生物電及電壓門控性離子通道演示文稿

生物電及電壓門控性離子通道演示文稿1現(xiàn)在是1頁\一共有37頁\編輯于星期三2優(yōu)選生物電及電壓門控性離子通道現(xiàn)在是2頁\一共有37頁\編輯于星期三細胞的生物電現(xiàn)象靜息電位(restingpotential)動作電位(actionpotential)現(xiàn)在是3頁\一共有37頁\編輯于星期三靜息電位(restingpotential)

ALHodgKinandAFHuxley,twofamousphysiologistsatUniversityofCambridgeinEnglandWinnersoftheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine1963現(xiàn)在是4頁\一共有37頁\編輯于星期三現(xiàn)在是5頁\一共有37頁\編輯于星期三現(xiàn)在是6頁\一共有37頁\編輯于星期三現(xiàn)在是7頁\一共有37頁\編輯于星期三

靜息電位（RP）：細胞在安靜狀態(tài)下，存在于膜內(nèi)外的電位差,又稱跨膜靜息電位。

RP為膜內(nèi)較膜外為負(fù)，且長時穩(wěn)定在此相對固定水平，此種內(nèi)負(fù)外正的狀態(tài)又稱極化（polarization）狀態(tài)?，F(xiàn)在是8頁\一共有37頁\編輯于星期三靜息電位的產(chǎn)生機制JuliusBernstein1839-19171902年，Bernstein就提出膜學(xué)說：由膜結(jié)構(gòu)中鈉泵在消耗ATP的情況下形成的膜內(nèi)高K+和膜外高Na+狀態(tài)，是產(chǎn)生各種細胞生物電現(xiàn)象的基礎(chǔ)。靜息電位的產(chǎn)生是由于K+進行跨膜擴散，外移達到其電-化學(xué)平衡電位的結(jié)果現(xiàn)在是9頁\一共有37頁\編輯于星期三一、膜內(nèi)外離子的不平衡分布現(xiàn)在是10頁\一共有37頁\編輯于星期三二、細胞膜對離子的選擇性通透現(xiàn)在是11頁\一共有37頁\編輯于星期三三、生電性鈉鉀泵維持濃度差現(xiàn)在是12頁\一共有37頁\編輯于星期三現(xiàn)在是13頁\一共有37頁\編輯于星期三膜在安靜狀態(tài)下，K+以易化擴散的形式外移：K+外移動力：濃度差。結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：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(nèi)負(fù)的電場力。當(dāng)K+外移的動力與阻力相等時，膜內(nèi)外不再有K+的凈移動，而此時膜兩側(cè)的電位差穩(wěn)定在某一數(shù)值，稱為K+平衡電位。也是RP。K+平衡電位的數(shù)值，由膜兩側(cè)初始存在的K+濃度差的大小決定的?，F(xiàn)在是14頁\一共有37頁\編輯于星期三Nernst方程現(xiàn)在是15頁\一共有37頁\編輯于星期三動作電位（actionpotential)現(xiàn)在是16頁\一共有37頁\編輯于星期三

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(chǔ)上發(fā)生的一次膜兩側(cè)電位快速的倒轉(zhuǎn)和復(fù)原。現(xiàn)在是17頁\一共有37頁\編輯于星期三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(zhì)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(nèi)，對任何強度的刺激都不再發(fā)生反應(yīng)，這段時間稱為不應(yīng)期，大致與鋒電位持續(xù)的時間相當(dāng)?，F(xiàn)在是18頁\一共有37頁\編輯于星期三動作電位的產(chǎn)生機制Na+的不均勻分布電壓門控性Na+通道安靜時內(nèi)負(fù)外正的電場引起Na+快速、大量內(nèi)流Na+的平衡電位（全或無）現(xiàn)在是19頁\一共有37頁\編輯于星期三ExperimentsfromHodgkin&Kats現(xiàn)在是20頁\一共有37頁\編輯于星期三ExperimentsfromHodgkin&Huxley電壓鉗技術(shù)藥理學(xué)實驗內(nèi)向電流外向電流現(xiàn)在是21頁\一共有37頁\編輯于星期三現(xiàn)在是22頁\一共有37頁\編輯于星期三動作電位的傳導(dǎo)現(xiàn)在是23頁\一共有37頁\編輯于星期三是以“局部電流”的形式傳導(dǎo)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(xiàn)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(nèi)的正電荷由已興奮段移向未興奮段。結(jié)果：造成鄰近未興奮的細胞膜去極化達閾電位，出現(xiàn)它自己的動作電位?，F(xiàn)在是24頁\一共有37頁\編輯于星期三動作電位在有髓神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)現(xiàn)在是25頁\一共有37頁\編輯于星期三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(jié)處產(chǎn)生，因而局部電流也只能發(fā)生在相鄰的郎飛結(jié)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(dǎo)表現(xiàn)為跨過每一段髓鞘而在相鄰的郎飛結(jié)處相繼出現(xiàn)，這稱為興奮的跳躍式傳導(dǎo)（saltatoryconduction）。跳躍式傳導(dǎo)時的興奮傳導(dǎo)速度快得多；還是一種更“節(jié)能”的傳導(dǎo)方式。現(xiàn)在是26頁\一共有37頁\編輯于星期三

離子通道現(xiàn)在是27頁\一共有37頁\編輯于星期三HistoryIn1955,AlanHodgkinandRichardKeynesofCambridgeUniversityfirstproposedthatcellmembranescontainionchannels.Hodgkin現(xiàn)在是28頁\一共有37頁\編輯于星期三HistoryDuringthelate1960sand1970s,BertilHilleoftheUniversityofWashingtonandClayArmstrnogoftheUniversityofPennsylvaniabegantoobtainevidencefortheexistenceofsuchchannels.HilleArmstrong現(xiàn)在是29頁\一共有37頁\編輯于星期三HistoryThefinal“proof”emergedthroughtheworkofBertSakmannandErwinNeherattheMaxPlanckInstituteinthelate1970sand1980swhodevelopedtechniquestomonitortheioncurrentpassingthroughasingleionchannel.NeherSakmann現(xiàn)在是30頁\一共有37頁\編輯于星期三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(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)。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(nèi)位點相互作用的強度?，F(xiàn)在是31頁\一共有37頁\編輯于星期三現(xiàn)在是32頁\一共有37頁\編輯于星期三現(xiàn)在是33頁\一共有37頁\編輯于星期三

電壓門控性離子通道現(xiàn)在是34頁\一共有37頁\編輯于星期三a-亞單位（Na+、Ca2+、K+通道)現(xiàn)在是35頁\一共有37頁\編輯于星期三4domains

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

aminoacids(l