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1、動作電位的形成機制,組員：沈呂佳 徐紅霞 王慧穎 汪巧英 楊世慧 張巧巧,一、細胞的動作電位,1.動作電位的概念 當細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)生一次可以沿著細胞膜快速傳導的一過性的電位波動，這種發(fā)生在細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)存在時細胞膜電位外正內(nèi)負的狀態(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)復極化過程（即復極化時相）超極化狀態(tài)(若靜息電位增大，表明膜內(nèi)外電位差增大，稱為超極化）極化狀態(tài),,二、
2、動作電位的形成機制,1.假說與發(fā)展 Bernsterin的膜學說認為，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。按這種學說，當動作電位達到峰值時，細胞膜內(nèi)外的電位差因為零。1939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)，動作電位峰值可達到4050mV，即出現(xiàn)了動作電位的超射現(xiàn)象，這是用Bernsterin學說所不能解釋的，現(xiàn)在已經(jīng)清楚，動作電位的產(chǎn)生主要與Na+和K+兩種跨膜移動有關(guān)。電壓鉗實驗揭示了動作電位發(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制 靜息電位有效的刺激使部分鈉通道打
3、開，Na+內(nèi)流，膜內(nèi)電位上升膜電位到達閾電位，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，達到反極化狀態(tài)，大量鉀通道開放，K+快速、大量外流，細胞內(nèi)電位迅速下降，形成峰電位的下降支，即復極化時相鈉-鉀泵被激活，泵入2K+，泵出3Na+，處于超極化狀態(tài)靜息電位 3.離子通道的門控機制 （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
4、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到-50mV閾電位水平，Na+激活態(tài)門開放。 Na+的內(nèi)流中和了細胞內(nèi)的負電荷，同時減少了胞外正電位水平。 Na+進一步內(nèi)流直至膜電位達到0mV水平。 Na+進一步內(nèi)流入胞內(nèi)，使膜電位變正，膜外變負，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。 K+的外流中和了膜外的負電荷，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的方向發(fā)展，直至膜電位達至0mV。 K+的持續(xù)外流使膜電位負極化，膜內(nèi)電位再次變負，膜外變正，膜恢復到靜息電位水平；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。 K+通道關(guān)閉，膜恢復到靜息電位水平。,,,,,謝謝觀賞,
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