离子通道分类
离子通道在神经系统中的作用及其调控机制研究
离子通道在神经系统中的作用及其调控机制研究神经系统是人体最为复杂的系统之一，它控制着人的各种行为和生理活动。
神经系统包括大脑、脊髓和神经组织，它们之间通过离子通道进行信息传递。
离子通道是细胞膜上的一种蛋白质，可允许离子在不同细胞之间传输，它们在神经系统的正常功能中发挥着重要作用。
离子通道的分类根据离子通道的功能及其调节机制，离子通道可分为四类：钠离子通道、钾离子通道、钙离子通道和氯离子通道。
钠离子通道和钾离子通道是神经系统中最重要的离子通道，它们负责神经细胞的舒张和收缩，控制神经冲动的发生和传导。
钙离子通道则参与了神经内分泌、与神经细胞发育和突触可塑性相关的生化过程，是神经细胞中的信号传递和调节过程中的关键组成部分。
氯离子通道在神经系统中调节膜电位，对神经细胞的兴奋性产生抑制作用。
离子通道的调控机制离子通道功能的调控包括的因素众多，除细胞膜的物理和化学环境以外，还包括了许多细胞因子、信号分子和其他蛋白质。
在不同的神经细胞中，离子通道的表达类型和数量也不同。
例如在神经元中，根据神经元的形态和功能等不同特点，离子通道的表达也有所不同。
但具体到细胞内部，各种离子通道之间的密切联系、相互平衡和竞争同样对神经系统功能发挥至关重要的作用。
其次，离子通道功能的调控同样受到神经体液的影响。
当神经体液的成分、浓度发生变化时，离子通道功能也会跟着发生变化。
例如，在脑脊髓液中，游离钙离子的浓度随着神经细胞活动而发生变化，这将会导致多种钙离子通道的过度或低下的活动。
另外，研究表明，一些蛋白质质量的变化(例如亚基组装、磷酸化和磷酸酶促磷酸化等)可以调节离子通道的功能。
这可能为未来开发有效的神经系统药物提供了新的思路。
离子通道与神经系统疾病的关系如果离子通道功能出现异常，将会导致一些神经系统疾病。
例如，不良的离子通道功能将导致神经冲动的发生和传导过程发生异常，这是多种神经系统疾病的重要原因之一。
最常见的神经系统疾病之一-癫痫，就是离子通道失灵的结果之一。
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(Voltage-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)。
钙通道阻滞药
分泌 组胺释放 运动、释放 聚集、收缩、胞排 递质释放
减少唾液、泪、胃泌素的分泌 抑制脱颗粒 抑制中性白细胞激活 抑制血小板激活 减少递质释放
钙通道阻滞药的分类
常用药物
1、选择性作用于L型钙通道的药物
•
二氯吡啶类：硝苯地平、尼卡地平、尼群地平
•
苯并噻氮卓类、地尔硫卓、克伦硫卓、二氮呋利
3、对缺血心肌的保护作用 缺血
心肌细胞受损
胞外Ca2+内流↑ ↓
能量产生障碍
胞内Ca2+↑ ↓
Na+泵与Ca2+泵功能
线粒体Ca2+↑ ↓
磷酸钙沉着↑ ↓
激活脂解酶
ATP分解↑↓
左心室结构与功能受损↓ 细胞磷脂酶分解 ↓
能量储备↓
膜结构受损， 异常脂肪酸代谢物↑↓，
自由基↑↓
心脏泵功能↓
心律失常
钙通道阻滞药（↓）阻断Ca2+内流，心肌收缩力↓，耗氧量↓，扩张冠脉，增加心肌血氧供给，抗氧化作 用。
思考题 参见颜光美主编《药理学》196页
谢谢！
37Leabharlann 流量增多，抗心绞痛。（3）不稳定型 地尔硫卓、维拉帕米较好。硝苯地平单用，可使心肌缺血更甚，宜与β受体阻 滞剂合用。
3、 心律失常
地尔硫卓、维拉帕米对阵发性室上性心动过速及后除极触发活动所致心律失常有良效。 硝苯地平可致反射性的心率加快，故不用。
4、脑血管疾病
尼莫地平、氟桂嗪等显著扩张脑血管，增加脑部供血。可治疗短暂性脑缺血、脑栓塞及 脑血管痉挛。
静脉 支气管、胃肠道、泌尿道及子宫平 滑肌 胰腺、脑垂体、肾上腺髓质
唾液腺、泪腺、胃粘膜 肥大细胞 多形核白细胞 血小板 神经细胞
非门控离子通道
非门控离子通道非门控离子通道是细胞膜上的一类离子通道，其开关机制与细胞内外的离子浓度有关。
这些通道对于细胞的正常功能和稳态维持至关重要。
本文将从非门控离子通道的定义、分类、结构、功能以及相关疾病等方面进行阐述。
一、非门控离子通道的定义和分类非门控离子通道是指那些不受膜电位或化学配体调节的离子通道。
与之相对的是门控离子通道，它们的开关机制受到膜电位或化学配体的调节。
根据离子的种类，非门控离子通道可以分为钠通道、钾通道、钙通道等。
非门控离子通道主要由蛋白质组成，其结构包括离子通道蛋白和辅助蛋白。
离子通道蛋白是通道的主体结构，它负责离子的选择性通透和传导。
辅助蛋白则协助离子通道蛋白的功能，并参与调节离子通道的开关机制。
三、非门控离子通道的功能1. 钠通道：钠通道是非门控离子通道中最为重要的一类。
它们在维持细胞膜电位、神经传导、肌肉收缩和心脏节律等方面起着关键作用。
例如，神经元的动作电位产生就是由钠通道的开关机制所调控的。
2. 钾通道：钾通道在细胞膜去极化和复极化过程中起着重要作用。
它们能够控制细胞内外钾离子的平衡，维持细胞膜的稳定状态。
钾通道还参与调节细胞的兴奋性和稳态维持等功能。
3. 钙通道：钙通道在细胞内外钙离子的平衡和调节中发挥重要作用。
它们参与细胞的信号传导、细胞分化、肌肉收缩、神经递质释放等生理过程。
四、非门控离子通道与疾病非门控离子通道的异常功能与多种疾病的发生和发展密切相关。
例如，钠通道突变可能导致神经肌肉疾病，如肌萎缩性脊髓侧索硬化症（ALS）和周期性瘫痪；钾通道突变可能导致心律失常和遗传性肾病等；钙通道突变可能导致癫痫和肌无力等疾病。
非门控离子通道是细胞膜上的一类离子通道，其开关机制与离子浓度有关。
它们在细胞的正常功能和稳态维持中起着重要作用。
对于非门控离子通道的研究不仅可以增加我们对细胞生物学的理解，还为相关疾病的治疗提供了新的思路和方法。
希望通过对非门控离子通道的深入研究，能够揭示更多关于细胞功能和疾病发生机制的奥秘。
举例说明离子通道的分类和功能特点
举例说明离子通道的分类和功能特点
离子通道是细胞膜上媒介离子运输的蛋白质通道，是维持生命活动所必需的重要分子机制。
依据它们转运的离子种类和功能特点，离子通道可以分为多种类型。
1. 钠通道：钠通道是细胞膜上最常见的离子通道之一，其主要功能是调节细胞内外的钠离子平衡。
钠通道的激活使细胞膜内部电位变得更加正向，引发神经细胞兴奋和肌肉收缩等生理反应。
2. 钙通道：钙通道是调节细胞内外钙离子平衡的主要通道之一。
在神经细胞中，钙通道的开放会引起神经递质的释放，从而影响人的认知、学习和记忆力。
3. 钾通道：钾通道是细胞膜上最广泛的离子通道之一。
钾通道的开放会导致细胞膜内部电位变得更加负向，使神经细胞放电门槛增加，从而抑制神经元的兴奋。
4. 氯通道：氯离子通道主要调节细胞内外的氯离子浓度平衡。
它们参与了多种生理过程，比如维持肌肉舒张和锥虫碱性耐药性等。
总之，离子通道是维持细胞正常功能的关键因素，不同种类的离子通道具有不同的功能特点。
深入了解各种离子通道的分类和功能特点，对于治疗各种疾病和研究人体生物学具有重要的意义。
细胞膜上离子通道的种类和功能简介
细胞膜上离子通道的种类和功能简介细胞膜是细胞内外物质交换的屏障和调节器，而细胞膜上的离子通道是细胞膜上的重要蛋白质，能够调节离子的进出，从而影响了细胞内外的化学和生理过程。
本文将对细胞膜上离子通道的种类和功能进行简单介绍。
一、离子通道的分类离子通道主要分为四大类：钾通道、钠通道、钙通道和氯通道。
其中，钠通道和钙通道是反向调节（即通道开放时离子向细胞内流动），而钾通道和氯通道是正向调节（即通道开放时离子向细胞外流动）。
钾通道：负责调节细胞内外的钾离子浓度差，因此在细胞内外离子平衡和动作电位的调节中起着重要作用。
钾通道分为几十种不同类型，包括KV、Kir、K2P等亚型。
其中，KV通道是最广泛存在的一种钾通道，可以通过共同转运子和特异性亚型的组合，实现对电压、离子和药物的灵敏调节。
钠通道：负责调节细胞内外的钠离子浓度差，因此在神经元、心肌细胞等的动作电位传导和阳离子转运中起重要作用。
钠通道分为多种亚型，包括Nav、Nax、Nav1.1~1.9等，其中，Nav通道是最广泛存在的一种钠通道亚型。
不同类型的钠通道有不同的离子选择性、电压依赖性和药物灵敏度，可以在特定环境下起到不同的调节作用。
钙通道：主要负责调节细胞内外的钙离子浓度，从而调节神经元、心肌细胞、平滑肌细胞等的电生理活动和细胞信号传递。
钙通道分为多种亚型，包括L型、N型、T型、P/Q型等。
不同类型的钙通道在打开和关闭速度、电压敏感性和药物灵敏度上有所差异，可以在不同环境下调节离子通道的活性。
氯通道：主要负责调节细胞内外氯离子的浓度差，从而调节神经元、心肌细胞、肾上腺细胞等的电生理活动和离子平衡。
氯通道分为CLC、GABAA、GABAC和Bestrophin等多种类型。
其中，CLC通道是最广泛存在的一种氯通道，可以通过钙离子调节和渗透压调节等不同机制实现对离子通道的调节。
二、离子通道的功能离子通道的主要功能是通过开放和关闭，调节细胞内外的离子浓度和电位，从而参与到细胞生理活动的调节过程中。
离子通道在药物研发中的作用和应用
离子通道在药物研发中的作用和应用随着科技水平的不断提高和人们对生命科学的持续关注，药物研发已经成为人们关注的热门话题。
离子通道作为生命活动中重要的调节因子，近年来逐渐成为药物研发的新领域，成为一些药物的目标靶点。
离子通道药物是指通过作用于离子通道引发的生物化学反应来治疗疾病的药物，其研究和应用已经成为当今药物研发中的一大热点。
一、离子通道的概念与分类离子通道是指在细胞膜上的蛋白质通道，承载细胞内外的离子交换，可以调节细胞电位、代谢和神经传导等功能。
根据其结构和功能的差异，离子通道可以分为钾、钠、钙等多种类型。
其中，钾离子通道被认为是研究最为深入的一类离子通道，对人类健康和疾病具有广泛的调节作用。
二、离子通道在药物研发中的作用1.离子通道药物的研制离子通道药物是指通过作用于离子通道引发的生物化学反应来治疗疾病的药物，其研制过程需要进行离子通道的筛选和药效评估。
一些已上市的离子通道药物如心律平、利多卡因、肌肉松弛剂等都是通过对离子通道的特异性作用而展开的临床研究和应用。
2.新药开发的新靶点离子通道在人体内起着诸多调节和控制作用，其中一些离子通道异常可能会导致疾病的产生。
若针对这些异常的离子通道进行药物设计，就可以研制出专门用于治疗疾病的新药物。
比如，针对心肌细胞膜离子通道的药物，就可以治疗某些心血管疾病。
三、离子通道药物在临床应用中的意义离子通道药物已经成为了很多疾病治疗的有力工具，且疗效显著。
比如，心律平可以治疗一些心律失常，能够在原有的心脏节律基础上增加可控性，并减少复杂性；而利多卡因既可用于局麻，也可用于心脏麻醉，对于减轻心肌梗塞的不良反应也有很好的缓解作用。
这些离子通道药物的出现，对于一些无法通过传统治疗方式进行改善的病患来说，是一个福音。
四、离子通道药物的发展和应用前景由于离子通道药物对多种疾病治疗具有显著的疗效，因此其发展和应用前景十分广阔。
人们可以通过对离子通道进行更深入的研究和理解，发现更多的靶点，研制出更为专业的离子通道药物。
第四章 离子通道电流
一、离子通道电流分类
一、离子通道电流分类
（一）携带内向电流的通道
1. 钠通道电流：心脏已发现两种，一是存在于心房肌、 心 钠通道电流：心脏已发现两种，一是存在于心房肌、 室肌细胞和希浦系统的电压依赖性钠通道； 室肌细胞和希浦系统的电压依赖性钠通道；另外一种是存在于 窦房结和房室结中的非电压依赖性通道(I 窦房结和房室结中的非电压依赖性通道 Na-B),它所携带的背景 它所携带的背景 内向电流具有起搏作用。 内向电流具有起搏作用。 2. 钙通道电流： 主要有两种，一是 Ca-L ；另外一种是 Ca-T 。 钙通道电流： 主要有两种，一是I 另外一种是I 3. 其它内向电流：If 是由 +携带的内向电流，属于起搏电 其它内向电流： 是由Na 携带的内向电流， 流之一。 流之一。
3. 钠通道的激活与失活曲线
（1） 激活曲线
通常用激活曲线表示，反映通道开启的难易程度。 通常用激活曲线表示，反映通道开启的难易程度。 g/gmax= 1/{1+exp[(Vm-V1/2)/K]} ，gNa= INa/ (E-ENa), E为 为 去极化钳制电位， 为钠通道的平衡电位。 去极化钳制电位，ENa为钠通道的平衡电位。
豚鼠心房肌细胞记录的L型与T 豚鼠心房肌细胞记录的L型与T型钙电流
（一）钙通道的激活与失活
与快钠通道相似， 慢钙通道也有激活过程， 与快钠通道相似 ， 慢钙通道也有激活过程 ， 其激活曲 线呈S型 大约在0mV电位时，激活曲线达最大值。Ca2+通 电位时， 线呈 型，大约在 电位时 激活曲线达最大值。 道的激活、失活以及再复活所需时间均比Na 通道要长， 道的激活、失活以及再复活所需时间均比 +通道要长，经 Ca2+通道跨膜的 2+内向电流，起始慢，平均持续时间也长， 通道跨膜的Ca 内向电流，起始慢，平均持续时间也长， 因而称为慢通道和慢内向电流。 因而称为慢通道和慢内向电流。 慢通道和慢内向电流
离子通道分类
离子通道是细胞膜上的蛋白质通道，负责调控离子进出细胞，维持细胞内外的离子平衡。 根据离子通道的特性和功能，可以将离子通道分为以下几类：
1. 钠离子通道（Sodium Channels）：钠离子通道主要负责调控细胞膜上钠离子的进出 。它们在神经和肌肉细胞中起着重要的作用，参与动作电位的产生和传导。
离子通道分类
6. 镁离子通道（Magnesium Channels）：镁离子通道主要负责调控细胞膜上镁离子的 进出。它们在细胞内镁离子浓度的调节、细胞代谢和细胞信号传导等方面发挥重要作用。
以上是常见的离子通道分类，每种离子通道在细胞功பைடு நூலகம்和生理过程中都有重要的作用。不 同类型的离子通道具有特定的结构和功能特点，对维持细胞内外离子平衡和调节细胞活动起 着关键的调控作用。
2. 钾离子通道（Potassium Channels）：钾离子通道主要负责调控细胞膜上钾离子的进 出。它们在调节细胞膜电位、稳定细胞膜电位和调节细胞兴奋性等方面发挥重要作用。
离子通道分类
3. 钙离子通道（Calcium Channels）：钙离子通道主要负责调控细胞膜上钙离子的进出 。它们在细胞内钙离子浓度的调节、细胞信号传导和神经递质释放等方面发挥重要作用。
4. 氯离子通道（Chloride Channels）：氯离子通道主要负责调控细胞膜上氯离子的进出 。它们在维持细胞内外离子平衡、调节细胞膜电位和细胞体积等方面发挥重要作用。
5. 钾钠离子通道（Sodium-Potassium Channels）：钾钠离子通道是一种同时调控钠离 子和钾离子进出的通道。它们在细胞膜电位的调节和稳定、细胞兴奋性的调节等方面发挥重 要作用。
电生理知识点总结
电生理知识点总结1. 电生理学的基本概念电生理学是研究生物体在电场中产生和传导电流，以及利用电流来调控细胞功能的生理学学科。
电生理学的研究对象包括细胞膜的离子通道、离子泵、细胞内外离子浓度的差异、动作电位等。
电生理学研究的重点在于探索细胞和组织在电流的作用下产生的生物学效应，揭示电刺激对生物体的影响和调控机制。
2. 离子通道的特点和分类离子通道是细胞膜上多种离子的通道蛋白，具有高度的选择性和特异性。
离子通道的开闭状态可以调节细胞内外离子浓度的平衡，影响细胞的电位和电导率，从而控制细胞兴奋性和肌肉收缩等生物学过程。
根据离子传导的特点和作用机制，离子通道可以分为压力门控通道、电压门控通道、配体门控通道和异源门控通道等多种类型。
3. 离子泵的结构和功能离子泵是细胞膜上的一种重要膜蛋白，具有将离子从低浓度转运到高浓度的能力。
离子泵的典型代表包括Na+/K+ ATP酶和Ca2+ ATP酶等。
离子泵通过ATP酶的水解反应，将ATP分解为ADP和磷酸根，从而产生能量来催化离子的运输。
离子泵在维持细胞内外离子平衡、调节细胞内外离子浓度差异和细胞兴奋性等方面起着重要作用。
4. 动作电位的产生和传导动作电位是细胞膜上的一种电信号，是由于细胞膜上的离子通道在受到电刺激后发生开放和关闭而产生的电压变化。
动作电位的产生和传导是神经元和肌肉等可兴奋细胞活动的基础。
动作电位有兴奋性、传导性和波动性等特点，能够快速、一致地传导信号，完成神经冲动的传递和信息处理。
5. 生物体电生理学的应用电生理学在临床医学、药理学、生物技术和生理学研究等领域具有广泛的应用价值。
通过测量心电图、脑电图和肌电图等生物电信号，可以诊断心脏、脑部和肌肉等组织的功能状态和病理情况，指导疾病的治疗和康复。
通过研究离子通道和离子泵的结构和功能，可以探索药物的作用机制和开发新药物，为疾病治疗提供新的思路和方法。
综上所述，电生理学是生物医学领域中一个重要的研究方向，它通过研究细胞和组织在电场作用下的生物学效应，揭示电刺激对生物体的影响和调控机制，为临床医学和生命科学的发展提供了重要的理论基础和技术手段。
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
《药理学》第21章离子通道概论及钙通道阻滞药
第一节 离子通道概论
（四）氯通道 氯通道（chloride channels）存在于机体的兴奋性和非
兴奋性细胞膜，其生理作用是在兴奋性细胞稳定膜电位和 抑制动作电位的产生；在肥大细胞等非兴奋性细胞维持其 负的膜电位，为膜外Ca2+进入细胞内提供驱动力。该通道 还在调节细胞体积、维持细胞的内环境稳定中起重要作用。 目前已克隆出至少9种氯通道基因亚型，主要包括电压敏 感氯通道，囊性纤维跨膜电导调节体（CFTR），γ-氨基丁 酸受体氯通道。
第二十一章 离子通道概论及 钙通道阻滞药
Ion Channel and Calcium Channel Blockers
内容提要
1. 离子通道概论
离子通道概念、特性、分类、生理功能、分子 结构及门控机制。
2. 作用于离子通道的药物
① 作用于钠通道的药物 ② 作用于钾通道的药物：
钾通道阻滞药及钾通道开放药
阻滞剂
维拉帕米，DHPs， Cd2+ 氟桂嗪，sFTX， Ni2+
ω-CTX-GVIA， Cd2+ ω-CTX-MVIIC， ω-Aga-IVA
R
神经
注：DHPs：二氢吡啶类；sFTX：合成的蜘蛛毒素；ω-CTX：ω-芋螺毒素； Aga-IVA：一种蜘蛛毒素
第一节 离子通道概论
（三）钾通道 钾通道（potassium channel）是选择性允
吸收
维拉帕米 ＞90％ 口服
生物利用 产生作用时间 t1/2 度
20-35% ＜1.5min（i.v） 6h
30min（口服）
分布
消除
90％与血 7 0 ％ 肾 脏 排
浆蛋白结 出 ； 15% 胃
合
肠道消除
离子通道的分子药理学-1
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
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。
（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
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
P型钙离子通道 中枢Purkinje细胞 R型钙离子通道 主动脉
离子通道的研究及其在生命科学中的应用
离子通道的研究及其在生命科学中的应用离子通道是细胞膜中的一种重要蛋白质，它能够调节细胞内外离子的传输，从而控制神经、肌肉等方面的生理活动。
离子通道的研究已成为现代生命科学中的热门领域之一。
本篇文章将就离子通道的研究及其在生命科学中的应用进行探讨。
一、离子通道定义及分类离子通道是细胞膜上的一类蛋白质，其主要功能是调节离子的传输。
离子通道由多个不同的蛋白质亚单位组成，形成一个开放和关闭的通道。
当离子通道处于开放状态时，离子可以沿着通道进行传输，当离子通道处于关闭状态时，离子无法通过通道。
根据离子通道的传输离子种类和结构特征，可以将其分类。
常见的离子通道包括阳离子通道、阴离子通道、水通道等。
阳离子通道主要包括钠通道、钾通道、钙通道等，阴离子通道包括氯离子通道等。
水通道则是一种特殊的离子通道，它能够促进水的分子运动。
另外，离子通道还可以根据功能特性进行分类，包括电压门控离子通道、配体门控离子通道、转运蛋白等。
二、离子通道的研究方法离子通道的研究需要各种各样的实验方法。
常用的实验方法包括电生理学实验、分子生物学实验、蛋白质筛选实验等。
电生理学实验是离子通道研究中最基本的实验方法之一。
该方法主要通过记录细胞膜上离子通道开放和关闭状态下的电压变化，从而对离子通道的性质和特点进行分析。
电生理学实验可以分为细胞内记录和细胞外记录两种方法，前者通常通过玻璃微电极在细胞内记录离子通道促进离子通道的开放状态，后者则是在细胞外记录离子通道的电压变化情况。
分子生物学实验则是离子通道研究中的另一种重要实验方法。
该方法主要是通过克隆和表达离子通道基因，从而分析离子通道蛋白的结构和性质，以及离子通道调控机制等。
通过该实验方法，研究人员可以深入了解离子通道基因的表达调控机制及突变对离子通道结构和功能的影响等方面。
蛋白质筛选实验则是一种广泛应用于离子通道筛选方面的实验方法。
通过该方法可以快速筛选出具有活性的蛋白质，对离子通道结构和功能的研究提供了有力的支持。
第21章离子通道概论及钙通道阻滞药
第21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掌握：1.掌握离子通道特性、分类及生理功能。
2.钙通道阻滞药概念、分类、药理作用及临床应用。
熟悉：钙通道阻滞药的作用机制。
了解：离子通道的分子结构及门控机制；作用于离子通道的药物。
第一节离子通道概论★一、离子通道的特性1. 离子选择性：某一种离子只能通过与其相应的通道跨膜扩散。
2. 门控特性：离子通道一般都具有相应的闸门，通道闸门的开启和关闭过程称为门控。
★二、离子通道的分类1.电压门控离子通道：即膜电压变化激活的离子通道。
2.配体门控离子通道：由递质与通道蛋白分子上的结合位点相结合而开启。
★三、离子通道的生理功能（一）决定细胞的兴奋性、不应性和传导性：形成动作电位，传递信号、调节机能活动（二）介导兴奋-收缩耦联和兴奋分泌耦联：产生动作电位→肌肉收缩、腺体分泌关键环节：Ca2+内流（三）调节血管平滑肌的舒缩活动（四）参与细胞跨膜信号转导过程：①神经-肌肉接头信号转导：电压门控钙通道②CNS突触传递：电压门控通道、化学门控通道（五）维持细胞正常形态和功能完整性第二节作用于离子通道的药物一、作用于钠通道的药物：钠通道阻滞药，临床常用的有局部麻醉药，抗癫痫药和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（二）钾通道开放药第三节钙通道阻滞药钙通道阻滞药，又称钙拮抗药是一类选择性阻滞钙通道，抑制细胞外Ca2+内流，降低细胞内Ca2+浓度的药物。
★一、钙通道阻滞药分类1.二氢吡啶类（DHPs）：硝苯地平、尼卡地平、尼群地平、氨氯地平、尼莫地平等。
2.苯并噻氮卓类（BTZs）：地尔硫zhuo、克仑硫zhuo、二氯呋利等。
3.苯烷胺类（PAAs）：维拉帕米、加洛帕米、噻帕米等。
二、钙通道阻滞药的作用机制L--型钙通道α1亚基至少含有三种不同类的钙通道阻滞药的结合受体。
这些结合受体是不同的，其中苯烷胺类（如维拉帕米）及硫氮类结合点在细胞膜内侧，二氢吡啶类（如硝苯地平）的结合位点在细胞膜外侧。
离子通道概论及钙通道阻滞药
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↑。
（1）使细胞膜更负（超级化），致电压依赖性钙通道开放不易开放。
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Na+通道：电压门控离子通道内流
Ca2+通道：内流
1N、T、P、Q、R6型，[Ca2+]o→[Ca2+]i
2、受体调控性钙通道：
①Ryanodine受体（RyRs）钙释放通道：RY1、RY2、RY3
②IP3受体（IP3Rs）通道：IP3R1、IP3R2、IP3R3
K+通道：
1、电压依赖性钾通道
①外向延迟整流钾通道（I K）：复极化外流
快速激活整流钾电流I Kr
缓慢激活整流钾电流I Ks
超快速延迟整流钾电流I Kur（心房肌）
②瞬间外向钾通道（I to）：1期复极化外流
4-AP敏感钾电流I to1
Ca2+敏感钾电流I to2
③起搏电流（If）：超极化激活的时间依赖性内向整流电流
2、Ca2+依赖性钾通道：K Ca电流：I KCa
3、内向整流钾通道：
内向整流钾通道：K IR（Kir2.1）电流：I K1
ATP敏感钾通道：K ATP（Kir6.2）电流：I K（A TP）
Ach激活钾通道：K ACh（Kir3.X）电流：I K（ACh）
Cl—通道：
1、电压敏感氯通道：
1-型通道ClC-1：骨骼肌
2-型通道ClC-2
3-型通道ClC-3：肾脏
2、囊性纤维跨膜电导调节体：CFTR cAMP调节氯通道：I Cl（cAMP）
3、γ-氨基丁酸（GABA）受体氯通道：配体门控Cl—通道Cl—内流（超极化）。