1、一、静息电位(resting potential, RP)1、概念:静息电位:细胞在静息(未受刺激)状态下膜两侧的电位差称静息电位(膜电位)2、静息时细胞的特点静息时细胞内外离子的特点:细胞内K +一般比细胞外液高 30 倍; 细胞内带负电荷的生物大分子(主要是蛋白质)比细胞外液高 10 倍; 细胞外液中Na+和 CL-都比细胞内高 20 倍。所以, 细胞内正离子主要为 K+,负离子主要为带负电荷的蛋白质分子。 细胞外正离子主要为 Na+,负离子主要为 CL- 。静息时细胞膜的选择通透性:带负电荷的蛋白质分子完全不可通过;Na+和 CL-通透性极小;K+有较大的通透性。3、静息电位形成的机理:
2、细胞内的 K+在细胞膜内外浓度差(内高外低)作用下携带正离子外流,当膜内外 K+浓度差(K+外流动力)和 K+外流所形成的电位差(K+外流阻力)达到动态平衡时,K+的净通量为零,此时所形成的电位差稳定于某一数值而不再增加,即形成静息电位;所以说静息电位实质为 K+外流所形成的跨膜电位。细胞内外的 K+不均衡分布和静息状态下细胞膜对 K+的通透性是细胞在静息状态下保持极化状态的基础。(二)动作电位 1. 动作电位的概念 动作电位(action potential):可兴奋组织接受刺激而发生兴奋时,细胞膜原有的极化状态立即消失,并在膜的内外两侧发生一系列的电位变化,这种变化的电位称为动作电位。2.
3、 动作电位形成的机理 证明:人工地改变细胞外液 Na+浓度,动作电位上升支及其幅度也随之改变,*海水实验;用河豚毒阻断 Na+通道后,动作电位幅度或消失;膜片钳实验。3.动作电位组成动作电位的扫描波形包括升支和降支两部分。如采用慢扫描并高度放大,则升支和降支的开始部分显示为尖锐的剑锋状,故动作电位又称为锋电位。动作电位的升支代表细胞受到刺激后膜的去极化和反极化过程,即膜内电位由静息时的-70 毫伏逐渐减小到-55 毫伏(由于这一膜电位可以激发动作电位产生,故把-55 毫伏的膜电位称为阈电位) ;然后,膜电位再减小到 0 毫伏(去极化结束) ;最后膜电位由 0 毫伏迅速上升到+35 毫伏(反极化
4、) 。通常把膜电位超出0 的正值部分称为超射。动作电位的降支代表细胞的复极化过程。在此过程中,膜电位还要发生变化,先出现微弱的去极化,接着出现超极化;前者称为负后电位,后者称为正后电位。负后电位使膜电位减小,临近阈电位而容易被激发动作电位,故也称之为超常期后电位或去极化电位;正后电位使膜电位增大,远离阈电位而不易发生动作电位,故也称之为低常期后电位或超极化后电位。动作电位出现时间与细胞兴奋性变化时间是相吻合的。动作电位的升支所占时间相当于绝对不应期,降支前半段所占时间相当于相对不应期,负后电位所占时间相当于超常期,正后电位所占时间相当于低常期。通常所说的神经冲动,就是指一个沿着神经纤维传导的动作电位或锋电位。