本節(jié)的主要內容靜息電位(restingpotential)動作電位(actionpotential)電壓門控性離子通道（重點：Na+通道）1現在是1頁\一共有38頁\編輯于星期四細胞的生物電現象靜息電位(restingpotential)動作電位(actionpotential)2現在是2頁\一共有38頁\編輯于星期四靜息電位(restingpotential)

ALHodgKinandAFHuxley,twofamousphysiologistsatUniversityofCambridgeinEnglandWinnersoftheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine19633現在是3頁\一共有38頁\編輯于星期四4現在是4頁\一共有38頁\編輯于星期四5現在是5頁\一共有38頁\編輯于星期四6現在是6頁\一共有38頁\編輯于星期四靜息電位（RP）：細胞在安靜狀態(tài)下，存在于膜內外的電位差,又稱跨膜靜息電位。

RP為膜內較膜外為負，且長時穩(wěn)定在此相對固定水平，此種內負外正的狀態(tài)又稱極化（polarization）狀態(tài)。7現在是7頁\一共有38頁\編輯于星期四靜息電位的產生機制JuliusBernstein1839-19171902年，Bernstein就提出膜學說：由膜結構中鈉泵在消耗ATP的情況下形成的膜內高K+和膜外高Na+狀態(tài)，是產生各種細胞生物電現象的基礎。靜息電位的產生是由于K+進行跨膜擴散，外移達到其電-化學平衡電位的結果8現在是8頁\一共有38頁\編輯于星期四一、膜內外離子的不平衡分布9現在是9頁\一共有38頁\編輯于星期四二、細胞膜對離子的選擇性通透10現在是10頁\一共有38頁\編輯于星期四三、生電性鈉鉀泵維持濃度差11現在是11頁\一共有38頁\編輯于星期四12現在是12頁\一共有38頁\編輯于星期四膜在安靜狀態(tài)下，K+以易化擴散的形式外移：K+外移動力：濃度差。結構基礎：膜在安靜狀態(tài)下只對K+有通透性。K+外移阻力：移到膜外的K+所造成的外正內負的電場力。當K+外移的動力與阻力相等時，膜內外不再有K+的凈移動，而此時膜兩側的電位差穩(wěn)定在某一數值，稱為K+平衡電位。也是RP。K+平衡電位的數值，由膜兩側初始存在的K+濃度差的大小決定的。13現在是13頁\一共有38頁\編輯于星期四Nernst方程14現在是14頁\一共有38頁\編輯于星期四動作電位（actionpotential)15現在是15頁\一共有38頁\編輯于星期四動作電位：是指細胞受到有效刺激后，在原有的靜息電位基礎上發(fā)生的一次膜兩側電位快速的倒轉和復原。16現在是16頁\一共有38頁\編輯于星期四PropertiesoftheAP“全或無”（最重要）是可以沿細胞膜向周圍迅速傳播，直至整個細胞的質膜都依次發(fā)生動作電位，而且在傳播的過程中是不衰減的，其幅度和波形始終保持不變發(fā)生后的一段時間內，對任何強度的刺激都不再發(fā)生反應，這段時間稱為不應期，大致與鋒電位持續(xù)的時間相當。17現在是17頁\一共有38頁\編輯于星期四動作電位的產生機制Na+的不均勻分布電壓門控性Na+通道安靜時內負外正的電場引起Na+快速、大量內流Na+的平衡電位（全或無）18現在是18頁\一共有38頁\編輯于星期四ExperimentsfromHodgkin&Kats19現在是19頁\一共有38頁\編輯于星期四ExperimentsfromHodgkin&Huxley電壓鉗技術藥理學實驗內向電流外向電流20現在是20頁\一共有38頁\編輯于星期四21現在是21頁\一共有38頁\編輯于星期四動作電位的傳導22現在是22頁\一共有38頁\編輯于星期四是以“局部電流”的形式傳導的。局部電流：在已興奮的細胞膜和與它相鄰的未興奮的細胞膜之間，由于電位差的出現而發(fā)生電荷移動，稱為局部電流（localcurrent）。運動方向是：在膜外的正電荷由未興奮段移向已興奮段，而膜內的正電荷由已興奮段移向未興奮段。結果：造成鄰近未興奮的細胞膜去極化達閾電位，出現它自己的動作電位。23現在是23頁\一共有38頁\編輯于星期四動作電位在有髓神經纖維上的傳導24現在是24頁\一共有38頁\編輯于星期四有髓纖維受到外來刺激時，動作電位只能在鄰近刺激點的郎飛結處產生，因而局部電流也只能發(fā)生在相鄰的郎飛結之間，其外電路要通過髓鞘外面的組織液。使動作電位的傳導表現為跨過每一段髓鞘而在相鄰的郎飛結處相繼出現，這稱為興奮的跳躍式傳導（saltatoryconduction）。跳躍式傳導時的興奮傳導速度快得多；還是一種更“節(jié)能”的傳導方式。25現在是25頁\一共有38頁\編輯于星期四離子通道26現在是26頁\一共有38頁\編輯于星期四HistoryIn1955,AlanHodgkinandRichardKeynesofCambridgeUniversityfirstproposedthatcellmembranescontainionchannels.Hodgkin27現在是27頁\一共有38頁\編輯于星期四HistoryDuringthelate1960sand1970s,BertilHilleoftheUniversityofWashingtonandClayArmstrnogoftheUniversityofPennsylvaniabegantoobtainevidencefortheexistenceofsuchchannels.HilleArmstrong28現在是28頁\一共有38頁\編輯于星期四HistoryThefinal“proof”emergedthroughtheworkofBertSakmannandErwinNeherattheMaxPlanckInstituteinthelate1970sand1980swhodevelopedtechniquestomonitortheioncurrentpassingthroughasingleionchannel.NeherSakmann29現在是29頁\一共有38頁\編輯于星期四離子通道的基本特性不同的離子通道是相互獨立的。通道是孔洞而不是載體。離子通道的化學本質是蛋白質結構。通道對離子通透的特異性依賴于孔洞大小、離子形成氫鍵的能力及通道內位點相互作用的強度。30現在是30頁\一共有38頁\編輯于星期四31現在是31頁\一共有38頁\編輯于星期四32現在是32頁\一共有38頁\編輯于星期四

電壓門控性離子通道33現在是33頁\一共有38頁\編輯于星期四a-亞單位（Na+、Ca2+、K+通道)34現在是34頁\一共有38頁\編輯于星期四4domains

Na+&Ca+channels:InsinglepolypeptidechainK+channel:Tetramerof4similarsubunitsEachdomainhas6membranespanningregionsS4sequence（電壓傳感裝置，起開關作用）Containspositivecharged

aminoacids(lysineand/orarginine)"Senses"voltageacrossmembrane:RegulatesporeopeningPloop（S5和S6之間的環(huán)，構成通道內襯，分子篩）Ionselectivity35現在是35頁\一共有38頁\編輯于星期四36現在是36頁\一共有38頁\編輯于星期四Voltage-gatedNa+channelsIn1978,thesechannelswerefirstpurified(Agnewetal.)fromelectriceelelectricorgans.Sodiumchannelswerethefirstvoltage-gatedionchannelstobecloned(Nodaetal.1984).Ithasbeenshownthatthesodiumchannelfromratbrainisaheterotrimericproteincontain