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第三节  细胞的生物电变化 静息电位的产生及机制; 动作电位的产生及机制; 一.静息电位(Resting potential) 静息电位的引导方法； 静息电位的概念； 相关术语； 静息电位的产生机制； 影响静息电位的因素。 1.静息电位的引导方法 intracellular potential recording Measurement of the resting potential 1939, AL HodgKin and AF Huxley, two famous physiologists at University of Cambridge in England Winners of the Nobel Prize in Physiology or Medicine 1963 Intracellular potential recording 2.静息电位的概念 定义（RP）：是指细胞未受刺激时存在于细胞膜内、外两侧的电位差。 特点： a：RP表现为膜内较膜外为负，即内负外正。 b：RP在大多数细胞是一种稳定的直流电位。 3.相关术语 （１）极化（polarization)：静息时，膜两侧的内 负外正状态。 （2）超极化（hyperpolarization）：膜内电位向负 值变大的方向变化。 （3）去极化（depolarization）：膜内电位向负值减小的方向变化。 （4）复极化（repolarization）：由去极化或超极化 向RP值恢复。 4.静息电位产生的机制: 1902年，Bernstein提出膜学说 （1）细胞内外各种离子的浓度分布不均； （2）细胞膜对离子的通透性不一样； （3）离子的通透性会发生改变。 推测：静息时，细胞膜对K+通透，对Na+ 不通透，K+外流形成K+平衡电位（ K+ equilibrium potential， EK）。 　静息电位就等于K+平衡电位 Julius Bernstein 1839-1917 （１）化学现象 要在膜两侧形成电位差，必须具备两个条件：①膜两侧的离子分布不均，存在浓度差； ②对离子有选择性通透的膜。 膜两侧[K+]差是促使K+扩散的动力，但随着K+的不断扩散，膜两侧不断加大的电位差是K+继续扩散的阻力，当动力和阻力达到动态平衡时，K+的净扩散通量为零→膜两侧的平衡电位。 通透膜 选择性通透膜 （２）静息电位的产生条件 静息状态下细胞膜内、外离子分布不均 [Na+]i＞[Na+]o≈1∶10 [K+]i＞[K+]o≈30∶1 [Cl-]i＞[Cl-]o≈1∶14 [A-]i＞[A-]o≈ 4∶1 静息状态下细胞膜对离子的通透性具有选择性通透性：K+ ＞ Cl- ＞ Na+ ＞ A- 静息时膜内外各离子的浓度 离子　膜内浓度　膜外浓度　　平衡电位 　　 （mmol/L） （mmol/L） (mV) K+ 400 20 -75 Na+ 50 440 +55 Cl- 52 560 -60 A- 385 -- -- （３）RP产生机制的膜学说: 静息状态下①细胞膜内外离子分布不均；②细胞膜对离子的通透具有选择性:K+＞Cl-＞Na+＞A- [K＋]i顺浓度差向膜外扩散 [A-]i不能向膜外扩散 [K+]i↓、[A-]i↑→膜内电位↓(负电场)  [K+]o↑→膜外电位↑(正电场) 膜外为正、膜内为负的极化状态 当扩散动力与阻力达到动态平衡时=RP 结论:RP的产生主要是K＋向膜外扩散的结果。 ∴RP=K+的平衡电位 膜在安静状态下，K+能以易化扩散的形式移向膜外： 1) K+外移动力： 浓度差。 结构基础：膜在安静状态下只对K+有通透性 2) K+外移阻力：移到膜外的K+所造成的外正内负的电场力 3) 当K+外移的动力与阻力相等时，膜内外不再有K+的净移动，而此时膜两侧的电位差稳定在某一数值，称为K+平衡电位（Ek）。也就是RP。 4) K+平衡电位的数值，由膜两侧原初存在的K+浓度差的大小决定的 Nernst Equation : K+ Concentration gradient { [K]o/[K]i} Electrical gradient (potential) for K+ at 29.2C, the Nernst Equation become: