与静息电位形成有关的因素 ■膜内、外的离子浓度差 跨膜电位差 膜对离子的渗透系数 (通透能力)不同 ■静息膜电位产生的机制: 产生静息膜电位的重要离子主要是K,静息状态下细胞膜 对K+的通透性大 电子科技大学研究生课程”神经信忌学基础
与静息电位形成有关的因素 膜内、外的离子浓度差 跨膜电位差 膜对离子的渗透系数(通透能力)不同 静息膜电位产生的机制: 产生静息膜电位的重要离子主要是K+,静息状态下细胞膜 对K+的通透性大 电子科技大学研究生课程"神经信息学基础
(2)K+扩散对膜电位的影响 Inside Outside "cell" "cell" ++ K K+ K A ++ A A A (c) (a) (b) a、b、c中,细胞内的正负电荷相等,细胞外的正负电荷相等 b:K+顺浓度梯度向细胞外扩散,膜内侧带负电 C:电位梯度阻止K+向细胞外移动,当浓度梯度形成的扩散压力 与电位梯度形成的阻力相等时,K+的移动为0,这时的电位 即为平衡电位。 电子科技大学研究生课程”神经信忌学基础
(2)K+扩散对膜电位的影响 a、b、c中,细胞内的正负电荷相等,细胞外的正负电荷相等 b:K+顺浓度梯度向细胞外扩散,膜内侧带负电 C:电位梯度阻止K+向细胞外移动,当浓度梯度形成的扩散压力 与电位梯度形成的阻力相等时, K+的移动为0,这时的电位 即为平衡电位。 电子科技大学研究生课程"神经信息学基础
K+的扩散量与细胞内的总量相比,不会对细胞内[K+]产生明显 影响 在形成K+的平衡电位时,细胞内液和细胞外液中的正、负离 子仍然维持平衡而成电中性,只是正、负离子因相互作用而 分布于细胞膜的内外表面 Equal Equal Equal +, +, +, Cytosol Extracellular fluid 电子科技大学研究生课程”神经信忌学基础” Membrane
K+的扩散量与细胞内的总量相比,不会对细胞内[K+]产生明显 影响 在形成K+的平衡电位时,细胞内液和细胞外液中的正、负离 子仍然维持平衡而成电中性,只是正、负离子因相互作用而 分布于细胞膜的内外表面 电子科技大学研究生课程"神经信息学基础
■平衡电位可以用Nernst方程(Nernst equation)计算 K+到达平衡状态时的电位差与膜两侧的K+浓度有关,因此, K+平衡电位(Ek)的大小由膜两侧的K+浓度差决定。 Ek的大小可以由物理学上的Nernst方程计算: RT EK- In [K+lo ZF [K*]i R是气体常数(8.31),T是绝对温度(37℃+273) Z是离子价,F是法拉第常数(96500) EK=61.5 log [K]o/[K]i=-90 mV 电子科技大学研究生课程”神经信忌李基础
EK = 61.5 log [K]o /[K]i = -90 mV E K= RT ZF ln [K+ ]o [K+ ]i 平衡电位可以用Nernst方程(Nernst equation)计算 K+到达平衡状态时的电位差与膜两侧的K+浓度有关,因此, K+平衡电位(Ek)的大小由膜两侧的K+浓度差决定。 Ek的大小可以由物理学上的Nernst 方程计算: R是气体常数(8.31),T是绝对温度(37℃+273) Z是离子价,F是法拉第常数(96500) 电子科技大学研究生课程"神经信息学基础
(3)Na+、K+对静息膜电位的协同 静息状态下膜对离子有选择性通透性 K+:Na*≈50∞75:1; A-基本不通透 在静息电位时,不断有 K+漏出和Na+漏入 假如细胞膜对Na+具有通透性,按 勹=Force 照Nernst方程可以计算出Na的平 衡电位。 ENa +60 mV 同样, EcI=-65 mV 电子科技大学研究生课程”神经信忌学基础” Eca +123 mV
静息状态下膜对离子有选择性通透性 K+ :Na+ ≈ 50~75:1; A- 基本不通透 (3)Na+ 、 K+对静息膜电位的协同 假如细胞膜对Na+具有通透性,按 照Nernst方程可以计算出Na+的平 衡电位。 ENa = +60 mV 同样, ECl = -65 mV ECa = +123 mV 电子科技大学研究生课程"神经信息学基础