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3.神经细胞动作电位产生机制如下:当细胞受到有效刺激时,膜上大量Na+通道被激活,Na+大量内流,使膜内原有的负电位迅速减小并消失,产生动作电位上升支。膜内正电位对Na+的继续内流形成电场阻力,当Na+内流的化学驱动力和电场力达到平衡时,Na+净内流停止。此时动作电位的幅值,即为Na+内流的电—化学平衡电位。钠通道开放的时间很短,随后失活关闭。这时膜上钾通道开放,膜对K+的通透性增大,K+顺浓度差和电位差向细胞膜外扩散,细胞膜内电位迅速下降,产生动作电位下降支(复极化)。复极化结束后,为了维持细胞的正常兴奋性,膜上的钠泵被激活,逆差排钠摄钾,实现离子复位。
2静息电位产生机制如下:当细胞安静时,由于膜内K+的浓度高于膜外及膜对K+的通透性较大,对其他离子的通透性很小,因而K+由细胞内向细胞外扩散(K+外流),导致膜内电位低于膜外。随着K+的不断外流,膜外正电荷逐渐增加,由此产生阻止K+外流的电场力逐渐增大。当K+外流的化学驱动力(膜内外K+的浓度差)与阻止K+外流的电场力达到平衡时,K+的净外流停止。此时膜内外形成稳定的跨膜电位差值即静息电位,它实际上是K+外流的电-化学平衡电位。
1.静息电位、动作电位比较如下:
| 静息电位 | 动作电位 | ||||
| 概念 | 细胞安静时,膜两侧存在的电位差 | 细胞受到有效刺激时,在静息电位基础上产生的一次快速可扩布的电位变化 | |||
| 特点 | 细胞膜内负外正 | 相对的稳定 | “全或无” | 不衰减传导 | 脉冲式 |
| 形成原理 | K+外流形成的电—化学平衡电位 | 上升支:Na+内流形成的电—化学平衡电位 | 下降支:复极化由K+外流形成的电-化学平衡电位 | 超极化由钠泵逆差排 Na+摄 K+,实现离子复位 | |
| 意义 | 细胞安静的标志 | 细胞兴奋的标志 |
