神经生物学电生理学基础

1、基 础 神 经 生 物 学,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+equil

2、ibrium 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,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+、N

3、a+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,产生机制,Na+通道,K

4、+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,