神经生物学电生理学基础

神经生物学电生理学基础第1页，共44页，2023年，2月20日，星期一第二章电生理学基础一、静息电位restingpotential第2页，共44页，2023年，2月20日，星期一定义：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第3页，共44页，2023年，2月20日，星期一+500-50-65mvms3157极化polarization超极化hyperpolarization去极化depolarization反极化超射overshoot复极化repolarization第4页，共44页，2023年，2月20日，星期一产生机制Na+Na+K+K+第5页，共44页，2023年，2月20日，星期一产生机制K+浓度差外流++++++++++++++K+K+K+K+K+K+电位差内流净流动=0电化学驱动力K+平衡电位,EkK+equilibriumpotential第6页，共44页，2023年，2月20日，星期一Ek=RTZFln[K+]o[K+]iEk=8.31log[K+]o[K+]i*(37.3+273)1*96500*2.303Ek=61.54log[K+]o[K+]imVNernst方程胞外20胞内400Ek=61.54log20400mV=-80mV第7页，共44页，2023年，2月20日，星期一枪乌鲗轴突静息电位-65mV钾平衡电位-80mV第8页，共44页，2023年，2月20日，星期一Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+第9页，共44页，2023年，2月20日，星期一Na+Na+++++++++++++++K+K+第10页，共44页，2023年，2月20日，星期一Goldman-Hodgkin-KatzEm=RTFlnPK[K+]o+PNa[Na+]oPK[K+]i+PNa[Na+]iEm=RTFln[K+]o+PNa/PK

[Na+]o[K+]i+PNa/PK

[Na+]iEm=8.31*(37.3+273)96500ln20+0.04*440400+0.04*50=-63mV第11页，共44页，2023年，2月20日，星期一静息电位的形成条件：1.细胞内外某些离子的分布不均111111112.细胞膜对不同离子的通透性不同111111Na+K+>第12页，共44页，2023年，2月20日，星期一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第13页，共44页，2023年，2月20日，星期一Na+Na+++++++++++++++K+K+静息电位状态下，钾、钠的流动情况如何？第14页，共44页，2023年，2月20日，星期一二、动作电位actionpotential+580-65mvms第15页，共44页，2023年，2月20日，星期一锋电位spikepotential后电位afer-potential负后电位negativeafer-potential正后电位positiveafer-potential去极化后电位depolarizingafer-potential超极化后电位hyperpolarizingafter-potential第16页，共44页，2023年，2月20日，星期一特征：1.全或无allornone2.不衰减传播1111111第17页，共44页，2023年，2月20日，星期一产生机制：Na+通道K+通道第18页，共44页，2023年，2月20日，星期一产生机制：Na+通道+++++-----+++++-----Na+第19页，共44页，2023年，2月20日，星期一产生机制：Na+通道+++++-----+++++-----K+通道K++++++-----第20页，共44页，2023年，2月20日，星期一产生机制：+58mVNa+通道+++++-----Na+第21页，共44页，2023年，2月20日，星期一电导Na+K+第22页，共44页，2023年，2月20日，星期一上升支：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+内流第23页，共44页，2023年，2月20日，星期一Na+Na+++++++++++++++K+K+第24页，共44页，2023年，2月20日，星期一Na+通道+++++-----+++++-----Na+K+通道K++++++-----第25页，共44页，2023年，2月20日，星期一ABC动作电位的传导：第26页，共44页，2023年，2月20日，星期一郎飞结（nodeofRanvier）A跳跃式传导saltatoryconduction1、传导速度快2、减少能量消耗第27页，共44页，2023年，2月20日，星期一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第28页，共44页，2023年，2月20日，星期一1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，机械门控第29页，共44页，2023年，2月20日，星期一1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通道样结构第30页，共44页，2023年，2月20日，星期一第31页，共44页，2023年，2月20日，星期一第32页，共44页，2023年，2月20日，星期一第33页，共44页，2023年，2月20日，星期一第34页，共44页，2023年，2月20日，星期一S4:电压传感器正电荷P环：连接S5和S6，分子筛第35页，共44页，2023年，2月20日，星期一第36页，共44页，2023年，2月20日，星期一第37页，共44页，2023年，2月20日，星期一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第38页，共44页，2023年，2月20日，星期一备用激活失活刺激自发复极化第39页，共44页，2023年，2月20日，星期一ABC动作电位的传导：第40页，共44页，2023年，2月20日，星期一2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通道样结构第4