靜息電位是指細(xì)胞未受刺激時,存在于細(xì)胞膜內(nèi)外兩側(cè)的外正內(nèi)負(fù)的電位差。由于這一電位差存在于安靜細(xì)胞膜的兩側(cè),故亦稱跨膜靜息電位,簡稱靜息電位或膜電位。
靜息電位產(chǎn)生的基本原因是離子的跨膜擴(kuò)散,和鈉- 鉀泵的特點也有關(guān)系。細(xì)胞膜內(nèi)K+濃度高于細(xì)胞外。安靜狀態(tài)下膜對K+通透性大, K+順濃度差向膜外擴(kuò)散,膜內(nèi)的蛋白質(zhì)負(fù)離子不能通過膜而被阻止在膜內(nèi),結(jié)果引起膜外正電荷增多,電位變正;膜內(nèi)負(fù)電荷相對增多,電位變負(fù),產(chǎn)生膜內(nèi)外電位差。這個電位差阻止K+進(jìn)一步外流,當(dāng)促使K+外流濃度差和阻止K+外流的電位差這兩種相互對抗的力量相等時,K+外流停止。膜內(nèi)外電位差便維持在一個穩(wěn)定的狀態(tài),即靜息電位。
動作電位的形成機(jī)制
動作電位上升支——Na+內(nèi)流所致。
動作電位的幅度決定于細(xì)胞內(nèi)外的Na+濃度差,細(xì)胞外液Na+濃度降低動作電位幅度也相應(yīng)降低,而阻斷Na+通道(河豚毒)則能阻礙動作電位的產(chǎn)生。
動作電位下降支——K+外流所致。
動作電位時細(xì)胞受到刺激時細(xì)胞膜產(chǎn)生的一次可逆的、可傳導(dǎo)的電位變化。產(chǎn)生的機(jī)制為①閾刺激或閾上刺激使膜對Na+的通透性增加,Na+順濃度梯度及電位差內(nèi)流,使膜去極化,形成動作電位的上升支。②Na+通道失活,而 K+通道開放,K+外流,復(fù)極化形成動作電位的下降支。③鈉泵的作用,將進(jìn)入膜內(nèi)的Na+泵出膜外,同時將膜外多余的 K+泵入膜內(nèi),恢復(fù)興奮前時離子分布的濃度。離子通道的特征
細(xì)胞膜上有多種離子通道。而動作電位的產(chǎn)生,則與鈉和鉀離子通道有關(guān)。這些離子通道的開關(guān)狀態(tài)與膜電位有關(guān),即是所謂的電壓門控通道。
例:2010年高考全國理綜新課標(biāo)卷第5題:將神經(jīng)細(xì)胞置于相當(dāng)于細(xì)胞外液的溶液(溶液S)中,可測得靜息電位。給予細(xì)胞一個適宜的刺激,膜兩側(cè)出現(xiàn)一個暫時性的電位變化,這種膜電位變化稱為動作電位。適當(dāng)降低溶液S中的Na+濃度,測量該細(xì)胞的靜息電位和動作電位,可觀察到
A.靜息電位值減小 B.靜息電位值增大
C.動作電位鋒值升高 D.動作電位鋒值降低
分析: 靜息電位外正內(nèi)負(fù),由鉀離子外流維持,所以細(xì)胞外鈉離子濃度變化對靜息電位無明顯影響;動作電位是神經(jīng)受外界刺激之后,鈉離子通道打開,鈉離子內(nèi)流形成,所以當(dāng)細(xì)胞外鈉離子濃度降低時,鈉離子內(nèi)流的量不夠多,動作電位就減小了.
答案:D
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