動作電位的形成機(jī)制

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1、動作電位的形成機(jī)制組員：沈呂佳徐紅霞王慧穎汪巧英楊世慧張巧巧一、細(xì)胞的動作電位1.動作電位的概念當(dāng)細(xì)胞受到一個有效刺激之后，其膜電位會在靜息電位的基礎(chǔ)上發(fā)生一次可以沿著細(xì)胞膜快速傳導(dǎo)的一過性的電位波動，這種發(fā)生在細(xì)胞膜上的電波稱為動作電位。2.動作電位的變化過程極化狀態(tài)（在靜息狀態(tài)存在時細(xì)胞膜電位外正內(nèi)負(fù)的狀態(tài)稱之為極化）→去極化過程（若靜息電位減小，傾向于消除膜內(nèi)外電位差，稱為去極化）→超射（膜內(nèi)電位由0上升到+30mV)（去極化過程加上超射過程為去極化時相）→反極化狀態(tài)→復(fù)極化過程（即復(fù)極化時相）→超極化狀態(tài)(若

2、靜息電位增大，表明膜內(nèi)外電位差增大，稱為超極化）→極化狀態(tài)二、動作電位的形成機(jī)制1.假說與發(fā)展Bernsterin的膜學(xué)說認(rèn)為，動作電位發(fā)生時是由于膜對離子的通透性發(fā)生了變化，即膜對所有離子的選擇通透性均消失。按這種學(xué)說，當(dāng)動作電位達(dá)到峰值時，細(xì)胞膜內(nèi)外的電位差因?yàn)榱恪?939年，Hodgkin和Huxley首次應(yīng)用玻璃微電極成功記錄了槍烏賊巨軸突的動作電位，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，動作電位峰值可達(dá)到40~50mV，即出現(xiàn)了動作電位的超射現(xiàn)象，這是用Bernsterin學(xué)說所不能解釋的，現(xiàn)在已經(jīng)清楚，動作電位的產(chǎn)生主要與Na+和K

3、+兩種跨膜移動有關(guān)。電壓鉗實(shí)驗(yàn)揭示了動作電位發(fā)生期間離子跨膜流動的變化規(guī)律。2.動作電位形成的離子機(jī)制靜息電位→有效的刺激使部分鈉通道打開，Na+內(nèi)流，膜內(nèi)電位上升→膜電位到達(dá)閾電位，鈉通道大量開放，Na+快速、大量內(nèi)流，膜電位急劇上升，形成峰電位的上升支，即去極化時相→大量鈉通道迅速關(guān)閉失活，Na+停止內(nèi)流，峰電位的上升支上升到最高點(diǎn)，達(dá)到反極化狀態(tài)，→大量鉀通道開放，K+快速、大量外流，細(xì)胞內(nèi)電位迅速下降，形成峰電位的下降支，即復(fù)極化時相→鈉-鉀泵被激活，泵入2K+，泵出3Na+，處于超極化狀態(tài)→靜息電位3.離子

4、通道的門控機(jī)制（1）電壓門控Na+通道和K+通道電壓門控通道由帶電蛋白質(zhì)圍繞形成的通道組成，通道蛋白對膜電壓的變化具有高度敏感性。Na+通道有兩種狀態(tài):激活態(tài)門和失活態(tài)門，使得Na+通道存在三種狀態(tài)：門關(guān)閉但有能力開放狀態(tài)；開放或激活狀態(tài)；門關(guān)閉且無能力開放狀態(tài)。K+通道只有一個門控狀態(tài)：或開放或關(guān)閉。（2）動作電位各時期的解釋?靜息電位時，所有電壓門控Na+通道和K+通道均處于關(guān)閉狀態(tài)。?刺激引起膜除極化達(dá)到-50mV閾電位水平，Na+激活態(tài)門開放。?Na+的內(nèi)流中和了細(xì)胞內(nèi)的負(fù)電荷，同時減少了胞外正電位水平。④N

5、a+進(jìn)一步內(nèi)流直至膜電位達(dá)到0mV水平。⑤Na+進(jìn)一步內(nèi)流入胞內(nèi)，使膜電位變正，膜外變負(fù)，膜極性反轉(zhuǎn)；至峰電位時，Na+失活態(tài)門開始關(guān)閉，K+通道開放，Na+的內(nèi)流停止，K+的外流開始。⑥K+的外流中和了膜外的負(fù)電荷，A-繼續(xù)留在胞內(nèi)，使膜內(nèi)和膜外電位分別向正的和負(fù)的方向發(fā)展，直至膜電位達(dá)至0mV。⑦K+的持續(xù)外流使膜電位負(fù)極化，膜內(nèi)電位再次變負(fù)，膜外變正，膜恢復(fù)到靜息電位水平；此時Na+失活態(tài)門開放，激活態(tài)門關(guān)閉，準(zhǔn)備接受下一次刺激；K+通過仍然開放的通道繼續(xù)外流，使膜出現(xiàn)超極化。⑧K+通道關(guān)閉，膜恢復(fù)到靜息電位水

6、平。謝謝觀賞