简述细胞静息电位和动作电位的形成机制

题目

简述细胞静息电位和动作电位的形成机制

答案

膜电位细胞生命活动过程中伴随的电现象,存在于细胞膜两侧的电位差称膜电位.(membrane potential) 通常是指以膜相隔的两溶液之间产生的电位差.生物细胞被以半透性细胞膜,而膜两边呈现的生物电位就是这种电位,平常把细胞内外的电位差叫膜电位.如果把两种电解质用膜隔开,使一侧含有不能透过该膜的粒子,由于这种影响,两侧电解质的分布便发生了变化,一旦董南（donnan）膜平衡建立膜两侧就会有董南膜电位.如果两侧没有这种不透性离子,但只要把浓度不同的两种电解质以膜隔开,在阳离子和阴离子透过膜的速度不同时,膜两侧也会产生电位差.在膜两侧放0.1和0.01N的KCl溶液时产生的膜电位,作为表现膜特性的电位,则称为标准电位差,其值最大可达58mV.膜电位的存在和各种影响引起的这些变化是静止电位和动作电位的成因.
动作电位（1）概念：可兴奋组织或细胞受到阈上刺激时,在静息电位基础上发生的快速、可逆转、可传播的细胞膜两侧的电变化.动作电位的主要成份是峰电位.
（2）形成条件：
①细胞膜两侧存在离子浓度差,细胞膜内K+浓度高于细胞膜外,而细胞外Na+、Ca2+、Cl-高于细胞内,这种浓度差的维持依靠离子泵的主动转运.（主要是Na+ -K+泵的转运）.
②细胞膜在不同状态下对不同离子的通透性不同,例如,安静时主要允许K+通透,而去极化到阈电位水平时又主要允许Na+通透.
③可兴奋组织或细胞受阈上刺激.
（3）形成过程：≥阈刺激→细胞部分去极化→Na+少量内流→去极化至阈电位水平→Na+内流与去极化形成正反馈（Na+爆发性内流）→达到Na+平衡电位（膜内为正膜外为负）→形成动作电位上升支.
膜去极化达一定电位水平→Na+内流停止、K+迅速外流→形成动作电位下降支.
（4）形成机制：动作电位上升支——Na+内流所致.
动作电位的幅度决定于细胞内外的Na+浓度差,细胞外液Na+浓度降低动作电位幅度也相应降低,而阻断Na+通道（河豚毒）则能阻碍动作电位的产生.
动作电位下降支——K+外流所致.
动作电位时细胞受到刺激时细胞膜产生的一次可逆的、可传导的电位变化.产生的机制为①阈刺激或阈上刺激使膜对Na+的通透性增加,Na+顺浓度梯度及电位差内流,使膜去极化,形成动作电位的上升支.②Na+通道失活,而 K+通道开放,K+外流,复极化形成动作电位的下降支.③钠泵的作用,将进入膜内的Na+泵出膜外,同时将膜外多余的 K+泵入膜内,恢复兴奋前是离子分布的浓度.