主管药师考试辅导：细胞的生物电现象

1.静息电位及其产生机制：

概念：静息电位是指细胞在未受刺激时存在于细胞膜内、外两侧的电位差。

静息电位是以细胞外为零电位的膜内电位，绝大多数细胞的静息电位是稳定的负电位。

静息电位产生的机制：

①钠泵主动转运造成的细胞膜内、外Na+和K+的不均匀分布是形成生物电的基础。

②静息状态下细胞膜主要是K+通道开放，K+受浓度差的驱动向膜外扩散，膜内带负电荷的大分子蛋白质与K+隔膜相吸，形成膜外为正，膜内为负的跨膜电位差，而K+扩散形成的外正内负的跨膜电位差又会阻止K+的进一步外流。当达到平衡状态时，电位差形成的驱动力恰好对抗浓度差的驱动力时，两个作用力大小相等，方向相反，K+电-化学驱动力为零，此时的跨膜电位称为K+平衡电位。安静状态下的膜只对K+有通透性，因此静息电位就相当于K+平衡电位。

2.动作电位及其产生机制：

概念：在静息电位的基础上，可兴奋细胞膜受到一个适当的刺激，膜电位发生迅速的一过性的波动，这种膜电位的波动称为动作电位。

以骨骼肌细胞为例，它由上升支和下降支组成，两者形成尖峰状的电位变化称为锋电位。上升支指膜内电位从静息电位的-90mV到+30mV，其中从-90mV上升到0mV，称为去极化;从0mV到+30mV，即膜电位变成了内正外负，称为反极化。动作电位在零以上的电位值称为超射。下降支指膜内电位从+30mV逐渐下降至静息电位水平，称为复极化。锋电位后出现膜电位的低幅、缓慢的波动，称为后电位。

动作电位的产生机制：①上升支的形成：当细胞受到阈刺激时，引起Na+内流，去极化达阈电位水平时，Na+通道大量开放，Na+迅速内流的再生性循环(正反馈Na+内流)，造成膜的快速去极化，使膜内正电位迅速升高，形成上升支。当Na+内流的动力(浓度差和电位差)与阻力(电场力)达到平衡时，Na+内流停止，此时存在于膜内外的电位差即Na+的平衡电位。动作电位的幅度相当于静息电位的绝对值与超射值之和。动作电位上升支(去极相)主要是Na+的平衡电位。人工增加细胞外液Na+浓度，动作电位超射值增大;应用Na+通道特异性阻断剂河豚毒(TTX)后动作电位不再产生。②下降支的形成：钠通道为快反应通道，激活后很快失活，随后膜上的电压门控K+通道开放，K+顺梯度快速外流，使膜内电位由正变负，迅速恢复到刺激前的静息电位水平，形成动作电位下降支(复极相)。在复极的晚期，钠-钾泵的运转可导致超极化的正后电位。