
（3）激活和失活速度快，前者1ms，后者 10ms内完成；
（4）有特异性激活剂和阻滞剂，树蛙毒素
（batrachotoxin，BTX）和木藜芦毒素
(grayanotoxin，GTX)为其激活剂，
河豚毒素（tetrodotoxin，TTX）和哈蚌毒素 （saxitoxin，STX）为其阻滞剂。
（三）氯离子通道(chloride channels) 氯离子通道依据电流不同分为： 电压依赖型氯离子通道； 钙离子依赖的氯离子通道； 酪氨酸（ γ 氨基丁酸，GABA）受体通道
通道 类型
氯通道类型及特征
电压依赖型
Ca2＋依赖
去极化激活型 超级化激活型 钟形依赖型 型
GABA依赖 的氯通道
电压依赖型(Voltagedependent calcium
channels, VDC)
钙离子通道的分类
通道名称 分布
功能状态
L型钙离子通道 可兴奋细胞、心肌、 激活电压-30 ～ 40mV,开放
骨骼肌及中枢
时间较长，单通道电导大。
T型钙离子通道 广泛分布于可兴奋
细胞和非兴奋细胞
膜电位<-60Mv激活，开放时 间短，单通道电导小。
高）；其V50为-20mV；Vh为-50mV。 第三类：
心肌类钠离子通道（对TTX和GTX敏感）；
V50为-20mV；Vh为-70mV。 他们又根据电压依赖性和对TTX的敏感性不
同分为：
持久（慢）钠通道
瞬时（快）钠通道。
心肌类钠通道类型和特征
通道 激活电压 失活速度 功能 敏感药物
慢钠通道
化学和电压敏感性：开放和关闭状态的离子 通道对化学递质或电压敏感性有不同，因而 按照启闭闸门动因的不同分为前述两类。
二、离子通道的分子结构及特点
（一）钠离子通道（sodium channel）
选择性允许Na+跨膜通过。主要功能是维
持细胞膜的兴奋性及传导。
1.特征：
（1）电压依赖性，即在去极化达一定水平 开始被激活，通道开放产生内向钠电流 （INa） ,当达最大效应后，逐渐失活直至完全 失活而关闭；
高
神经系统突触
抑制神经兴 奋性
激活剂
钙、钙调素激 苯二氮卓类、
酶、
巴比妥类
（四）钾离子通道
特征：
广泛存在于各组织器官；类型最多；作 用最复杂；是调节平滑肌舒缩活性的主 要离子通道。
钾离子通道分为电压门控类、钙敏感类、 受体耦联类、内向整流类和其他类。
电压门控类钾通道影响细胞膜的动作电 位，内向整流型钾通道影响细胞膜的静 息电位。
P型钙离子通道 中枢Purkinje细胞 R型钙离子通道 主动脉
N型钙离子通道 中枢神经元末梢
阈电位高
静息电位下被某些因素激活，
有较长开放时间。
较负的电位下开放，构成细胞 膜的静息期的背景电流。
受体操纵型(Receptoroperated calcium
channels, POT)
受体/通道复合体，ATP可激活 通道，但通道的离子选择性较 VDC差。
钙渗漏
静息状态下对钙离子有一定通 透性，有保持钙离子的动态平
衡作用
（一）L型钙离子通道（L，Ica-L） L型钙通道特征
亚基组成： α1`、α2、β、γ、δ
重要亚基： α1，电压感受器，离子通透性，药物结合位点
激活：
需较强去极化，电导较大
失活：
慢
开放时间： 长
特异阻滞剂：硝苯地平，地尔硫唑，维拉帕米
选择性：对某种离子通透有高度选择性。 如钠离子通道选择性的允许Na+通过，而钙 离子通道选择性通透Ca2+。
传导性：通道开放状态下通过该通道的 离子数目为传导；通过离子通道的离子 数与不能通过通道的离子数所携带电荷 的比例为传导性（gs）。 Is=gs(E-Es) gs=Is/(E-Es) Is：S离子移动穿过其选择性通道时
gated ion channel），由递质与通道上蛋白 质分子上的结合位点相结合而开启，按 递质或受体命名。
目前，公认的离子通道有钾离子通道、钠离 子通道、钙离子通道、氯离子通道等。 同种离子通道又存在不同亚型。 如钾离子通道包括ATP敏感性钾离子通道、 延迟外向型钾离子通道、暂时外向型钾离子 通道； 而钙离子通道又分为电压依赖性钙离子通道 和受体操纵性钙离子通道等。 他们均具共同特性：选择性，传导性，闸门 作用，化学和电压敏感性。
所产生的电流。 gs：离子S的传导性。 E：离子跨膜转运时的电位。 Es：离子的电化学平衡电位
闸门作用：离子通道的闸门位于细胞膜内侧， 他决定该通道允许离子通过该通道的能力。
闸门可为激活状态（激活闸门），也可为失 活状态（失活闸门）。前者指受到刺激后通 道的开放；后者指受到刺激后通道关闭。
离子通道按启闭闸门动因的不同主要分
为两类：
（1）电压门控离子通道（voltage-gated ion channel）
门控（gating）：离子通道的开启和关闭 过程称为门控。
该类通道因膜电位变化而开启或关闭， 按最容易通过的离子命名；
（2）化学门控离子通道（chemically-
激活 电压低 -55～-70mV 电压高 与钙有关 GABA
选择性 强
失活 慢
分布 骨骼肌 等
功能 复极、稳
定膜电位
强
强
高
-10mV，慢 快, >±20mV 钙降低
各组织
骨骼肌，平滑 肌神经细胞， 内皮细胞
血管、气管、食 道、腺体、骨骼 肌、心肌等
复极、稳定 复极、稳 复极、稳
膜电位
定膜电位 定膜电位
2.钠离子通道的分类与功能
根据对TTX的敏感性不同分为3类：
第一类：
神经类钠离子通道（对TTX敏感性高）；
又根据其半数最大激活电压（ 压（Vh）不同分为：
V50
）和失活电
脑型、脊髓被根和三叉神经节细胞型、神经
内分泌和外周神Baidu Nhomakorabea型、神经细胞和神经胶质
细胞型等。
第二类：
骨骼肌类钠离子通道（对TTX和GTX敏感性均
快钠通道
低
高
慢
快
维持心肌AP 2期 引起0相去极化 平台
对TTX，利，奎 对高浓度TTX，
高度敏感
利，奎敏感
（二） 钙离子通道（calcium channel）
钙离子被称作生物信使。
其通道在正常情况下使钙内流。钙离子 通道广泛存在于各种组织细胞，是调节 各组织细胞内钙浓度的主要途径。
通道类型