离子通道概论及钙通道阻滞药
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第二信使(IP3、Ca2+)→激活受体→通 道开放→内钙释放
故称为细胞内受体门控离子通道 11
3、钾通道(potassium channels)
分布广泛，目前亚型最多，作用最复杂。 1987年克隆出第一个亚型的基因，现几十个亚型。
类型： 1、电压依赖性钾通道：Ikr，Iks， Ito，If 等 2、钙依赖性钾通道： BKCa，IKCa，SKCa 等 3、内向整流钾通道：Ikir 等 4、配体敏感钾通道：KATP，KAch 等
3.激活和失活速度快：快钠1ms、慢钠10ms内完成。 4.阻Na+内流,主要代表药:奎尼丁。
快Na+
慢Na+
2、钙通道(calcium channels)
1、电压门控性：L T N P Q R亚型 已确定心肌细胞存在L-型和T-型两种 是外钙内流的主要途径 2、受体调控性：IP3Rs，RyRs(利阿诺定) 存在细胞器上，是储钙释放的主要途径
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
3
一、离子通道研究简史
Patch-clamp技术 分子生物学技术
单细胞电流记录
基因克隆及蛋白表达
水的跨膜转运）
15
第二节 作用于离子通道的药物
一、作用于钠通道的药物 钠通道阻滞剂： 1、局麻药：普鲁卡因 2、抗癫痫药：苯妥英钠、卡马西平 3、抗心律失常药：奎尼丁
16
二、作用于钾通道的药物
（一）钾通道阻滞药
(potassium channels blockers, PCBs) 1、选择性：蜂毒明肽、蝎毒(CTX) 2、非选择性：四乙基胺（TEA）
4-氨基吡啶（4-AP） 用于肌肉麻痹，中枢抑制 3、磺酰脲类降糖药：格列苯脲（KATP阻滞剂） 4、Ⅲ类抗心律失常药：胺碘酮、索他洛尔(Ik)
17
（二）钾通道开放药 (potassium channels openers, PCOs) 根据化学结构分7组 米诺地尔、尼可地尔、二氮嗪、可罗卡林等
用于治疗高血压、心绞痛和心肌梗塞、充血 性心衰，有心肌保护作用等
20
一、钙拮抗药的分类
（一）选择性钙拮抗药[选择性作用于L型钙通道] 1.二氢吡啶类（DHPs）：
硝苯地平（nifedipine）、尼卡地平、尼莫地平等
2.苯噻氮卓类（硫氮卓类，BTZs）：
地尔硫卓（diltiazem）等
3.苯烷胺类（PAAs）：维拉帕米（verapamil）等 （二）非选择性钙拮抗药
Chapter 21 离子通道概论及钙通道阻滞药
Introduction to Ion Channels & Calcium Channel Blockers
1
离子通道（ion channels）
是细胞膜中的跨膜 蛋白质分子，在脂质双 分子层膜上构成具有高 度选择性的亲水性通道 ，对某些离子能选择通 透，是细胞生物电活动 的基础。
9种亚型之一：γ-氨基丁酸受体(GABA-R) 属配体门控Cl-通道，分布在CNS
GABA与GABAA受体结合→氯通道开放→ Cl-内 流→细胞膜超极化→突触后抑制
14
四、离子通道的生理功能
1、决定细胞的兴奋性、不应性和传导性 2、介导兴奋-收缩偶联和兴奋分泌偶联 3、调节血管平滑肌的舒缩活动 4、参与细胞跨膜信号转导过程 5、维持细胞正常形态和功能完整性（渗透压、
功能：主要是K+外流，调节细胞膜的膜电位和兴奋性，
影响平滑肌的舒缩活性 12
1 2
慢Na+
快Na+
0
3 缓慢钾离子外流
Na Ca2
K
+ + ++ +_ _ _ _
+
+
K Na+ K
+
+
4
Na
+
4、氯通道(chloride channels)
分布：兴奋性细胞膜 非兴奋性细胞膜：如肥大细胞 细胞器质膜：溶酶体、线粒体
配体门控离子通道
(ligand gated channels)
按递质或受体命名，如GABA受体 、N型Ach受体
与电位变化时间有关
与递质有关
与通道蛋白分子上 的结合位点有关
1、钠通道(sodium channels)
均为电压门控离子通道。已克隆9种基因
功能：维持细胞膜兴奋电 水压平性依开及赖始性被传：激它 活导，在性通去道极开化放达产到生一定快
5
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
失活门 失活态
失活门
三、离子通道的分类
按通过的离子命名，如Na+ 、 Ca2+ 、K+、Cl- 通道。
与膜电位有关
按激活方 式分类
电压门控离子通道
(voltage gated channels)
Na+,Ca2+,K+,Cl-等电流 通道蛋白功能测定
离子通道的结构与功能
药物作用机制
新药开发
4
二、离子通道的特性
•选择性（selectivity）：离子大小及电荷的选择 Na+通道，K+通道，Cl-通道, Ca2+通道 •门控性（gating）通道闸门 化学门控：膜外侧化学信号控制 电压门控：膜两侧电位差控制
普尼拉明、苄普地尔、卡罗维林、氟桂利嗪等
21
二、钙拮抗药的作用机制
α亚基：贯穿细胞膜内外侧，是主要功能单位 ---与钙拮抗药结合→通道蛋白质构象变化→
阻碍Ca2+经过通道进入细胞内（非药物单纯阻 塞通道所致）。
22
百度文库
1. 通道的机能状态与药物的理化性质： 静止态：通道关闭，但可被激活； 激活态：通道开放，Ca2+转运;
速Na+内流,当达到最大效应后，逐
位置：心脏、神经、肌渐失肉活细直到胞通道完全失活，闸门关 闭。
特征：①电压依赖性
②激活、失活速度快
③有特异性激动剂和阻滞剂
8
心肌类钠通道的特征
1.快钠通道:激活所需电压高，失活速度快，快速 Na+内流，形成心肌动作电位的0位相。
2.慢钠通道:激活所需电压低，失活速度慢，参与 维持心肌动作电位的2相平台期。
第三节 钙通道阻滞药**
(calcium channel blockers ，CCB)
19
概 述
概念：是一类阻滞Ca2+从细胞外液经电压依赖 性Ca2+通道流入细胞内的药物，又称钙拮抗药 (calcium antagonists)
钙离子的生理意义
参与生物信息传递、心脏起搏、肌肉收缩、神经 递质释放、腺体分泌等
故称为细胞内受体门控离子通道 11
3、钾通道(potassium channels)
分布广泛，目前亚型最多，作用最复杂。 1987年克隆出第一个亚型的基因，现几十个亚型。
类型： 1、电压依赖性钾通道：Ikr，Iks， Ito，If 等 2、钙依赖性钾通道： BKCa，IKCa，SKCa 等 3、内向整流钾通道：Ikir 等 4、配体敏感钾通道：KATP，KAch 等
3.激活和失活速度快：快钠1ms、慢钠10ms内完成。 4.阻Na+内流,主要代表药:奎尼丁。
快Na+
慢Na+
2、钙通道(calcium channels)
1、电压门控性：L T N P Q R亚型 已确定心肌细胞存在L-型和T-型两种 是外钙内流的主要途径 2、受体调控性：IP3Rs，RyRs(利阿诺定) 存在细胞器上，是储钙释放的主要途径
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
3
一、离子通道研究简史
Patch-clamp技术 分子生物学技术
单细胞电流记录
基因克隆及蛋白表达
水的跨膜转运）
15
第二节 作用于离子通道的药物
一、作用于钠通道的药物 钠通道阻滞剂： 1、局麻药：普鲁卡因 2、抗癫痫药：苯妥英钠、卡马西平 3、抗心律失常药：奎尼丁
16
二、作用于钾通道的药物
（一）钾通道阻滞药
(potassium channels blockers, PCBs) 1、选择性：蜂毒明肽、蝎毒(CTX) 2、非选择性：四乙基胺（TEA）
4-氨基吡啶（4-AP） 用于肌肉麻痹，中枢抑制 3、磺酰脲类降糖药：格列苯脲（KATP阻滞剂） 4、Ⅲ类抗心律失常药：胺碘酮、索他洛尔(Ik)
17
（二）钾通道开放药 (potassium channels openers, PCOs) 根据化学结构分7组 米诺地尔、尼可地尔、二氮嗪、可罗卡林等
用于治疗高血压、心绞痛和心肌梗塞、充血 性心衰，有心肌保护作用等
20
一、钙拮抗药的分类
（一）选择性钙拮抗药[选择性作用于L型钙通道] 1.二氢吡啶类（DHPs）：
硝苯地平（nifedipine）、尼卡地平、尼莫地平等
2.苯噻氮卓类（硫氮卓类，BTZs）：
地尔硫卓（diltiazem）等
3.苯烷胺类（PAAs）：维拉帕米（verapamil）等 （二）非选择性钙拮抗药
Chapter 21 离子通道概论及钙通道阻滞药
Introduction to Ion Channels & Calcium Channel Blockers
1
离子通道（ion channels）
是细胞膜中的跨膜 蛋白质分子，在脂质双 分子层膜上构成具有高 度选择性的亲水性通道 ，对某些离子能选择通 透，是细胞生物电活动 的基础。
9种亚型之一：γ-氨基丁酸受体(GABA-R) 属配体门控Cl-通道，分布在CNS
GABA与GABAA受体结合→氯通道开放→ Cl-内 流→细胞膜超极化→突触后抑制
14
四、离子通道的生理功能
1、决定细胞的兴奋性、不应性和传导性 2、介导兴奋-收缩偶联和兴奋分泌偶联 3、调节血管平滑肌的舒缩活动 4、参与细胞跨膜信号转导过程 5、维持细胞正常形态和功能完整性（渗透压、
功能：主要是K+外流，调节细胞膜的膜电位和兴奋性，
影响平滑肌的舒缩活性 12
1 2
慢Na+
快Na+
0
3 缓慢钾离子外流
Na Ca2
K
+ + ++ +_ _ _ _
+
+
K Na+ K
+
+
4
Na
+
4、氯通道(chloride channels)
分布：兴奋性细胞膜 非兴奋性细胞膜：如肥大细胞 细胞器质膜：溶酶体、线粒体
配体门控离子通道
(ligand gated channels)
按递质或受体命名，如GABA受体 、N型Ach受体
与电位变化时间有关
与递质有关
与通道蛋白分子上 的结合位点有关
1、钠通道(sodium channels)
均为电压门控离子通道。已克隆9种基因
功能：维持细胞膜兴奋电 水压平性依开及赖始性被传：激它 活导，在性通去道极开化放达产到生一定快
5
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
失活门 失活态
失活门
三、离子通道的分类
按通过的离子命名，如Na+ 、 Ca2+ 、K+、Cl- 通道。
与膜电位有关
按激活方 式分类
电压门控离子通道
(voltage gated channels)
Na+,Ca2+,K+,Cl-等电流 通道蛋白功能测定
离子通道的结构与功能
药物作用机制
新药开发
4
二、离子通道的特性
•选择性（selectivity）：离子大小及电荷的选择 Na+通道，K+通道，Cl-通道, Ca2+通道 •门控性（gating）通道闸门 化学门控：膜外侧化学信号控制 电压门控：膜两侧电位差控制
普尼拉明、苄普地尔、卡罗维林、氟桂利嗪等
21
二、钙拮抗药的作用机制
α亚基：贯穿细胞膜内外侧，是主要功能单位 ---与钙拮抗药结合→通道蛋白质构象变化→
阻碍Ca2+经过通道进入细胞内（非药物单纯阻 塞通道所致）。
22
百度文库
1. 通道的机能状态与药物的理化性质： 静止态：通道关闭，但可被激活； 激活态：通道开放，Ca2+转运;
速Na+内流,当达到最大效应后，逐
位置：心脏、神经、肌渐失肉活细直到胞通道完全失活，闸门关 闭。
特征：①电压依赖性
②激活、失活速度快
③有特异性激动剂和阻滞剂
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心肌类钠通道的特征
1.快钠通道:激活所需电压高，失活速度快，快速 Na+内流，形成心肌动作电位的0位相。
2.慢钠通道:激活所需电压低，失活速度慢，参与 维持心肌动作电位的2相平台期。
第三节 钙通道阻滞药**
(calcium channel blockers ，CCB)
19
概 述
概念：是一类阻滞Ca2+从细胞外液经电压依赖 性Ca2+通道流入细胞内的药物，又称钙拮抗药 (calcium antagonists)
钙离子的生理意义
参与生物信息传递、心脏起搏、肌肉收缩、神经 递质释放、腺体分泌等