細(xì)胞(xbo)的基本功能精品課第一頁(yè)，共64頁(yè)。第二章第二章第二章第二章 細(xì)胞細(xì)胞細(xì)胞細(xì)胞(xbo)(xbo)(xbo)(xbo)的的的的基本功能基本功能基本功能基本功能 The basic functions of cell第二頁(yè)，共64頁(yè)。第三節(jié)第三節(jié) 細(xì)胞細(xì)胞(xbo)(xbo)的電活動(dòng)的電活動(dòng)The Bioelectric Phenomena of Cell講授講授講授講授(jingshu)(jingshu)(jingshu)(jingshu)者者者者大連大學(xué)大連大學(xué)大連大學(xué)大連大學(xué)(dxu)(dxu)(dxu)(dxu)醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)院生理教研室生理教研室生理教研室生理教研室孫莉?qū)O莉?qū)O莉?qū)O莉第三頁(yè)，共64頁(yè)。一、細(xì)胞膜的被動(dòng)電學(xué)特性和電緊張一、細(xì)胞膜的被動(dòng)電學(xué)特性和電緊張一、細(xì)胞膜的被動(dòng)電學(xué)特性和電緊張一、細(xì)胞膜的被動(dòng)電學(xué)特性和電緊張(jnzhng)(jnzhng)電位電位電位電位膜電容和膜電阻膜電容和膜電阻膜電容和膜電阻膜電容和膜電阻(dinz)(dinz)RKRNaRClRCaCm膜電容：脂質(zhì)雙層構(gòu)成的絕緣層類(lèi)似平膜電容：脂質(zhì)雙層構(gòu)成的絕緣層類(lèi)似平行板電容器，具有行板電容器，具有(jyu)(jyu)電容的特性。電容的特性。跨膜電位：膜上離子通道開(kāi)放，帶電離子流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生膜兩側(cè)電位差。也稱(chēng)“膜電位”。膜電阻：?jiǎn)渭兊闹|(zhì)雙層幾乎是絕緣的，電阻高，因其中嵌入許多離子通道和轉(zhuǎn)運(yùn)體，離子通道和轉(zhuǎn)運(yùn)體的數(shù)量越多，膜電阻就越小。膜電導(dǎo)：膜電阻的倒數(shù)。表示膜對(duì)離子通透性的大小。軸向電阻：沿細(xì)胞長(zhǎng)軸存在。細(xì)胞膜的被動(dòng)電學(xué)特性：細(xì)胞膜的被動(dòng)電學(xué)特性：細(xì)胞膜作為一個(gè)細(xì)胞膜作為一個(gè)靜態(tài)的電學(xué)元件所表現(xiàn)出的電學(xué)特性。靜態(tài)的電學(xué)元件所表現(xiàn)出的電學(xué)特性。第四頁(yè)，共64頁(yè)。膜的被動(dòng)電學(xué)特性和電緊張(jnzhng)電位B：經(jīng)微電極向神經(jīng)纖維胞漿內(nèi)注入的電流沿軸漿縱向流動(dòng)并跨膜流出胞外，由于縱向電阻的存在和沿途(ynt)不斷跨膜漏出,電流密度隨流動(dòng)距離的延長(zhǎng)而逐漸衰減；A：膜的等效電路圖。Cm：膜電容；Rm：膜電阻(dinz)；R i：縱向電阻(dinz)。C：隨距離逐漸衰減的跨膜電流引起的膜電位變化電緊張電位電緊張電位：電緊張電位：由膜的被動(dòng)電學(xué)特性決定其空間分布的膜電位。第五頁(yè)，共64頁(yè)。二、靜息電位二、靜息電位(Resting potential)(Resting potential)及其產(chǎn)生及其產(chǎn)生(chnshng)(chnshng)機(jī)制機(jī)制（一）靜息（一）靜息(jn x)電位的記錄和電位的記錄和數(shù)值數(shù)值神經(jīng)纖維跨膜電位的記錄(jl)A：神經(jīng)纖維跨膜電位記錄(jl)的實(shí)驗(yàn)布置；B：有髓鞘神經(jīng)纖維動(dòng)作電位第六頁(yè)，共64頁(yè)。極極極極 化：化：化：化：靜息電位存在時(shí)，細(xì)胞膜電位外正內(nèi)負(fù)的狀態(tài)。靜息電位存在時(shí)，細(xì)胞膜電位外正內(nèi)負(fù)的狀態(tài)。靜息電位存在時(shí)，細(xì)胞膜電位外正內(nèi)負(fù)的狀態(tài)。靜息電位存在時(shí)，細(xì)胞膜電位外正內(nèi)負(fù)的狀態(tài)。超極化：超極化：超極化：超極化：靜息電位增大的過(guò)程或狀態(tài)。（例：靜息電位增大的過(guò)程或狀態(tài)。（例：靜息電位增大的過(guò)程或狀態(tài)。（例：靜息電位增大的過(guò)程或狀態(tài)。（例：-70-100mv-70-100mv-70-100mv-70-100mv）去極化：去極化：去極化：去極化：靜息電位減小的過(guò)程或狀態(tài)。靜息電位減小的過(guò)程或狀態(tài)。靜息電位減小的過(guò)程或狀態(tài)。靜息電位減小的過(guò)程或狀態(tài)。（例：（例：（例：（例：-70-50mv-70-50mv-70-50mv-70-50mv）反極化：反極化：反極化：反極化：去極化至零電位后，去極化至零電位后，去極化至零電位后，去極化至零電位后，膜內(nèi)電位進(jìn)一步變正值。膜內(nèi)電位進(jìn)一步變正值。膜內(nèi)電位進(jìn)一步變正值。膜內(nèi)電位進(jìn)一步變正值。復(fù)極化：復(fù)極化：復(fù)極化：復(fù)極化：細(xì)胞膜去極化后再向靜息電位方向恢復(fù)細(xì)胞膜去極化后再向靜息電位方向恢復(fù)細(xì)胞膜去極化后再向靜息電位方向恢復(fù)細(xì)胞膜去極化后再向靜息電位方向恢復(fù)靜息電位靜息電位靜息電位靜息電位(din wi)(din wi)(din wi)(din wi)概念概念概念概念:靜息時(shí)，質(zhì)膜兩側(cè)存在著外正內(nèi)負(fù)的電位靜息時(shí)，質(zhì)膜兩側(cè)存在著外正內(nèi)負(fù)的電位靜息時(shí)，質(zhì)膜兩側(cè)存在著外正內(nèi)負(fù)的電位靜息時(shí)，質(zhì)膜兩側(cè)存在著外正內(nèi)負(fù)的電位(din wi)(din wi)(din wi)(din wi)差差差差.第七頁(yè)，共64頁(yè)。去極化去極化(j(j hu)hu)（除極）（除極）極化極化(j(j hu)hu)超極化超極化(j(j hu)hu)-+-+-70 mV第八頁(yè)，共64頁(yè)。（二）靜息（二）靜息(jn x)電位產(chǎn)生電位產(chǎn)生機(jī)制機(jī)制細(xì)胞細(xì)胞細(xì)胞細(xì)胞(xbo)(xbo)內(nèi)外離子分布特內(nèi)外離子分布特內(nèi)外離子分布特內(nèi)外離子分布特點(diǎn)：點(diǎn)：點(diǎn)：點(diǎn)：主要陰離子：主要陰離子：Cl Cl-蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)細(xì)胞外細(xì)胞外 細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞內(nèi)主要陽(yáng)離子：主要陽(yáng)離子：Na Na+K K+細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞內(nèi)(mM）細(xì)胞外（細(xì)胞外（mM）濃度差驅(qū)濃度差驅(qū)濃度差驅(qū)濃度差驅(qū)動(dòng)動(dòng)動(dòng)動(dòng)KK+外流外流外流外流 K K+出來(lái)后，負(fù)電荷出來(lái)后，負(fù)電荷出來(lái)后，負(fù)電荷出來(lái)后，負(fù)電荷不能隨同出去，不能隨同出去，不能隨同出去，不能隨同出去，KK+聚集在膜的外表面聚集在膜的外表面聚集在膜的外表面聚集在膜的外表面以膜為界，出現(xiàn)以膜為界，出現(xiàn)以膜為界，出現(xiàn)以膜為界，出現(xiàn)外正內(nèi)負(fù)外正內(nèi)負(fù)外正內(nèi)負(fù)外正內(nèi)負(fù)靜息電位靜息電位靜息電位靜息電位(din wi)(din wi)產(chǎn)生產(chǎn)生產(chǎn)生產(chǎn)生基礎(chǔ)基礎(chǔ)基礎(chǔ)基礎(chǔ)非門(mén)控非門(mén)控K+K+通道通道(tngdo)(tngdo)（K+K+漏通道漏通道(tngdo)(tngdo)）第十一頁(yè)，共64頁(yè)。影響影響(yngxing)K+(yngxing)K+擴(kuò)擴(kuò)散的力量散的力量濃度差濃度差濃度差濃度差促使促使促使促使KK+擴(kuò)散擴(kuò)散擴(kuò)散擴(kuò)散 電場(chǎng)力電場(chǎng)力電場(chǎng)力電場(chǎng)力阻礙阻礙阻礙阻礙KK+擴(kuò)散擴(kuò)散擴(kuò)散擴(kuò)散濃度差濃度差濃度差濃度差=電位差電位差電位差電位差 KK+的平衡電位的平衡電位的平衡電位的平衡電位 電化學(xué)驅(qū)動(dòng)力為零時(shí)，電化學(xué)驅(qū)動(dòng)力為零時(shí)，K+K+的跨膜凈移動(dòng)為零，此時(shí)的跨的跨膜凈移動(dòng)為零，此時(shí)的跨膜電位稱(chēng)為膜電位稱(chēng)為K+K+的平衡的平衡(pnghng)(pnghng)電位。電位。第十二頁(yè)，共64頁(yè)。K+的平衡電位的平衡電位(din wi)的形成的形成過(guò)程過(guò)程n n 在靜息情況下，細(xì)胞膜對(duì)蛋白質(zhì)等有機(jī)負(fù)離子基本在靜息情況下，細(xì)胞膜對(duì)蛋白質(zhì)等有機(jī)負(fù)離子基本上是不通透的，對(duì)上是不通透的，對(duì)K+K+的通透性較大，對(duì)的通透性較大，對(duì)Na+Na+的通透性較小。的通透性較小。因此，因此，K+K+可以擴(kuò)散到細(xì)胞外，擴(kuò)散出細(xì)胞外的可以擴(kuò)散到細(xì)胞外，擴(kuò)散出細(xì)胞外的K+K+，建立，建立起外正內(nèi)負(fù)的電位差，此電位阻礙起外正內(nèi)負(fù)的電位差，此電位阻礙K+K+的外流，而的外流，而K+K+的濃的濃度差則促使度差則促使K+K+外流，如前者的力量小于后者，則外流，如前者的力量小于后者，則K+K+繼續(xù)繼續(xù)外流，如大于后者，則驅(qū)使外流，如大于后者，則驅(qū)使K+K+內(nèi)流，如二者的力量相等，內(nèi)流，如二者的力量相等，則則K+K+的凈流動(dòng)等于零，表明所建立的靜息電位達(dá)到的凈流動(dòng)等于零，表明所建立的靜息電位達(dá)到(d(d do)do)能阻止能阻止K+K+的外流為止，膜電位便維持在一穩(wěn)定的數(shù)的外流為止，膜電位便維持在一穩(wěn)定的數(shù)值，此時(shí)的膜電位就是值，此時(shí)的膜電位就是 K+K+外流形成的電外流形成的電-化學(xué)平衡電位?；瘜W(xué)平衡電位。第十三頁(yè)，共64頁(yè)。EKK+ilnRT=ZFK+oK+ilog=K+o60 -90 mVNernst Nernst 方程式：方程式：方程式：方程式：靜息時(shí)，細(xì)胞內(nèi)外靜息時(shí)，細(xì)胞內(nèi)外靜息時(shí)，細(xì)胞內(nèi)外靜息時(shí)，細(xì)胞內(nèi)外(niwi)(niwi)電荷分布電荷分布電荷分布電荷分布情況情況情況情況電位電位電位電位(din wi)(din wi)測(cè)測(cè)測(cè)測(cè)量細(xì)胞內(nèi)電位量細(xì)胞內(nèi)電位量細(xì)胞內(nèi)電位量細(xì)胞內(nèi)電位(din wi)(din wi)低于細(xì)低于細(xì)低于細(xì)低于細(xì)胞外胞外胞外胞外R:R:氣體常數(shù)氣體常數(shù)(chngsh)(chngsh)T T：絕對(duì)溫度：絕對(duì)溫度F F：法拉第常數(shù)：法拉第常數(shù)(chngsh)(chngsh)Z Z：原子價(jià)：原子價(jià)第十四頁(yè)，共64頁(yè)。參與靜息電位形成的其它參與靜息電位形成的其它(qt)(qt)因素因素靜息電位靜息電位靜息電位靜息電位(din wi)(din wi)(din wi)(din wi)實(shí)際值實(shí)際值實(shí)際值實(shí)際值 理論值理論值理論值理論值Na+Na+Na+Na+進(jìn)入進(jìn)入進(jìn)入進(jìn)入(jnr)(jnr)(jnr)(jnr)細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞內(nèi)第十五頁(yè)，共64頁(yè)。Na+-K+Na+-K+泵在維持泵在維持(wich)RP(wich)RP中的特殊中的特殊作用作用靜息靜息靜息靜息(jn x)(jn x)(jn x)(jn x)電位時(shí)，電位時(shí)，電位時(shí)，電位時(shí)，K+K+K+K+不斷漏出、不斷漏出、不斷漏出、不斷漏出、Na+Na+Na+Na+不斷漏入細(xì)胞。不斷漏入細(xì)胞。不斷漏入細(xì)胞。不斷漏入細(xì)胞。當(dāng)細(xì)胞內(nèi)當(dāng)細(xì)胞內(nèi)當(dāng)細(xì)胞內(nèi)當(dāng)細(xì)胞內(nèi)Na+Na+Na+Na+升高，激活升高，激活升高，激活升高，激活Na+Na+Na+Na+泵，不斷將泵，不斷將泵，不斷將泵，不斷將3 3 3 3個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)Na+Na+Na+Na+搬出，將搬出，將搬出，將搬出，將2 2 2 2個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)K+K+K+K+搬入，使膜內(nèi)電位負(fù)值增大。搬入，使膜內(nèi)電位負(fù)值增大。搬入，使膜內(nèi)電位負(fù)值增大。搬入，使膜內(nèi)電位負(fù)值增大。第十六頁(yè)，共64頁(yè)。K+外流形成的電外流形成的電-化學(xué)平衡電位化學(xué)平衡電位(din wi)。少量少量Na+離子內(nèi)流。離子內(nèi)流。鈉鈉-鉀泵（生電性泵）參與細(xì)胞內(nèi)負(fù)電位鉀泵（生電性泵）參與細(xì)胞內(nèi)負(fù)電位(din wi)的形成。的形成。RPRP形成機(jī)制形成機(jī)制(jzh)(jzh)總結(jié)總結(jié)第十七頁(yè)，共64頁(yè)。影響靜息電位水平影響靜息電位水平(shupng)的的因素因素細(xì)胞外細(xì)胞外K+濃度：濃度：K+濃度濃度EK負(fù)值負(fù)值靜息電位靜息電位膜對(duì)膜對(duì)Na+、K+的相對(duì)的相對(duì)(xingdu)通透性通透性膜對(duì)膜對(duì)K+通透性相對(duì)通透性相對(duì)(xingdu)靜息電位靜息電位膜對(duì)膜對(duì)Na+通透性相對(duì)通透性相對(duì)(xingdu)靜息電靜息電位位鈉泵活動(dòng)的水平：鈉泵活動(dòng)的水平：活動(dòng)活動(dòng)靜息電位靜息電位（膜產(chǎn)生一定超極化）（膜產(chǎn)生一定超極化）第十八頁(yè)，共64頁(yè)。2.RP 2.RP 2.RP 2.RP 2.RP 2.RP 主要是主要是主要是主要是主要是主要是K+K+K+K+K+K+外流所形成外流所形成外流所形成外流所形成外流所形成外流所形成(xngchng)(xngchng)(xngchng)(xngchng)(xngchng)(xngchng)的電的電的電的電的電的電-化學(xué)平衡電化學(xué)平衡電化學(xué)平衡電化學(xué)平衡電化學(xué)平衡電化學(xué)平衡電位。位。位。位。位。位。4.Na+-K+4.Na+-K+4.Na+-K+4.Na+-K+4.Na+-K+4.Na+-K+泵的活動(dòng)也參與靜息泵的活動(dòng)也參與靜息泵的活動(dòng)也參與靜息泵的活動(dòng)也參與靜息泵的活動(dòng)也參與靜息泵的活動(dòng)也參與靜息(jn x)(jn x)(jn x)(jn x)(jn x)(jn x)電位的電位的電位的電位的電位的電位的形成。形成。形成。形成。形成。形成。靜息靜息靜息靜息(jn x)(jn x)電電電電位小結(jié)位小結(jié)位小結(jié)位小結(jié)3.3.3.3.3.3.少量少量少量少量少量少量NaNaNaNaNaNa+內(nèi)流內(nèi)流內(nèi)流內(nèi)流內(nèi)流內(nèi)流,參與靜息電位的形成。參與靜息電位的形成。參與靜息電位的形成。參與靜息電位的形成。參與靜息電位的形成。參與靜息電位的形成。1.1.1.1.膜內(nèi)外離子不均衡分布和膜的選擇性通透是產(chǎn)生膜內(nèi)外離子不均衡分布和膜的選擇性通透是產(chǎn)生膜內(nèi)外離子不均衡分布和膜的選擇性通透是產(chǎn)生膜內(nèi)外離子不均衡分布和膜的選擇性通透是產(chǎn)生RPRP的基的基的基的基礎(chǔ)礎(chǔ)礎(chǔ)礎(chǔ);離子不均衡分布是離子不均衡分布是離子不均衡分布是離子不均衡分布是NaNa+-K-K+泵活動(dòng)的結(jié)果。泵活動(dòng)的結(jié)果。泵活動(dòng)的結(jié)果。泵活動(dòng)的結(jié)果。第十九頁(yè)，共64頁(yè)。三、三、動(dòng)作電位及其形成動(dòng)作電位及其形成(xngchng)(xngchng)機(jī)制機(jī)制Action Potential第二十頁(yè)，共64頁(yè)。（一）動(dòng)作電位（一）動(dòng)作電位(Action Potential)后電位后電位后電位后電位(din(din wi)wi)動(dòng)作電位概念動(dòng)作電位概念 在靜息電位基礎(chǔ)上，給細(xì)胞一個(gè)適當(dāng)?shù)拇碳ぴ陟o息電位基礎(chǔ)上，給細(xì)胞一個(gè)適當(dāng)?shù)拇碳?cj)，可觸發(fā)產(chǎn)生可傳播的電位波動(dòng)，稱(chēng)為動(dòng)作電位可觸發(fā)產(chǎn)生可傳播的電位波動(dòng)，稱(chēng)為動(dòng)作電位.鋒電位鋒電位鋒電位鋒電位 負(fù)后電位負(fù)后電位(din wi)(din wi)（后去極化）（后去極化）正后電位正后電位（后超極化）（后超極化）波形組成波形組成第二十一頁(yè)，共64頁(yè)。動(dòng)作電位特性動(dòng)作電位特性動(dòng)作電位特性動(dòng)作電位特性(txng)(txng)(txng)(txng)全或無(wú)現(xiàn)象全或無(wú)現(xiàn)象全或無(wú)現(xiàn)象全或無(wú)現(xiàn)象(xinxing)(xinxing)(xinxing)(xinxing)不衰減性傳播不衰減性傳播不衰減性傳播不衰減性傳播動(dòng)作電位時(shí)相動(dòng)作電位時(shí)相動(dòng)作電位時(shí)相動(dòng)作電位時(shí)相 去極化去極化去極化去極化 復(fù)極化復(fù)極化復(fù)極化復(fù)極化閾值：能引發(fā)動(dòng)作電位的最小刺激強(qiáng)度閾值：能引發(fā)動(dòng)作電位的最小刺激強(qiáng)度(qingd)(qingd)，也稱(chēng)為閾強(qiáng)度，也稱(chēng)為閾強(qiáng)度(qingd)(qingd)。第二十二頁(yè)，共64頁(yè)。（二）動(dòng)作電位的產(chǎn)生（二）動(dòng)作電位的產(chǎn)生(chnshng)條件條件n n細(xì)胞內(nèi)外離子的不均衡分布細(xì)胞內(nèi)外離子的不均衡分布n n（Na+濃度濃度(nngd)差：外：內(nèi)差：外：內(nèi)=10：1）n n細(xì)胞膜對(duì)離子的選擇通透性細(xì)胞膜對(duì)離子的選擇通透性n n（細(xì)胞興奮時(shí)允許（細(xì)胞興奮時(shí)允許Na+內(nèi)流）內(nèi)流）內(nèi)向電流內(nèi)向電流：膜外正電荷流入膜內(nèi)。：膜外正電荷流入膜內(nèi)。使膜內(nèi)電位負(fù)值使膜內(nèi)電位負(fù)值(f zh)(f zh)減小，引起膜去極化。減小，引起膜去極化。外向電流外向電流：正電荷由胞內(nèi)流出胞外。：正電荷由胞內(nèi)流出胞外。引起膜的復(fù)極化或超極化。引起膜的復(fù)極化或超極化。第二十三頁(yè)，共64頁(yè)。1.1.1.1.1.1.電化學(xué)驅(qū)動(dòng)力電化學(xué)驅(qū)動(dòng)力電化學(xué)驅(qū)動(dòng)力電化學(xué)驅(qū)動(dòng)力電化學(xué)驅(qū)動(dòng)力電化學(xué)驅(qū)動(dòng)力 ：當(dāng)某種離子：當(dāng)某種離子：當(dāng)某種離子：當(dāng)某種離子：當(dāng)某種離子：當(dāng)某種離子(lz)(lz)(lz)(lz)(lz)(lz)跨膜擴(kuò)散時(shí)，受到來(lái)自濃度跨膜擴(kuò)散時(shí)，受到來(lái)自濃度跨膜擴(kuò)散時(shí)，受到來(lái)自濃度跨膜擴(kuò)散時(shí)，受到來(lái)自濃度跨膜擴(kuò)散時(shí)，受到來(lái)自濃度跨膜擴(kuò)散時(shí)，受到來(lái)自濃度差和電位差的雙重驅(qū)動(dòng)力，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)力的代數(shù)和稱(chēng)為電化學(xué)驅(qū)動(dòng)差和電位差的雙重驅(qū)動(dòng)力，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)力的代數(shù)和稱(chēng)為電化學(xué)驅(qū)動(dòng)差和電位差的雙重驅(qū)動(dòng)力，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)力的代數(shù)和稱(chēng)為電化學(xué)驅(qū)動(dòng)差和電位差的雙重驅(qū)動(dòng)力，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)力的代數(shù)和稱(chēng)為電化學(xué)驅(qū)動(dòng)差和電位差的雙重驅(qū)動(dòng)力，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)力的代數(shù)和稱(chēng)為電化學(xué)驅(qū)動(dòng)差和電位差的雙重驅(qū)動(dòng)力，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)力的代數(shù)和稱(chēng)為電化學(xué)驅(qū)動(dòng)力。決定離子力。決定離子力。決定離子力。決定離子力。決定離子力。決定離子(lz)(lz)(lz)(lz)(lz)(lz)的跨膜流動(dòng)的方向和速度的跨膜流動(dòng)的方向和速度的跨膜流動(dòng)的方向和速度的跨膜流動(dòng)的方向和速度的跨膜流動(dòng)的方向和速度的跨膜流動(dòng)的方向和速度Na+Na+Na+的電化學(xué)驅(qū)動(dòng)力：的電化學(xué)驅(qū)動(dòng)力：的電化學(xué)驅(qū)動(dòng)力：的電化學(xué)驅(qū)動(dòng)力：的電化學(xué)驅(qū)動(dòng)力：的電化學(xué)驅(qū)動(dòng)力：70mV-(+60mV)=-130mV70mV-(+60mV)=-130mV70mV-(+60mV)=-130mVK+K+K+的電化學(xué)驅(qū)動(dòng)力的電化學(xué)驅(qū)動(dòng)力的電化學(xué)驅(qū)動(dòng)力的電化學(xué)驅(qū)動(dòng)力的電化學(xué)驅(qū)動(dòng)力的電化學(xué)驅(qū)動(dòng)力:70mV-(-90mV)=+20mV70mV-(-90mV)=+20mV70mV-(-90mV)=+20mV表明：靜息表明：靜息表明：靜息表明：靜息表明：靜息表明：靜息(jn x)(jn x)(jn x)時(shí)時(shí)時(shí)時(shí)時(shí)時(shí)Na+Na+Na+受到很強(qiáng)的內(nèi)向驅(qū)動(dòng)力受到很強(qiáng)的內(nèi)向驅(qū)動(dòng)力受到很強(qiáng)的內(nèi)向驅(qū)動(dòng)力受到很強(qiáng)的內(nèi)向驅(qū)動(dòng)力受到很強(qiáng)的內(nèi)向驅(qū)動(dòng)力受到很強(qiáng)的內(nèi)向驅(qū)動(dòng)力（三）動(dòng)作電位的產(chǎn)生（三）動(dòng)作電位的產(chǎn)生(chnshng)(chnshng)機(jī)制機(jī)制靜息電位(Em)=-70mV EK=-90 mV ENa=+60 mV 負(fù)值代表內(nèi)向驅(qū)動(dòng)力，推動(dòng)產(chǎn)生內(nèi)向電流負(fù)值代表內(nèi)向驅(qū)動(dòng)力，推動(dòng)產(chǎn)生內(nèi)向電流（正離子流入膜內(nèi)或負(fù)離子流出膜外膜內(nèi)電位負(fù)值去極化）。正值代表外向驅(qū)動(dòng)力，推動(dòng)產(chǎn)生外向電流正值代表外向驅(qū)動(dòng)力，推動(dòng)產(chǎn)生外向電流（正離子流出膜外或負(fù)離子流入膜內(nèi)膜內(nèi)電位負(fù)值 復(fù)極化、超極化）。第二十四頁(yè)，共64頁(yè)。電壓鉗特點(diǎn)電壓鉗特點(diǎn):膜電位（膜電位（EmEm）固定）固定(gdng)(gdng)一水平，一水平，使電化學(xué)驅(qū)動(dòng)力（使電化學(xué)驅(qū)動(dòng)力（Em-ENa Em-ENa）也保持恒定）也保持恒定鈉電導(dǎo)鈉電導(dǎo)(din do)GNa=INa/(din do)GNa=INa/Em-ENa Em-ENa 電壓鉗技術(shù)記錄電壓鉗技術(shù)記錄(jl)(jl)膜電位及膜電位及分析分析第二十五頁(yè)，共64頁(yè)。利用電壓鉗技術(shù)記錄的槍烏鲗大神經(jīng)軸突的膜電流及其離子成分(chng fn)的分析：鉗制(qinzh)電壓：記錄(jl)的內(nèi)向電流和外向電流：河豚毒（TTX）阻斷了內(nèi)向電流：四乙銨（TEA）阻斷了外向電流證實(shí)：內(nèi)向電流是證實(shí)：內(nèi)向電流是Na+Na+Na+Na+內(nèi)流內(nèi)流內(nèi)流內(nèi)流產(chǎn)生的產(chǎn)生的產(chǎn)生的產(chǎn)生的證實(shí)：外向電流是證實(shí)：外向電流是K+K+K+K+外流外流外流外流產(chǎn)生的產(chǎn)生的產(chǎn)生的產(chǎn)生的第二十六頁(yè)，共64頁(yè)。2.2.2.2.動(dòng)作電位期間動(dòng)作電位期間動(dòng)作電位期間動(dòng)作電位期間(qjin)(qjin)(qjin)(qjin)膜電導(dǎo)的變化膜電導(dǎo)的變化膜電導(dǎo)的變化膜電導(dǎo)的變化 動(dòng)作電位的產(chǎn)生動(dòng)作電位的產(chǎn)生動(dòng)作電位的產(chǎn)生動(dòng)作電位的產(chǎn)生(chnshng)(chnshng)機(jī)制機(jī)制機(jī)制機(jī)制 上升上升上升上升上升上升(shngshng)(shngshng)(shngshng)支：支：支：支：支：支：Na+Na+Na+電導(dǎo)增加，電導(dǎo)增加，電導(dǎo)增加，電導(dǎo)增加，電導(dǎo)增加，電導(dǎo)增加，Na+Na+Na+內(nèi)內(nèi)內(nèi)內(nèi)內(nèi)內(nèi)流。流。流。流。流。流。下降支：下降支：下降支：下降支：下降支：下降支：K+K+K+電導(dǎo)增加，電導(dǎo)增加，電導(dǎo)增加，電導(dǎo)增加，電導(dǎo)增加，電導(dǎo)增加，K+K+K+外流。外流。外流。外流。外流。外流。第二十七頁(yè)，共64頁(yè)。升支：電壓升支：電壓(diny)(diny)門(mén)控門(mén)控Na+Na+通道通道內(nèi)向電流內(nèi)向電流去極化去極化（2 2）動(dòng)作電位的產(chǎn)生）動(dòng)作電位的產(chǎn)生(chnshng)(chnshng)過(guò)程過(guò)程刺激刺激(cj)(cj)神經(jīng)纖維神經(jīng)纖維局部膜去極化局部膜去極化電壓門(mén)控電壓門(mén)控Na+Na+通道開(kāi)放、通道開(kāi)放、Na+Na+內(nèi)流內(nèi)流閾電位閾電位更大的更大的Na+Na+的通透性、的通透性、Na+Na+內(nèi)流內(nèi)流 （內(nèi)向電流）（內(nèi)向電流）Na+Na+Na+Na+內(nèi)流的再生性循環(huán)內(nèi)流的再生性循環(huán)內(nèi)流的再生性循環(huán)內(nèi)流的再生性循環(huán)膜去極化膜去極化Na+Na+Na+Na+平衡電位平衡電位閾電位：閾電位：閾電位：閾電位：能觸發(fā)動(dòng)作電位的膜電位臨界值。能觸發(fā)動(dòng)作電位的膜電位臨界值。能觸發(fā)動(dòng)作電位的膜電位臨界值。能觸發(fā)動(dòng)作電位的膜電位臨界值。（能引起正反饋過(guò)程的臨界膜電位）（能引起正反饋過(guò)程的臨界膜電位）（能引起正反饋過(guò)程的臨界膜電位）（能引起正反饋過(guò)程的臨界膜電位）第二十八頁(yè)，共64頁(yè)。Na+Na+Na+Na+通道通道通道通道(tngdo)(tngdo)(tngdo)(tngdo)的再生性激活與的再生性激活與的再生性激活與的再生性激活與APAPAPAP的上升支的上升支的上升支的上升支膜去極化到達(dá)閾電位膜去極化到達(dá)閾電位膜去極化到達(dá)閾電位膜去極化到達(dá)閾電位(din(din(din(din wi)wi)wi)wi)后，使更多的后，使更多的后，使更多的后，使更多的Na+Na+Na+Na+通道通道通道通道開(kāi)放，形成開(kāi)放，形成開(kāi)放，形成開(kāi)放，形成Na+Na+Na+Na+內(nèi)流的正反內(nèi)流的正反內(nèi)流的正反內(nèi)流的正反饋，出現(xiàn)饋，出現(xiàn)饋，出現(xiàn)饋，出現(xiàn)APAPAPAP升支。升支。升支。升支。內(nèi)向內(nèi)向NaNa+電流電流 去極化去極化門(mén)控門(mén)控NaNa+通道開(kāi)放通道開(kāi)放電壓電壓 鈉電導(dǎo)的電壓依賴(lài)性和由此產(chǎn)生的去極化過(guò)程中的正反饋機(jī)制鈉電導(dǎo)的電壓依賴(lài)性和由此產(chǎn)生的去極化過(guò)程中的正反饋機(jī)制(jzh)(jzh)，是動(dòng)作電位起始的關(guān)鍵因素。是動(dòng)作電位起始的關(guān)鍵因素。第二十九頁(yè)，共64頁(yè)。Na+Na+Na+Na+通道通道通道通道(tngdo)(tngdo)(tngdo)(tngdo)失活與正反失活與正反失活與正反失活與正反饋環(huán)的終止饋環(huán)的終止饋環(huán)的終止饋環(huán)的終止 NaNa+通道的三種狀態(tài)通道的三種狀態(tài)通道的三種狀態(tài)通道的三種狀態(tài)關(guān)閉關(guān)閉關(guān)閉關(guān)閉激活激活激活激活失活失活失活失活失活失活去極化過(guò)程中鈉通道狀態(tài)的變化去極化過(guò)程中鈉通道狀態(tài)的變化(binhu)(binhu)Vm Vm：膜電位；：膜電位；Im Im：膜電流；：膜電流；m m 和和 h h 分別示意鈉通道的激活門(mén)和失活門(mén)分別示意鈉通道的激活門(mén)和失活門(mén)干預(yù)干預(yù)Na+Na+通道通道(tngdo)(tngdo)的藥物及臨床應(yīng)用的藥物及臨床應(yīng)用NaNa+通道通道通道通道阻斷劑：阻斷劑：類(lèi)抗心律失常藥，可抑制異常興奮環(huán)路中動(dòng)作電位的傳導(dǎo)，類(lèi)抗心律失常藥，可抑制異常興奮環(huán)路中動(dòng)作電位的傳導(dǎo)，終止快速心律失常。終止快速心律失常。NaNa+通道激動(dòng)劑；可增加心肌動(dòng)作電位期間通道激動(dòng)劑；可增加心肌動(dòng)作電位期間通道激動(dòng)劑；可增加心肌動(dòng)作電位期間通道激動(dòng)劑；可增加心肌動(dòng)作電位期間NaNa+和和和和CaCa2+2+的流入，是一種強(qiáng)心藥。的流入，是一種強(qiáng)心藥。的流入，是一種強(qiáng)心藥。的流入，是一種強(qiáng)心藥。第三十頁(yè)，共64頁(yè)。動(dòng)作電位去極化過(guò)程動(dòng)作電位去極化過(guò)程n nNa+Na+離子內(nèi)流形成的電離子內(nèi)流形成的電離子內(nèi)流形成的電離子內(nèi)流形成的電-化學(xué)平衡電位?；瘜W(xué)平衡電位?；瘜W(xué)平衡電位?；瘜W(xué)平衡電位。n n 當(dāng)細(xì)胞受到閾刺激或閾上刺激時(shí)，細(xì)胞膜對(duì)當(dāng)細(xì)胞受到閾刺激或閾上刺激時(shí)，細(xì)胞膜對(duì)當(dāng)細(xì)胞受到閾刺激或閾上刺激時(shí)，細(xì)胞膜對(duì)當(dāng)細(xì)胞受到閾刺激或閾上刺激時(shí)，細(xì)胞膜對(duì)Na+Na+的的的的通透性增大，電壓門(mén)控通透性增大，電壓門(mén)控通透性增大，電壓門(mén)控通透性增大，電壓門(mén)控Na+Na+通道開(kāi)放，通道開(kāi)放，通道開(kāi)放，通道開(kāi)放，Na+Na+內(nèi)流，膜內(nèi)流，膜內(nèi)流，膜內(nèi)流，膜去極化，當(dāng)達(dá)閾電位時(shí)，去極化，當(dāng)達(dá)閾電位時(shí)，去極化，當(dāng)達(dá)閾電位時(shí)，去極化，當(dāng)達(dá)閾電位時(shí)，Na+Na+通道大量開(kāi)放，通道大量開(kāi)放，通道大量開(kāi)放，通道大量開(kāi)放，Na+Na+內(nèi)內(nèi)內(nèi)內(nèi)流超過(guò)流超過(guò)流超過(guò)流超過(guò)K+K+外流，使膜發(fā)生更強(qiáng)的去極化，這又會(huì)使更多外流，使膜發(fā)生更強(qiáng)的去極化，這又會(huì)使更多外流，使膜發(fā)生更強(qiáng)的去極化，這又會(huì)使更多外流，使膜發(fā)生更強(qiáng)的去極化，這又會(huì)使更多的的的的Na+Na+通道開(kāi)放，和形成更強(qiáng)的通道開(kāi)放，和形成更強(qiáng)的通道開(kāi)放，和形成更強(qiáng)的通道開(kāi)放，和形成更強(qiáng)的Na+Na+內(nèi)流，形成內(nèi)流，形成內(nèi)流，形成內(nèi)流，形成Na+Na+通道激活對(duì)膜去極化的正反饋，膜迅速去極化，膜通道激活對(duì)膜去極化的正反饋，膜迅速去極化，膜通道激活對(duì)膜去極化的正反饋，膜迅速去極化，膜通道激活對(duì)膜去極化的正反饋，膜迅速去極化，膜內(nèi)負(fù)電位消失，形成正電位，當(dāng)其足以阻止內(nèi)負(fù)電位消失，形成正電位，當(dāng)其足以阻止內(nèi)負(fù)電位消失，形成正電位，當(dāng)其足以阻止內(nèi)負(fù)電位消失，形成正電位，當(dāng)其足以阻止(z(z zhzh)Na+)Na+凈移入為止。形成上升支。凈移入為止。形成上升支。凈移入為止。形成上升支。凈移入為止。形成上升支。第三十一頁(yè)，共64頁(yè)。電壓電壓電壓電壓(diny)(diny)(diny)(diny)門(mén)控門(mén)控門(mén)控門(mén)控K+K+K+K+通道與通道與通道與通道與復(fù)極化復(fù)極化復(fù)極化復(fù)極化復(fù)極化（mV）膜電位膜電位時(shí)間（ms）降支：降支：K+K+通透性增加通透性增加(zngji)K+(zngji)K+外流外流 復(fù)極復(fù)極化化鉀通道只有一個(gè)鉀通道只有一個(gè)(y)(y)激活門(mén)，沒(méi)