神经生物学 电生理学基础.ppt

基 础 神 经 生 物 学,郑州大学基础医学院生理学教研室,赵 文 超,第二章 电生理学基础,一、静息电位 resting potential,定义：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：1. 膜外为正，膜内为负。,2. 稳定的电位差（多数细胞 ）,骨骼肌细胞:-90mv,神经细胞:-70mv,平滑肌细胞:-55mv,红细胞:-10mv,极化polarization,超极化hyperpolarization,去极化depolarization,反极化,超射overshoot,复极化repolarization,产生机制,产生机制,K+,浓度差,外流,电位差,内流,净流动=0,电化学驱动力,K+平衡电位 , Ek K+equilibrium potential,Ek =,8.31,log,K+o,K+i,*,(37.3+273),1,*,96500,*,2.303,Ek =,61.54,log,K+o,K+i,mV,Nernst 方程,胞外 20,胞内 400,Ek =,61.54,log,20,400,mV,= - 80mV,枪乌鲗轴突,静息电位,-65mV,钾平衡电位,-80mV,Na+,Na+,Na+,Na+,Na+,Na+,Na+,Na+,Na+,Na+,Na+,Na+,Na+,Goldman-Hodgkin-Katz,静息电位的形成条件：,1. 细胞内外某些离子的分布不均11111111,2. 细胞膜对不同离子的通透性不同111111,Na+,K+,影响静息电位的因素：,1.膜内、外K+、Na+浓度。,2.膜对K+和Na+的通透性。,3. Na+泵的作用。11,Na+,Na+,静息电位状态下，钾、钠的流动情况如何？,二、动作电位 action potential,ms,锋电位 spike potential,后电位 afer-potential,负后电位 negative afer- potential,正后电位 positive afer- potential,去极化后电位 depolarizing afer-potential,超极化后电位 hyperpolarizing after-potential,特征：,1.全或无 all or none,2.不衰减传播1111111,产生机制：,Na+通道,K+通道,产生机制：,Na+通道,Na+,产生机制：,Na+通道,K+通道,K+,产生机制：,+58mV,Na+通道,Na+,电导,Na+,K+,上升支：Na+通道开放， Na+内流，超射值大约等于Na+的平衡电位111111,下降支：Na+通道关闭， K+通道开放，K+内流,Na+通道,Na+,K+通道,K+,A,B,C,动作电位的传导：,郎飞结（node of Ranvier）,A,跳跃式传导 saltatory conduction,1、传导速度快,2、减少能量消耗,细胞膜,脂质,蛋白质,糖类,液态镶嵌模型,液态,镶嵌,第三节电压门控离子通道,1 跨细胞膜的糖蛋白,2 以蛋白质为亚单位,3 扩散动力：电势能、浓度势能或两者之和,4 离子选择性,带电状态，孔径，水合状态,5 确定细胞类型及部位,6 开放和关闭,激活闸门,失活闸门,电压门控，配基门控，机械门控,1 电压门控的钠通道,a亚单位,功能单位,b亚单位,调节单位,4个结构域,肽链相连,6个a螺旋片段：S1-S6,通道样结构,S4:电压传感器,正电荷,P环：连接S5和S6，分子筛,备用,激活,失活,激活闸门,失活闸门,关闭,开放,开放,开放,开放,关闭,备用,激活,失活,刺激,自发,复极化,A,B,C,动作电位的传导：,2 电压门控的钾通道,a亚单位,功能单位,b亚单位,调节单位,4个a亚单位,无肽链相连,6个a螺旋片段：S1-S6,通道样结构,S4:电压传感器,正电荷,P环：连接S5和S6，分子筛,TEA 四乙胺,失活：球-链机制,与钠通道的不同之处,开放慢,稳定膜电位,延迟整流钾通道,