動(dòng)作電位的形成機(jī)制.ppt

動(dòng)作電位的形成機(jī)制,組員：沈呂佳 徐紅霞 王慧穎 汪巧英 楊世慧 張巧巧,一、細(xì)胞的動(dòng)作電位,1.動(dòng)作電位的概念 當(dāng)細(xì)胞受到一個(gè)有效刺激之后，其膜電位會(huì)在靜息電位的基礎(chǔ)上發(fā)生一次可以沿著細(xì)胞膜快速傳導(dǎo)的一過(guò)性的電位波動(dòng)，這種發(fā)生在細(xì)胞膜上的電波稱為動(dòng)作電位。 2.動(dòng)作電位的變化過(guò)程,極化狀態(tài)（在靜息狀態(tài)存在時(shí)細(xì)胞膜電位外正內(nèi)負(fù)的狀態(tài)稱之為極化）去極化過(guò)程（若靜息電位減小，傾向于消除膜內(nèi)外電位差，稱為去極化）超射（膜內(nèi)電位由0上升到+30mV)（去極化過(guò)程加上超射過(guò)程為去極化時(shí)相）反極化狀態(tài)復(fù)極化過(guò)程（即復(fù)極化時(shí)相）超極化狀態(tài)(若靜息電位增大，表明膜內(nèi)外電位差增大，稱為超極化）極化狀態(tài),二、動(dòng)作電位的形成機(jī)制,1.假說(shuō)與發(fā)展 Bernsterin的膜學(xué)說(shuō)認(rèn)為，動(dòng)作電位發(fā)生時(shí)是由于膜對(duì)離子的通透性發(fā)生了變化，即膜對(duì)所有離子的選擇通透性均消失。按這種學(xué)說(shuō)，當(dāng)動(dòng)作電位達(dá)到峰值時(shí)，細(xì)胞膜內(nèi)外的電位差因?yàn)榱恪?939年，Hodgkin和Huxley首次應(yīng)用玻璃微電極成功記錄了槍烏賊巨軸突的動(dòng)作電位，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，動(dòng)作電位峰值可達(dá)到4050mV，即出現(xiàn)了動(dòng)作電位的超射現(xiàn)象，這是用Bernsterin學(xué)說(shuō)所不能解釋的，現(xiàn)在已經(jīng)清楚，動(dòng)作電位的產(chǎn)生主要與Na+和K+兩種跨膜移動(dòng)有關(guān)。電壓鉗實(shí)驗(yàn)揭示了動(dòng)作電位發(fā)生期間離子跨膜流動(dòng)的變化規(guī)律。 2.動(dòng)作電位形成的離子機(jī)制 靜息電位有效的刺激使部分鈉通道打開(kāi)，Na+內(nèi)流，膜內(nèi)電位上升膜電位到達(dá)閾電位，鈉通道大量開(kāi)放，Na+快速、大量?jī)?nèi)流，膜電,位急劇上升，形成峰電位的上升支，即去極化時(shí)相大量鈉通道迅速關(guān)閉失活，Na+停止內(nèi)流，峰電位的上升支上升到最高點(diǎn)，達(dá)到反極化狀態(tài)，大量鉀通道開(kāi)放，K+快速、大量外流，細(xì)胞內(nèi)電位迅速下降，形成峰電位的下降支，即復(fù)極化時(shí)相鈉-鉀泵被激活，泵入2K+，泵出3Na+，處于超極化狀態(tài)靜息電位 3.離子通道的門控機(jī)制 （1）電壓門控Na+通道和K+通道 電壓門控通道由帶電蛋白質(zhì)圍繞形成的通道組成，通道蛋白對(duì)膜電壓的變化具有高度敏感性。,Na+通道有兩種狀態(tài):激活態(tài)門和失活態(tài)門，使得Na+通道存在三種狀態(tài)：門關(guān)閉但有能力開(kāi)放狀態(tài)；開(kāi)放或激活狀態(tài)；門關(guān)閉且無(wú)能力開(kāi)放狀態(tài)。,K+通道只有一個(gè)門控狀態(tài)：或開(kāi)放或關(guān)閉。,（2）動(dòng)作電位各時(shí)期的解釋,靜息電位時(shí)，所有電壓門控Na+通道和K+通道均處于關(guān)閉狀態(tài)。 刺激引起膜除極化達(dá)到-50mV閾電位水平，Na+激活態(tài)門開(kāi)放。 Na+的內(nèi)流中和了細(xì)胞內(nèi)的負(fù)電荷，同時(shí)減少了胞外正電位水平。 Na+進(jìn)一步內(nèi)流直至膜電位達(dá)到0mV水平。 Na+進(jìn)一步內(nèi)流入胞內(nèi)，使膜電位變正，膜外變負(fù)，膜極性反轉(zhuǎn)；至峰電位時(shí)，Na+失活態(tài)門開(kāi)始關(guān)閉，K+通道開(kāi)放，Na+的內(nèi)流停止，K+的外流開(kāi)始。 K+的外流中和了膜外的負(fù)電荷，A-繼續(xù)留在胞內(nèi)，使膜內(nèi)和膜外電位分別向正的和負(fù)的方向發(fā)展，直至膜電位達(dá)至0mV。 K+的持續(xù)外流使膜電位負(fù)極化，膜內(nèi)電位再次變負(fù)，膜外變正，膜恢復(fù)到靜息電位水平；此時(shí)Na+失活態(tài)門開(kāi)放，激活態(tài)門關(guān)閉，準(zhǔn)備接受下一次刺激；K+通過(guò)仍然開(kāi)放的通道繼續(xù)外流，使膜出現(xiàn)超極化。 K+通道關(guān)閉，膜恢復(fù)到靜息電位水平。,謝謝觀賞,