生理学细胞的功能.pptVIP

第1页，共38页，星期日，2025年，2月5日跨膜电位（transmembranepotential）=膜电位(membranepotential)1.膜电容（membranecapacitance,Cm）脂质双层=平板电容器一、细胞膜的电学特征当膜上的离子通道开放而引起带电离子的跨膜流动时，就相当于在电容器上充电或放电而产生的电位差，称为跨膜电位或简称为膜电位。TheLipidBilayerActsLikeaCapacitor第2页，共38页，星期日，2025年，2月5日2.膜电阻(membraneresistance)=1/膜电导(membraneconductance)3.轴向电阻取决于胞质溶液本身的电阻/细胞直径膜蛋白=导体对带电离子而言，膜电导就是膜对离子的通透性(permeability)。第3页，共38页，星期日，2025年，2月5日一点给予膜一个突然的电流，从另一点记录膜电位变化：①在电流注入处达到的电位最大；②离开电流注入处越远，膜电位越小；③电位依距离变小，是膜电阻及轴向电阻引起的后果。第4页，共38页，星期日，2025年，2月5日二、电紧张电位(Electrotonicpotential)概念：细胞膜的电学特性相当于并联的阻容耦合电路，跨膜电流随着距原点距离的增加而逐渐衰减，膜电位也逐渐衰减，形成一个规律的膜电位分布，这种由膜的被动电学特性决定其空间分布的膜电位称为电紧张电位。用正、负电极从膜外侧施加电刺激，胞质内的负电荷流向正极下方，正电荷流向负极的下方，因而在正、负电极下分别产生一个彼此方向相反的电紧张电位。第5页，共38页，星期日，2025年，2月5日静息时，质膜两侧存在着外正内负的电位差，称为静息电位(restingpotential,RP)。三、静息电位Relativeconstantpotentialdifference第6页，共38页，星期日，2025年，2月5日1939年，英国HodgkinHuxley记录枪乌鲗巨大神经轴突的RP第7页，共38页，星期日，2025年，2月5日第8页，共38页，星期日，2025年，2月5日静息电位时膜两侧所保持的外正内负状态称为膜的极化(polarization)；静息电位增大的过程，称为膜的超极化(hyperpolarization)；静息电位减小的过程，称为去极化或除极化(depolarization)；第9页，共38页，星期日，2025年，2月5日去极化至零电位后膜电位进一步变为正值称为反极化，膜电位高于零电位的部位称为超射(overshoot);细胞先发生去极化，然后再向正常安静时膜内所处的负值恢复，则称作复极化(repolarization)。第10页，共38页，星期日，2025年，2月5日四、静息电位的产生机制：1.离子跨膜扩散的驱动力：电化学驱动力(electrochemicaldrivingforce)netforce=Concentrationforce+Electricforce第11页，共38页，星期日，2025年，2月5日静息电位和K+平衡电位：平衡电位(Equilibriumpotential)Concentrationforce=-ElectricforceNetforce=0无离子净移动，但有离子通透性1902年，Berstein提出：细胞内外的K+不均衡分布和安静状态下，细胞膜主要对K+有通透性，据此推测静息电位应当等于K+的平衡电位。第12页，共38页，星期日，2025年，2月5日RT[X+]oZF[X+]iEX＝lnR：气体常数T：绝对温度Z：离子化合价F：Faraday常数平衡电位的计算–NernstEquationEK=-97--102mvENa=+56-+70mv[X+]o[X+]iEX=logZ60第13页，共38页，星期日，2025年，2月5日2.膜对离子的通透性：（1）静息状态下，K+的通透性是Na+的10-100倍非门控性K+通道神经细胞：钾漏通道心肌细胞：内向整流钾通道（