静息电位:修订间差异
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2010年5月21日 (五) 14:27的版本
静息电位(又称靜止膜電位、休息電位、休息膜電位),是神經细胞处于相对安静状态时,细胞膜内外存在的恒定电位差。其主要來源於鈉鉀幫浦的活動。靜止膜電位的存在對於神經傳導而言,是非常重要的。
在神經細胞未受刺激的狀態,想像一個不會影響細胞的電壓器,將一端電極置於神經細胞內,一端置於神經細胞外,將可發現細胞內外存在一電位差,此電位差為-70mV(0.07V),這是細胞內相對於細胞外來說,亦即細胞內比外還「少」70mV。為何會有這樣的差距呢?
這是因為細胞膜的內外離子濃度分佈不均的關系,眾離子中最主要的是鉀離子和鈉離子,細胞膜上有多個鈉鉀幫浦,它們會把鈉離子送到細胞外,把鉀離子送入細胞內,細胞膜上還有鈉通道和鉀通道,在細胞休息的狀態,鈉通道是完全關閉的,而一些鉀通道卻會打開,因此有些鉀離子會擴散出細胞外。總體而言,細胞內有很多的鉀離子,而細胞外有非常多的鈉離子加上一些鉀離子,造成外面的正離子比內部的正離子還要多,此即為產生靜止膜電位的主要原因。
外部链接
当某种离子进行细胞的跨膜扩散时,它既受到来自浓度差和电位差的双重驱动力,两个驱动力的代数和称为电化学驱动力。例如,当质膜只对一种离子有通透性时,该离子将顺离子浓度差进行跨膜扩散,但扩散的同时也会在质膜的两侧产生逐渐增大的电位差。当顺浓度的动力与逐渐增大的电位差的阻力相当,两者相平衡掉。此时质膜的电位差称为该离子的平衡电位。当神经细胞或肌细胞静息时,钠离子通道一般是处于失活的关闭状态,而此时的钾通道却是开放的。此时细胞由于钠泵的作用,细胞内钾浓度高于细胞外的钾浓度,而细胞内的钠浓度低于细胞外的钠浓度。由于钾通道的开放,钾会顺其浓度差外流,导致细胞内的电位下降,而细胞外电位上升,质膜的电位差逐渐增大,阻碍钾的外流。当电位差的阻力与浓度差的动力代数和为零时,就形成钾的平衡电位。但同时由于K+_Na+渗漏通道的存在,静息状态的细胞膜对钠也有微小但一定的通透性,因而钠的内流导致静息电位稍微小于单独钾外流造成的钾平衡电位数值。同时需要消耗2个ATP的NA+_K+泵,它同时把细胞内的3个钠泵到细胞外,把细胞的2个钾离子泵进细胞内,膜外净缺了一个正电荷,出现了生电性现象。这也是形成静息电位的重要机制之一。。