動作電位的產(chǎn)生機(jī)制是什么 怎么形成的
2024-10-14 15:15:49文/張哲動作電位的產(chǎn)生機(jī)制:在靜息狀態(tài)時,細(xì)胞膜外Na+濃度大于膜內(nèi),Na+有向膜內(nèi)擴(kuò)散的趨勢,而且靜息時膜內(nèi)存在著相當(dāng)數(shù)值的負(fù)電位,這種電場力也吸引Na+向膜內(nèi)移動。

動作電位的產(chǎn)生機(jī)制是怎樣的
動作電位的產(chǎn)生機(jī)制主要包括上升支的形成和下降支的形成兩個過程:
上升支的形成:
刺激引發(fā)初始反應(yīng):當(dāng)細(xì)胞受到一個閾刺激或閾上刺激時,會使細(xì)胞膜上少量興奮性較高的鈉通道開放,此時有很少量的鈉離子順著濃度差進(jìn)入細(xì)胞,使得膜兩側(cè)的電位差減小,產(chǎn)生一定程度的去極化。
正反饋機(jī)制引發(fā)大量鈉離子內(nèi)流:當(dāng)膜電位減小到一定數(shù)值(閾電位,一般在-55mV左右)時,會引起細(xì)胞膜上大量的鈉通道同時開放。在膜兩側(cè)鈉離子濃度差和電位差(內(nèi)負(fù)外正)的作用下,細(xì)胞外的鈉離子快速、大量地內(nèi)流,導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)正電荷迅速增加,電位急劇上升,形成了動作電位的上升支,即去極化。當(dāng)鈉離子內(nèi)流的動力(濃度差和電位差)與阻力(電場力)達(dá)到平衡時,鈉離子內(nèi)流停止。
下降支的形成:
鈉通道失活與鉀通道開放:鈉通道為快反應(yīng)通道,激活后很快失活。在鈉通道失活的同時,膜上的電壓門控鉀通道開放。
鉀離子外流導(dǎo)致復(fù)極化:鉀離子順著濃度梯度從細(xì)胞內(nèi)流向細(xì)胞外,使膜內(nèi)電位由正變負(fù),迅速恢復(fù)到刺激前的靜息電位水平,形成動作電位下降支,即復(fù)極化。
在復(fù)極的晚期,鈉-鉀泵的運(yùn)轉(zhuǎn)可導(dǎo)致超極化的正后電位。動作電位的產(chǎn)生是細(xì)胞興奮的重要標(biāo)志,其產(chǎn)生機(jī)制對于理解神經(jīng)、肌肉等可興奮細(xì)胞的生理功能具有重要意義。
動作電位的是如何形成的
動作電位的形成過程:
動作電位的形成過程涉及細(xì)胞膜電位的改變。當(dāng)神經(jīng)元受到刺激時,細(xì)胞膜首先出現(xiàn)去極化過程,即膜內(nèi)的負(fù)電位迅速消失,膜外正電荷進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),使膜內(nèi)由負(fù)電位變?yōu)檎娢?。這個過程稱為反極化或超射。隨后,細(xì)胞膜選擇性地允許細(xì)胞內(nèi)的大量鉀離子流向細(xì)胞外,恢復(fù)膜內(nèi)的負(fù)電位,這個過程稱為復(fù)極化。
動作電位的組成部分:
動作電位由峰電位和?后電位組成。峰電位是動作電位的主要組成成分,包括迅速去極化的上升支和迅速復(fù)極化的下降支。后電位包括負(fù)后電位和正后電位,是緩慢的電位變化。動作電位的幅度約為90~130mV,超過零電位水平約35mV的部分稱為超射。
動作電位的特點(diǎn):
動作電位具有“全或無”的特性,即一旦產(chǎn)生,其幅度和形狀在細(xì)胞膜上各處都是相同的,不會因傳導(dǎo)距離的增加而衰減。此外,動作電位在神經(jīng)纖維上可以沿膜傳播,稱為神經(jīng)沖動。
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