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【必考考点-生理】第二节-3-静息电位(2022.2.12)

 壹亩莳 2022-02-13
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徐琦老师“生理”专题
考研人,今天你努力了吗?

1、静息电位

安静情况下细胞膜两侧存在的外正内负且相对平稳的电位差,称为静息电位。据测定,当细胞外液固定于零电位时,各类细胞的膜内电位在安静情况下均为负值,由于记录膜电位时均以细胞外为零点位,故细胞内负值越大(区别于数学上所说的“负值”,这里说的负值增大是指其绝对值的增大),表示膜两侧的电位差越大,亦即静息电位越大。

2、电化学驱动力和平衡电位

若质膜只对一-种离子通透,该离子将在浓度差的驱动下进行跨膜扩散,但扩散的同时也使膜两侧形成逐渐增大的电位差。该电位差对离子产生的作用与浓度差相反,将阻止该离子的扩散。

电化学驱动力某种离子在膜两侧的电位差和浓度差两个驱动力的代数和,称为该离子的电化学驱动力。

平衡电位:当某种离子电-化学驱动力为零时,该离子的净扩散量为零,膜两侧的电位差便稳定下来,这种离子净扩散为零时的跨膜电位差称为该离子的平衡电位。

电化学驱动力应为膜电位(E)与该离子的平衡电位(E,)之差的绝对值。

当细胞(以神经细胞为例)处于安静状态时,根据静息膜电位(Em= -70 mV)、Na*平衡电位(Ena= +60 mV)、K*平衡电位(Ek= -90 mV)的数值,可分别求得Na*、K*受到的电-化学驱动力,即

①Na的电-化学驱动力=-70mV-(+60mV)=-130mV(内向)

②K的电-化学驱动力= -70 mV-( -90 mV)= +20 mV(外向)

[注意]电-化学驱动力数值前的正负号则表示离子跨膜流动的方向,正号为外向,负号为内向。

3、静息电位值接近于K*的平衡电位 

在安静状态下,细胞膜对K通透性最大,对Na和Ca的通透性小。据测定,静息电位值与计算所得的 K*平衡电位非常接近,而与Na*平衡电位则相差较远。

4、影响静息电位水平的因素

  1. 细胞外液 K浓度。在安静情况下,细胞膜对K+的通透性相对较大,改变细胞外K浓度即可影响K平衡电位和静息电位。当细胞外K浓度升高(如高血钾,k平衡电位减小,静息电位也相应减小。

  2. 膜对K和Na的相对通透性。如果膜对K的通透性增大,静息电位将增大,反之,膜对Na的通透性增大,则静息电位减小。

  3. 钠泵活动水平,钠泵活动增强时,其生电效应增强,膜发生一定程度的超极化;相反,钠泵活动受抑制时,则可使静息电位减小。

2018- 136X.影响细胞静息电位的主要因素是

A. K*平衡电位

B.膜两侧[K*]差

C. Na*平衡电位

D.膜对K*和Na*的相对通透性

【真题解析】(ABD)

静息电位主要是由于安静时细胞膜K⁺通透性较大,K⁺顺浓度梯度由细胞内向细胞外扩散而形成的。当细胞外K⁺浓度升高(如高血钾)时,K⁺平衡电位减小,静息电位也相应减小,故K⁺的平衡电位(和膜两侧K⁺的浓度差均能影响细胞静息电位。如果膜对K⁺的通透性增大,静息电位将增大(更趋向于K⁺的平衡电位);反之,膜对Na⁺的通透性增大,则静息电位减小(更趋向于Na⁺的平衡电位),故膜对K⁺和Na⁺的相对通透性也能影响细胞静息电位。Na⁺平衡电位主要影响细胞的动作电位。

2020-2A.在细胞发生动作电位的过程中,一般不会发生变化的电生理参数是 A. Na*电导

B. Na+平衡电位

C. K*电-化学驱动力

D. Na*电-化学驱动力

【真题解析】(B)

动作电位的产生是在静息电位下,依靠离子的电-化学驱动力和细胞膜对离子的通透性的改变而产生的结果。电导反映的是膜对离子的通透性,当钠离子电导发生快速激活时,可使钠离子快速内流,引发动作电位去极化的产生,而钾离子电导的激活可与钠离子电导的失活共同作用加快膜的复极化。细胞在发生动作电位的过程中,膜电位随去极化和复极化发生改变,导致膜电位与离子平衡电位的差值改变,进而导致钾离子电化学驱动力和钠离子电化学驱动力在整个动作电位期间随膜电位的改变而改变。钠离子平衡电位是指钠离子受到的电-化学驱动力等于零时的膜电位,钠离子平衡电位接近动作电位的超射值水平,为一个衡定值(如神经细胞约为+60mV),不会随着细胞发生动作电位而产生变化。

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