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目前一頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點2優(yōu)選生物電及電壓門控性離子通道目前二頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點細胞的生物電現(xiàn)象靜息電位(restingpotential)動作電位(actionpotential)目前三頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點靜息電位(restingpotential)

ALHodgKinandAFHuxley,twofamousphysiologistsatUniversityofCambridgeinEnglandWinnersoftheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine1963目前四頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點目前五頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點目前六頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點目前七頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點

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，且長時穩(wěn)定在此相對固定水平，此種內(nèi)負外正的狀態(tài)又稱極化（polarization）狀態(tài)。目前八頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點靜息電位的產(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)果目前九頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點一、膜內(nèi)外離子的不平衡分布目前十頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點二、細胞膜對離子的選擇性通透目前十一頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點三、生電性鈉鉀泵維持濃度差目前十二頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點目前十三頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點膜在安靜狀態(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)負的電場力。當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。目前十四頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點Nernst方程目前十五頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點動作電位（actionpotential)目前十六頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點

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。目前十七頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點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。目前十八頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點動作電位的產(chǎn)生機制Na+的不均勻分布電壓門控性Na+通道安靜時內(nèi)負外正的電場引起Na+快速、大量內(nèi)流Na+的平衡電位（全或無）目前十九頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點ExperimentsfromHodgkin&Kats目前二十頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點ExperimentsfromHodgkin&Huxley電壓鉗技術(shù)藥理學(xué)實驗內(nèi)向電流外向電流目前二十一頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點目前二十二頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點動作電位的傳導(dǎo)目前二十三頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點是以“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。目前二十四頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點動作電位在有髓神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)目前二十五頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點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。目前二十六頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點

離子通道目前二十七頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點HistoryIn1955,AlanHodgkinandRichardKeynesofCambridgeUniversityfirstproposedthatcellmembranescontainionchannels.Hodgkin目前二十八頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點HistoryDuringthelate1960sand1970s,BertilHilleoftheUniversityofWashingtonandClayArmstrnogoftheUniversityofPennsylvaniabegantoobtainevidencefortheexistenceofsuchchannels.HilleArmstrong目前二十九頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點HistoryThefinal“proof”emergedthroughtheworkofBertSakmannandErwinNeherattheMaxPlanckInstituteinthelate1970sand1980swhodevelopedtechniquestomonitortheioncurrentpassingthroughasingleionchannel.NeherSakmann目前三十頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點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。目前三十一頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點目前三十二頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點目前三十三頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點

電壓門控性離子通道目前三十四頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點a-亞單位（Na+、Ca2+、K+通道)目前三十五頁\總數(shù)三十七頁\編于二十點4domains

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

aminoacids(ly