静息电位和动作电位的概念及形成机制

一、静息电位的概念及形成机制

1. 静息电位的概念

静息电位是指神经细胞在未被刺激时的电位状态。在静息状态下，细胞内外存在电化学梯度，使神经元内外细胞膜的电位差保持在负数水平，为-70mV左右。

2. 静息电位的形成机制

静息电位的形成主要与离子的通透性和Na+/K+泵有关。在静息状态下，细胞膜上的Na+和K+离子通道处于闭合状态，但是Na+/K+泵仍在起作用，将细胞内的Na+排出，K+输进，维持细胞内外的离子平衡，保持负电位。

3. 静息电位的重要性

静息电位是神经细胞正常功能的基础，它保证了细胞对外部刺激的敏感性，使神经元能够正常传递和处理信息。

二、动作电位的概念及形成机制

1. 动作电位的概念

动作电位是神经元在受到刺激时产生的短暂的电位变化。它是神经元传递信息的基本单位，具有快速传导和全或无的特点。

2. 动作电位的形成机制

动作电位的形成包括兴奋、去极化和复极化三个阶段。当神经元受到足够的刺激时，细胞膜上的Na+通道打开，Na+大量流入细胞内，使细胞内外电位逆转，形成去极化；随后Na+通道关闭，K+通道打开，K+大量流出，使细胞内外电位恢复，形成复极化。

3. 动作电位的重要性

动作电位是神经元传递信息的方式，它能够在神经元内外迅速传递信息，使神经元之间能够进行有效的通讯，实现信息的处理和传递。

总结与回顾：

静息电位和动作电位是神经元活动的重要基础。静息电位维持着神经元的正常状态，使其对外部刺激保持敏感；而动作电位则实现了神经元信息的传递，是神经元活动中最基本的过程之一。

在细胞水平上，静息电位的形成主要与离子的通透性和Na+/K+泵有关，通过保持细胞内外的离子平衡来维持静息状态；而动作电位的形

成则依赖于离子通道的开闭和离子内外的流动，通过电压门控离子通

道的开合来实现电位的变化。

个人观点和理解：

静息电位和动作电位是神经元活动的核心过程，对于理解神经元的功

能和信息传递具有重要意义。通过对静息电位和动作电位的深入理解，可以更好地认识神经元的基本工作原理，为神经科学领域的研究提供

基础。

对于神经元活动的理解，不仅可以帮助人们认识大脑和神经系统的工

作原理，还可以为神经系统疾病的治疗和预防提供理论基础。深入研

究静息电位和动作电位的概念及形成机制具有重要的意义。

在撰写本文的过程中，我采用了知识的文章格式，从简到繁地介绍了

静息电位和动作电位的概念及形成机制，并在文章中多次提及了相关

主题文字。希望本文能够帮助读者更深入地理解这一主题，为神经科

学的学习和研究提供一定的参考和帮助。

通过本文的撰写，我不仅对静息电位和动作电位有了更深入的认识，

也对神经元的功能和神经科学领域有了更全面和灵活的理解。希望读

者也能够从中获益，对神经元活动的基本过程有更深入的了解。静息

电位和动作电位是神经元活动的核心过程，对于理解神经元的功能和

信息传递具有重要意义。在神经元的活动过程中，静息电位维持着神

经元的正常状态，使其对外部刺激保持敏感；而动作电位则实现了神

经元信息的传递，是神经元活动中最基本的过程之一。

在细胞水平上，静息电位的形成主要与离子的通透性和Na+/K+泵有关。在静息状态下，细胞膜上的Na+和K+离子通道处于闭合状态，

但是Na+/K+泵仍在起作用，将细胞内的Na+排出，K+输进，维持

细胞内外的离子平衡，保持负电位。这种稳定的静息电位状态为神经

元的正常功能打下了基础，保证了细胞对外部刺激的敏感性，使神经

元能够正常传递和处理信息。

而动作电位的形成则依赖于离子通道的开闭和离子内外的流动。当神

经元受到足够的刺激时，细胞膜上的Na+通道打开，Na+大量流入细胞内，使细胞内外电位逆转，形成去极化；随后Na+通道关闭，K+通道打开，K+大量流出，使细胞内外电位恢复，形成复极化。动作电位

的快速传导和全或无的特点，使神经元能够在内外环境中迅速传递信息，实现信息的处理和传递。

静息电位和动作电位的了解不仅可以帮助人们认识大脑和神经系统的

工作原理，还可以为神经系统疾病的治疗和预防提供理论基础。基于此，深入研究静息电位和动作电位的概念及形成机制具有重要的意义。

静息电位和动作电位的研究对于神经科学领域具有重要的意义。通过

对静息电位和动作电位的深入理解，可以更好地认识神经元的基本工

作原理，为神经科学领域的研究提供基础。在撰写本文的过程中，我

采用了知识的文章格式，从简到繁地介绍了静息电位和动作电位的概

念及形成机制。我还在文章中多次提及了相关主题文字，希望本文能

够帮助读者更深入地理解这一主题，为神经科学的学习和研究提供一

定的参考和帮助。

通过本文的撰写，我不仅对静息电位和动作电位有了更深入的认识，

也对神经元的功能和神经科学领域有了更全面和灵活的理解。希望读

者也能够从中获益，对神经元活动的基本过程有更深入的了解。神经

元活动的深入研究是神经科学领域的重要内容之一，希望本文能够为

相关领域的研究提供一些帮助和启发。

静息电位和动作电位是神经元活动的重要基础，对于理解神经元的功

能和信息传递具有重要意义。通过对这一主题的深入研究，可以更好

地认识神经元的基本工作原理，为神经科学领域的研究提供理论基础。希望本文能够为相关领域的学习和研究提供一些帮助和启发。

静息电位和动作电位产生的机制

静息电位和动作电位产生的机制一、静息电位机制静息电位是指细胞在安静状态时，存在于细胞膜两侧的电位差。这种电位差是由于细胞膜内外的离子分布不均衡所导致的。细胞膜内外的离子分布不均衡，导致细胞膜两侧存在一定的电位差。这种电位差对于细胞的正常生理功能至关重要，因为它可以维持细胞膜的稳定性和控制离子通道的开放。具体来说，静息电位是由细胞膜内外的钾离子分布不均衡所导致的。细胞膜内钾离子浓度约为细胞膜外钾离子浓度的20倍左右。这种浓度差导致细胞膜内的钾离子相对于细胞膜外显得过低，因此存在一个由内向外的钾离子净外流（即钾离子通道开放），这样就形成了细胞膜两侧的电位差。这种电位差对于维持细胞膜的稳定性和控制离子通道的开放具有重要作用。二、动作电位机制动作电位是指细胞在接受刺激时，发生在细胞膜上的瞬时电位变化。动作电位是由细胞膜上电压门控通道介导的，

主要涉及钠离子和钾离子的跨膜流动。当细胞受到刺激时，刺激通过刺激感受器传递至细胞膜，导致电压门控通道开放。钠离子通道的开放导致钠离子内流，而钾离子通道的关闭则导致钾离子无法外流。这两种效应使得细胞膜两侧的电位差发生变化，形成了动作电位。动作电位具有“全或无”的特点，即只有当刺激强度达到一定阈值时，动作电位才会发生，而刺激强度超过一定阈值时，动作电位的幅度将不再增加。这种特点保证了细胞的反应具有高度的敏感性和精确性。三、总结静息电位和动作电位是细胞生理活动中的重要现象，它们的产生机制涉及到细胞膜内外离子的分布和流动。静息电位的产生主要源于细胞膜内外的钾离子分布不均衡，而动作电位的产生则与电压门控通道的开放和关闭有关。这两种电位的产生对于细胞的正常生理功能具有重要作用，它们不仅维持了细胞膜的稳定性，还控制了离子通道的开放，保证了细胞的正常生理反应。同时，它们的“全或无”特点也使得细胞的反应具有高度的敏感性和精确性。

静息电位和动作电位的概念及形成机制

静息电位和动作电位的概念及形成机制静息电位和动作电位的概念及形成机制一、静息电位的概念及形成机制 1. 静息电位的概念静息电位是指神经细胞在未被刺激时的电位状态。在静息状态下，细胞内外存在电化学梯度，使神经元内外细胞膜的电位差保持在负数水平，为-70mV左右。 2. 静息电位的形成机制静息电位的形成主要与离子的通透性和Na+/K+泵有关。在静息状态下，细胞膜上的Na+和K+离子通道处于闭合状态，但是Na+/K+泵仍在起作用，将细胞内的Na+排出，K+输进，维持细胞内外的离子平衡，保持负电位。 3. 静息电位的重要性静息电位是神经细胞正常功能的基础，它保证了细胞对外部刺激的敏感性，使神经元能够正常传递和处理信息。二、动作电位的概念及形成机制

1. 动作电位的概念动作电位是神经元在受到刺激时产生的短暂的电位变化。它是神经元传递信息的基本单位，具有快速传导和全或无的特点。 2. 动作电位的形成机制动作电位的形成包括兴奋、去极化和复极化三个阶段。当神经元受到足够的刺激时，细胞膜上的Na+通道打开，Na+大量流入细胞内，使细胞内外电位逆转，形成去极化；随后Na+通道关闭，K+通道打开，K+大量流出，使细胞内外电位恢复，形成复极化。 3. 动作电位的重要性动作电位是神经元传递信息的方式，它能够在神经元内外迅速传递信息，使神经元之间能够进行有效的通讯，实现信息的处理和传递。总结与回顾：静息电位和动作电位是神经元活动的重要基础。静息电位维持着神经元的正常状态，使其对外部刺激保持敏感；而动作电位则实现了神经元信息的传递，是神经元活动中最基本的过程之一。在细胞水平上，静息电位的形成主要与离子的通透性和Na+/K+泵有关，通过保持细胞内外的离子平衡来维持静息状态；而动作电位的形

静息电位与动作电位

静息电位（Resting Potential , RP ）概念：静息电位是指细胞未受刺激时，存在于细胞膜内外两侧的外正内负的电位差。由于这一电位差存在于安静细胞膜的两侧，故亦称跨膜静息电位，简称静息电位或膜电位。形成机理：静息电位产生的基本原因是离子的跨膜扩散，和钠- 钾泵的特点也有关系。细胞膜内K+浓度高于细胞外。安静状态下膜对K+通透性大， K+顺浓度差向膜外扩散，膜内的蛋白质负离子不能通过膜而被阻止在膜内，结果引起膜外正电荷增多，电位变正；膜内负电荷相对增多，电位变负，产生膜内外电位差。这个电位差阻止K+进一步外流，当促使K+外流浓度差和阻止K+外流的电位差这两种相互对抗的力量相等时，K+外流停止。膜内外电位差便维持在一个稳定的状态，即静息电位。测定静息电位的方法：插入膜内的是尖端直径＜1μm的玻璃管微电极，管内充以KCl溶液，膜外为参考电极，两电极连接到电位仪测定极间电位差。静息电位都表现为膜内比膜外电位低，即膜内带负电而膜外带正电。这种内负外正的状态，称为极化状态。静息电位是一种稳定的直流电位，但各种细胞的数值不同。哺乳动物的神经细胞的静息电位为-70mV（即膜内比膜外电位低70mV），骨骼肌细胞为-90mV，人的红细胞为-10mV。静息电位的产生与细胞膜内外离子的分布和运动有关。正常时细胞内的K+浓度和有机负离子A-浓度比膜外高，而细胞外的Na+浓度和Cl-浓度比膜内高。在这种情况下，K+和A-有向膜外扩散的趋势，而Na+和Cl-有向膜内扩散的趋势。但细胞膜在安静时，对K+的通透性较大，对Na+和Cl-的通透性很小，而对A-几乎不通透。因此，K+顺着浓度梯度经膜扩散到膜外使膜外具有较多的正电荷，有机负离子A-由於不能透过膜而留在膜内使膜内具有较多的负电荷。这就造成了膜外变正、膜内变负的极化状态。由K+扩散到膜外造成的外正内负的电位差，将成为阻止K+外移的力量，而随着K+外移的增加，阻止K+外移的电位差也增大。当促使K+外移的浓度差和阻止K+外移的电位差这两种力量达到平衡时，经膜的K+净通量为零，即K+外流和内流的量相等。此时，膜两侧的电位差就稳定于某一数值不变，此电位差称为K+的平衡电位，也就是静息电位。其具体数值可按Nernst公式计算。计算所得的K+平衡电位值与实际测得的静息电位值很接近，提示静息电位主要是由K+向膜外扩散而造成的。如果人工改变细胞膜外K+的浓度，当浓度增高时测得的静息电位值减小，当浓度降低时测得的静息电位值增大，其变化与根据Nernst公式计算所得的预期值基本一致。但是，实际测得的静息电位值总是比计算所得的K+平衡电位值小，这是由于膜对Na+和Cl-也有很小的通透性，它们的经膜扩散（主要指Na+的内移），可以抵销一部分由K+外移造成的电位差数值。动作电位（1）概念：可兴奋组织或细胞受到阈上刺激时，在静息电位基础上发生的快速、可逆转、可传播的细胞膜两侧的电变化。动作电位的主要成份是峰电位。（2）形成条件： ①细胞膜两侧存在离子浓度差，细胞膜内K+浓度高于细胞膜外，而细胞外Na+、Ca2+、Cl-高于细胞内，这种浓度差的维持依靠离子泵的主动转运。（主要是Na+ -K+泵的转运）。 ②细胞膜在不同状态下对不同离子的通透性不同，例如，安静时主要允许K+通透，而去

静息电位动作电位的产生机制及影响其大小的主要因素

静息电位,动作电位的产生机制及影响其大小的主要因素一、静息电位（resting potential, RP） 1、概念：静息电位：细胞在静息（未受刺激）状态下膜两侧的电位差称静息电位（膜电位） 2、静息时细胞的特点静息时细胞内外离子的特点：①细胞内[K+]一般比细胞外液高30倍；②细胞内带负电荷的生物大分子(主要是蛋白质)比细胞外液高10倍；③细胞外液中[Na+]和[CL-]都比细胞内高20倍。所以，细胞内正离子主要为K+，负离子主要为带负电荷的蛋白质分子。细胞外正离子主要为Na+，负离子主要为CL- 。静息时细胞膜的选择通透性：①带负电荷的蛋白质分子完全不可通过；②Na+和CL-通透性极小；③K+有较大的通透性。3、静息电位形成的机理：细胞内的K+在细胞膜内外浓度差（内高外低）作用下携带正离子外流，当膜内外K+浓度差（K+外流动力）和K+外流所形成的电位差（K+外流阻力）达到动态平衡时，K+的净通量为零，此时所形成的电位差稳定于某一数值而不再增加，即形成静息电位；所以说静息电位实质为K+外流所形成的跨膜电位。细胞内外的K+不均衡分布和静息状态下细胞膜对K+的通透性是细胞在静息状态下保持极化状态的基础。二、动作电位 1. 动作电位的概念动作电位（action potential）：可兴奋组织接受刺激而发生兴奋时，细胞膜原有的极化状态立即消失，并在膜的内外两侧发生一系列的电位变化，这种变化的电位称为动作电位。 2. 动作电位形成的机理证明：①人工地改变细胞外液Na+浓度，动作电位上升支及其幅度也随之改变，*海水实验； ②用河豚毒阻断Na+通道后，动作电位幅度↓或消失；③膜片钳实验。3.动作电位组成动作电位的扫描波形包括升支和降支两部分。如采用慢扫描并高度放大，则升支和降支的开始部分显示为尖锐的剑锋状，故动作电位又称为锋电位。动作电位的升支代表细胞受到刺激后膜的去极化和反极化过程，即膜内电位由静息时的-70毫伏逐渐减小到-55毫伏（由于这一膜电位可以激发动作电位产生，故把-55毫伏的膜电位称为阈电位）；然后，膜电位再减小到0毫伏（去极化结束）；最后膜电位由0毫伏迅速上升到+35毫伏（反极化）。通常把膜电位超出0的正值部分称为超射。动作电位的降支代表细胞的复极化过程。在此过程中，膜电位还要发生变化，先出现微弱的去极化，接着出现超极化；前者称为负后电位，后者称为正后电位。负后电位使膜电位减小，临近阈电位而容易被激发动作电位，故也称之为超常期后电位或去极化电位；正后电位使膜电位增大，远离阈电位而不易发生动作电位，故也称之为低常期后电位或超极化后电位。动作电位出现时间与细胞兴奋性变化时间是相吻合的。动作电位的升支所占时间相当于绝对不应期，降支前半段所占时间相当于相对不应期，负后电位所占时间相当于超常期，正后电位所占时间相当于低常期。通常所说的神经冲动，就是指一个沿着神经纤维传导的动作电位或锋电位 1 / 1

静息电位和动作电位产生的具体原因

静息电位和动作电位产生的具体原因伴随生命活动的电现象，称为生物电。关于生物电在生命活动中所起的作用，目前还不十分清楚。本节着重以神经纤维为例讨论细胞水平生物电的表现形式，即静息电位和动作电位。一、静息电位及其产生机制（一）静息电位静息电位是指细胞在安静状态下，存在于细胞膜的电位差。这个差值在不同的细胞是不一样的，就神经纤维而言为膜外电位比膜内电位高70～90mv。如规定膜外电位为0，则膜内电位当为负值（-70～-90mv）。细胞在安静状态时，保持比较稳定的外正内负的状态，称为极化。极化状态是细胞处于生理静息状态的标志。以静息电位为准，膜内负电位增大，称为超极化。膜内负电位减小，称为去或除极化。细胞兴奋后，膜电位又恢复到极化状态，称为复极化。（二）静息电位产生的机制 “离子学说”认为，细胞水平生物电产生的前提有二：①细胞内外离子分布和浓度不同。就正离子来说，膜内K 浓度较高，约为膜外的30倍。膜外Na 浓度较高约为膜内的10倍。从负离子来看，膜外以Cl-为主，膜内则以大分子有机负离子（A-）为主。②细胞膜在不同的情况下，对不同离子的通透性并不一样，如在静息状态下，膜对K 的通透性大，对Na 的通透性则很小。对膜内大分子A-则无通透性。由于膜内外存在着K 浓度梯度，而且在静息状态下，膜对K 又有较大的通透性（K 通道开放），所以一部分K 便会顺着浓度梯度向膜外扩散，即K 外流。膜内带负电荷的大分子A-，由于电荷异性相吸的作用，也应随K 外流，但因不能透过细胞膜而被阻止在膜的内表面，致使膜外正电荷增多，电位变正，膜内负电荷增多，电位变负。这样膜内外之间便形成了电位差，它在膜外排斥K 外流，在膜内又牵制K 的外流，于是K 外流逐渐减少。当促使K 流的浓度梯度和阻止K 外流的电梯度这两种抵抗力量相等时，K 的净外流停止，使膜内外的电位差保持在一个稳定状态。因此，可以说静息电位主要是K 外流所形成的电一化学平衡电位。二、动作电位及其产生机制（一）动作电位细胞受刺激时，在静息电位的基础上发生一次短暂的扩布性的电位变化，这种电位变化称为动作电位。实验观察，动作电位包括一个上升相和一个下降相（图2－3）。上升相代表膜的去极化过程。以0mv电位为界，上升相的下半部分为膜的去极化，是膜内负电位减小，由-70～-90mv.变为0mv；上升相的上半部分是膜的反极化（超射），是膜电位的极性发生倒转即膜外变负，膜内变正，由0mv上升到20～40mv。上升相膜内电位上升幅度约为90～130mv。下降相代表膜的复极化过程。它是膜内电位从上升相顶端下降到静息电位水平的过程。由于动作电位幅度大、时间短不超过2ms，波形很象一个尖峰，故又称峰电位。在峰电位完全恢复到静息电位水平之前，膜两侧还有微小的连续缓慢的电变化，称为后电位。（二）动作电位产生的机制动作电位产生的机制与静息电位相似，都与细胞膜的通透性及离子转运有关。 l.去极化过程当细胞受刺激而兴奋时，膜对Na 通透性增大，对K 通透性减小，于是细胞外的Na 便会顺其波度梯度和电梯度向胞内扩散，导致膜内负电位减小，直至膜内电位比膜外高，形成内正外负的反极化状态。当促使Na 内流的浓度梯度和阻止Na 内流的电梯度，这两种拮抗力量相等时，Na 的净内流停止。因此，可以说动作电位的去极化过程相当于Na 内流所形成的电一化学平衡电位。 2．复极化过程当细胞膜除极到峰值时，细胞膜的Na 通道迅速关闭，而对K 的通透性增

浅谈静息电位和动作电位的产生机制

静息电位与动作电位一、静息电位（RP）的产生机制：在静息状态下，细胞膜对K+具有较高的通透性是形成静息电位的最主要因素。细胞膜内K+浓度约相当于细胞外液的30倍，K+将顺浓度梯度跨膜扩散，但扩散的同时也在细胞膜的两侧形成逐渐增大的电位差，且该电位差造成的驱动力与浓度差的驱动力的方向相反，阻止K+进一步跨膜扩散。当逐渐增大的电位差驱动力与逐渐减小的浓度差驱动力相等时，便达到了稳态。此时的膜电位处于K+的平衡电位（EK+=-90~-100mv），电位差的差值即平衡电位，平衡电位决定着离子的流量。当细胞外液中K+浓度增加（高钾）时，膜内外K+的浓度差减小，K+因浓度差外移的驱动力降低，K+外流减少。故达到稳态时，K+平衡电位的绝对值减小；反之亦然。而细胞膜对Na+亦有一定的通透性，扩散内流的Na+可以部分抵消由K+扩散外流所形成的膜内负电位。所以，EK+=-90~-100mv,而RP=-70~-90mv。可见，细胞外液Na+浓度对RP的影响不大。除了以上两个方面，还有钠泵的生电作用。钠泵使细胞内高钾、细胞外高钠。若钠泵受抑制，膜内外K+的浓度差减小，K+外流减少，K+平衡电位的绝对值减小，静息电位的绝对值也减小。综上所述，影响静息电位水平的因素：（1）细胞膜对K+和Na+的相对通透性；（2）细胞外液K+的浓度；（3）钠泵的活动。二、动作电位（AP）的产生机制：在静息状态下，细胞膜外Na+浓度约为细胞内液的10倍余，Na+有向膜内扩散的趋势；并且静息时膜内存在着相当数量的负电位，吸引着Na+向膜内移动。但由于静息时细胞膜对Na+相对不通透，因此，Na+不能大量内流。当刺激引起去极化达到阈电位，细胞膜上的电压门控Na+通道大量被激活，细胞膜对Na+的通透性突然增大，Na+大量内流，造成细胞膜的进一步去极化；而膜的进一步去极化，又将导致更多的Na+通道开放，有更多的Na+内流，引起细胞膜迅速、自动地去极化。 Na+的大量内流，以至膜内负电位因正电荷的增加而迅速消失。又因为细胞膜外Na+浓度约为细胞内液的10倍余，使得Na+内流在膜内负电位绝对值减小到零时仍可以继续，进而出现正电位，直至膜内正电位增大到足以对抗浓度差所引起的Na+内流，便达到了平衡电位（顶点），此时膜对Na+的净通量为零。但是膜内电位并不停留在正电位状态，很快Na+通道失活，膜对Na+变为相对不通透，而对K+的通透性增加。于是膜内K+在浓度差和电位差的驱动力下外流，使膜内电位由正电位又向负电位发展，以后再逐渐恢复到静息电位水平（动作电位的幅度由静息电位的绝对值和Na+的平衡电位值相加决定）。当细胞外液Na+浓度降低时，膜内外Na+的浓度差减小，将导致去极化时Na+内流减少，Na+的平衡电位减小，动作电位峰值降低；反之亦然。

(完整)静息电位和动作电位及其产生原理

浅谈静息电位和动作电位的产生机制

浅谈静息电位和动作电位的产生机制静息电位和动作电位是神经细胞的两个重要电生理现象。静息电位是神经细胞在静息状态下的稳定电位，而动作电位是神经细胞在受到刺激时产生的快速和短暂的电位变化。首先，我们来讨论静息电位的产生机制。静息电位是由神经细胞膜上的离子通道的开放和关闭所调控的。在静息状态下，细胞膜上存在不对称分布的离子，包括钠离子（Na+）、钾离子（K+）、氯离子（Cl-）等。此外，细胞内还存在一定数量的带负电的大分子离子，如有机阴离子等。静息电位的维持主要依靠细胞膜上的离子泵和离子通道。细胞膜上的钠钾泵能将3个Na+离子排出细胞，同时将2个K+离子进入细胞，从而保持钠离子在细胞外的浓度较高，而钾离子在细胞内的浓度较高。此外，细胞膜上还存在钾离子泄漏通道，这些通道对钾离子通透性较高，使得少量的钾离子持续从细胞内泄漏到细胞外。细胞内带负电的大分子离子也能够贡献一定的负电荷。综合上述过程，细胞膜内外的离子浓度差和带负电的大分子离子导致了细胞膜的静息电位维持在约-70mV的水平。这种细胞膜的稳定电位对细胞的正常功能发挥起到了重要的作用。接下来，我们来讨论动作电位的产生机制。动作电位是神经细胞受到足够强度的刺激后产生的电位变化。它主要由细胞膜上的离子通道的开放和关闭所驱动。当神经细胞受到足够强度的刺激时，首先会通过刺激导致钠离子通道的迅速开放。这种钠离子通道被称为“电压门控钠通道”。它的开放导致

细胞内钠离子大量流入细胞，使膜电位迅速从静息电位-70mV变为正值，即达到一个峰值，也被称为“上升期”。随后，由于细胞内钠离子浓度持续增加，反向静电力开始逐渐抵消电压门控钠通道的开放，同时与之相对应的是钾离子通道的开放。这些钾离子通道被称为“延迟整流钾通道”。它的开放使得钾离子从细胞内流出，从而逐渐还原膜电位。当膜电位达到一定的临界值，延迟整流钾通道开始关闭，而细胞膜上的“重新整流钾通道”会迅速开放。这种重新整流钾通道的开放导致大量的钾离子从细胞内流出，使膜电位快速超过正常值，然后又快速还原。总体来说，动作电位的产生是由电压门控钠通道的开放和关闭以及延迟整流钾通道的打开和关闭所控制的。这一过程的快速变化使得细胞膜电位可以迅速传导神经信号。总结起来，静息电位和动作电位是神经细胞的两个重要电生理现象。静息电位是由细胞膜上离子泵和离子通道的开放和关闭所维持的，使得细胞膜电位保持稳定。动作电位是在神经细胞受到足够强度的刺激时通过电压门控钠通道和延迟整流钾通道的开放和关闭所驱动的，使细胞膜电位发生快速和短暂的变化。这两个电生理现象的产生机制使神经细胞能够进行有效的电信号传导，从而实现神经系统中的各种功能。

静息电位及动作电位的形成原理

主页博客相册个人档案好友查看文章相关文章静息电位和动作及其形成原理 2009-09-16 16:19 静息电位及其形成原理细胞膜的生物电现象主要有两种表现形式，即安静时的静息电位和受刺激时产生的膜电位的改变（包括局部电位和动作电位）。生物电现象是以细胞为单位产生的，以细胞膜两侧带电离子的不均衡分布和离子的选择性跨膜转运为基础。 1.静息电位（resting potential，RP）：指细胞未受刺激时存在于细胞膜内外两侧的电位差。将一对测量电极中的一个放在细胞的外表面，另一个与微电极相连，准备刺入细胞膜内。当两个电极都位于膜外时，电极之间不存在电位差。在微电极尖端刺入膜内的一瞬间，示波器上显示一突然的电位跃变，表明两个电极间出现电位差，膜内侧的电位低于膜外侧电位。该电位差是细胞安静时记录到的，因此称为静息电位。几乎所有的动植物细胞的静息电位都表现为膜内电位值较膜外为负，如规定膜外电位为 0，膜内电位可以负值表示，即大多数细胞的静息电位在 -10～-100mV之间。神经细胞的静息电位约为-70mV，红细胞的约为-10mV。细胞膜两侧存在电位差，以及此电位差在某种条件下会发生波动，使细胞膜处于不同的电学状态。人们将细胞安静时膜两侧保持的内负外正的的状态称为膜的极化；当膜电位向膜内负值加大的方向变化时，称为膜的超极化；相反，膜电位向膜内负值减小的方向变化，称为膜的去极化；细胞受刺激后先发生去极化，再向膜内为负的静息电位水平恢复，称为膜的复极化。 2.静息电位形成的原理（1）细胞膜内、外的离子浓度差 RP的形成与细胞膜两侧的离子有关。下表显示枪乌贼巨轴突细胞膜两侧主要离子浓度。由表可见，细胞膜内外的离子呈不均衡分布，膜内K+多于膜外，Na+和Cl-低于膜外，即细胞内为高钾低钠低氯的状态。此外，A-表示带负

静息电位和动作电位的概念及形成机制

静息电位和动作电位的概念及形成机制一、静息电位的概念静息电位是指在神经元或肌细胞处于静息状态时，细胞内外的电位差。在细胞膜内外侧产生的电压差异，形成静息电位。一般情况下，静息电位为-70mV左右。静息电位的存在，是生物神经元和肌肉细胞能够进行正常信号传导和兴奋性行为的重要基础。静息电位是由细胞质内、外离子浓度梯度和细胞膜通透性共同作用的结果。在静息状态下，细胞质内部存在高浓度的钾离子，而细胞外则存在高浓度的钠离子和氯离子。细胞膜对钠、钾和氯离子的通透性不同，导致了这种电位差的形成。静息电位的维持对于细胞的正常功能和生理活动至关重要。它不仅能够维持细胞内外离子平衡，还能够保证细胞的正常兴奋和传导。二、动作电位的概念动作电位是指在细胞兴奋状态下，细胞膜内外突然出现的短暂电压变化。动作电位是神经元和肌肉细胞进行信号传导的基本单位，是产生神经冲动和肌肉收缩的物理基础。

动作电位的形成需要经历一系列的复杂过程。当细胞受到刺激而兴奋时，细胞膜上的离子通道会发生开放和关闭的变化，导致钠离子快速内流和钾离子慢速外流。这一过程导致了细胞膜内外的电位迅速变化，从而产生了动作电位。动作电位具有快速传导、一次触发和不衰减的特点，能够保证神经信号和肌肉收缩的快速、准确和有效传导。三、静息电位和动作电位的形成机制 1. 静息电位的形成机制静息电位的形成受到静息时细胞膜的通透性和离子浓度梯度的影响。细胞膜上的钠-钾泵能够使细胞内钠离子浓度降低，细胞内外存在电学和化学的离子浓度梯度。细胞膜上的钠和钾通道保持半开状态，使得细胞膜内外的离子保持动态平衡，从而维持了静息电位的稳定状态。 2. 动作电位的形成机制动作电位的形成涉及到离子通道的快速开放和关闭。当细胞受到刺激而兴奋时，细胞膜上的钠通道会迅速开放，使得钠离子快速内流，细胞膜内外的电位快速升高；随后钠通道关闭，钾通道开放，钾离子慢速外流，使得细胞膜内外的电位迅速下降和恢复。这一过程形成了动

静息电位和动作电位

静息电位和动作电位静息电位和动作电位一、静息电位 1、概念表述静息电位是指组织细胞静止状态下存在于膜内外两侧的电位差，呈外正内负的极化状态。 2、产生条件（1）细胞膜内外离子分布不平衡。就正离子来说，膜内K+浓度较高，约为膜外的30倍。膜外Na+浓度较高约为膜内的10倍。从负离子来看，膜外以Cl-为主，膜内则以大分子有机负离子（A-）为主。（2）膜对离子通透性的选择。在静息状态下，膜对K+的通透性大，对Na+的通透性则很小(Na+通道关闭)，对膜内大分子A-则无通透性。 3、产生过程 K+顺浓度差向膜外扩散，膜内A-因不能透过细胞膜被阻止在膜内。致使膜外正电荷增多，电位变正，膜内负电荷相对增多，电位变负，这样膜内外便形成一个电位差。当促使K+外流的浓度差和阻止K+外流的电位差这两种拮抗力量达到平衡时，使膜内外的电位差保持一个稳定状态，即静息电位。这就是说，细胞内外K+的不均匀分布和安静状态下细胞膜主要对K+有通透性，是使细胞能保持内负外正的极化状态的基础，所以静息电位又称为K+的平衡电位。二、动作电位

1、概念表述动作电位是指可兴奋细胞受到刺激时，在静息电位的基础上发生的一次快速扩布性电位变化。 2、产生条件（1）细胞膜内外离子分布不平衡。细胞内外存在着Na+浓度差，Na+在细胞外的浓度是细胞内的13倍之多。（2）膜对离子通透性的选择。细胞受到一定刺激时，膜对Na+的通透性增加 3、产生过程（1）去极化：细胞受到阀上刺激→细胞外Na+顺浓度梯度流人细胞内→当膜内负电位减小到阈电位时Na+通道全部开放→Na+顺浓度梯度瞬间大量内流（正反馈倍增）→细胞内正电荷增加→膜内负电位从减小到消失,进而出现膜内正电位→膜内正电位增大到足以对抗由浓度差所致的Na+内流→膜两侧电位达到一个新的平衡点。该过程主要是Na+内流形成的平衡电位，可表示为动作电位模式图的上升支。（2）复极化：达峰值时Na+通道迅速关闭而失活→Na+内流停止→K+通道被激活→膜对K+的通透性增加→K+借助于浓度差和电位差快速外流→膜内电位迅速下降（负值迅速上升）→电位恢复静息值。该过程是K+外流形成的，可表示为动作电位模式图的下降支。（3）Na+-K+泵转运：当膜复极化结束后，有一部分Na+在去极化中扩散到细胞内，一部分K+在复极过程中扩散到细胞外。这样细胞膜上Na+-K+泵就会被激活，并主动将膜内的Na+泵出膜外，同时把流失到膜外的K+泵回膜内,以恢复兴奋前的离子分布的浓度。

简述细胞膜静息电位和动作电位的产生原理。

简述细胞膜静息电位和动作电位的产生原理。细胞膜是生物体内所有细胞的外层膜，其主要功能是维持细胞内外环境的稳定性以及实现物质的运输和传递。细胞膜静息电位和动作电位是细胞膜在生理活动中产生的两种重要电位变化，它们对于细胞内外环境的感知和传递起着至关重要的作用。本文将简要介绍细胞膜静息电位和动作电位的产生原理。一、细胞膜静息电位的产生原理细胞膜静息电位是指在细胞膜内外分别存在着不同的电荷分布，从而形成的一种静态电位差。在静息状态下，细胞内部相对于细胞外部具有负电荷，而细胞外部则呈现出正电荷。这种电荷分布的形成主要依赖于细胞膜内外离子浓度的不同，以及离子通道的开放和关闭状态。细胞膜内外离子浓度的不同是细胞膜静息电位形成的关键因素。在细胞内，主要存在着各种阳离子，如钠离子（Na+）、钾离子（K+）等，而在细胞外则主要存在着氯离子（Cl-）和钠离子。由于离子在细胞膜内外的浓度不同，因此会在细胞膜内外形成一定的浓度梯度。同时，细胞膜上存在着多种离子通道，它们能够调节离子的进出，从而影响细胞膜静息电位的形成。细胞膜静息电位的产生过程可以简单地描述为：在细胞内外离子浓度不同的情况下，离子会沿着浓度梯度从高浓度区向低浓度区扩散。由于细胞膜上存在着离子通道，因此离子的扩散速度受到了离子通道的调节。在细胞膜静息电位的情况下，由于细胞内外离子浓度的不同

以及离子通道的状态，使得钠离子和氯离子向细胞内外扩散速度相等，而钾离子则主要向细胞内扩散。由于钾离子向细胞内扩散的速度较快，因此细胞内会积累大量的钾离子，从而形成了负电荷。而细胞外则主要是由于钠离子的积累，因此呈现出正电荷。细胞膜静息电位的大小与细胞膜上钾离子通道的开放程度有关，通常为-70mV左右。二、动作电位的产生原理动作电位是指细胞膜上离子通道在一定条件下开放和关闭，从而形成的一种电位变化。动作电位是细胞膜在神经和肌肉等组织中产生的一种重要信号，它能够传递神经和肌肉等组织之间的信息，从而实现神经和肌肉的协调运动。动作电位的产生过程可以分为四个阶段：静息状态、兴奋状态、复极状态和超极状态。在静息状态下，细胞膜静息电位维持在-70mV 左右。当细胞膜受到一定的刺激时，细胞膜上的离子通道开始开放，使得钠离子向细胞内快速扩散，从而使细胞内呈现出正电荷。这个过程称为兴奋状态。当细胞内正电荷积累到一定程度时，细胞膜上的钠离子通道关闭，同时钾离子通道开始开放，使得钾离子向细胞外扩散，从而使细胞内呈现出负电荷。这个过程称为复极状态。在复极状态下，细胞膜内外电位差逐渐恢复到静息状态。当细胞膜内外电位差恢复到一定程度时，钾离子通道也会关闭，细胞内外电位差恢复到静息状态，这个过程称为超极状态。动作电位的产生过程主要依赖于细胞膜上离子通道的开放和关闭状态。在动作电位的产生过程中，钠离子通道和钾离子通道起着至

静息电位和动作电位产生原理

静息电位和动作电位产生原理静息电位产生原理是细胞静息时在膜两侧存在电位差。动作电位的产生原理是细胞外钠离子的浓度比细胞内高的多，它有从细胞外向细胞内扩散的趋势。1、静息电位静息电位是指细胞未受刺激时，存在于细胞膜内外两侧的外正内负的电位差。它是一切生物电产生和变化的基础。当一对测量微电极都处于膜外时，电极间没有电位差。在一个微电极尖端刺入膜内的一瞬间，示波器上会显示出突然的电位改变，这表明两个电极间存在电位差，即细胞膜两侧存在电位差，膜内的电位较膜外低。该电位在安静状态始终保持不变，因此称为静息电位。几乎所有的动植物细胞的静息电位膜内均较膜外低，若规定膜外电位为零，则膜内电位即为负值。大多数细胞的静息电位在-10~-100mV之间。2、动作电位动作电位是指可兴奋细胞受到刺激时在静息电位的基础上产生的可扩布的电位变化过程。动作电位由峰电位（迅速去极化上升支和迅速复极化下降支的总称）和后电位（缓慢的电位变化，包括负后电位和正后电位）组成。峰电位是动作电位的主要组成成分，因此通常意义的动作电位主要指峰电位。动作电位的幅度约为90~130mV，动作电位超过零电位水平约35mV，这一段称为超射。神经纤维的动作电位一般历时约0.5~2.0ms，可沿膜传播，又称神经冲动，即兴奋和神经冲动是动作电位意义相同。3、形成条件①细胞膜两侧存在离子浓度差，细胞膜内钾离子浓度高于细胞膜外，而细胞外钠离子、钙离子、氯离子高于细胞内，这种浓度差的维持依靠离子泵的主动转

运。（主要是钠-钾泵（每3个Na+流出细胞,就有2个K+流入细胞内。即:Na+：K+=3：2）的转运）。②细胞膜在不同状态下对不同离子的通透性不同，例如，安静时主要允许钾离子通透，而去极化到阈电位水平时又主要允许钠离子通透。③可兴奋组织或细胞受阈刺激或阈上刺激。

(完整)静息电位和动作电位及其产生原理

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静息电位和动作电位及其产生原理生物电现象是指生物细胞在生命活动过程中所伴随的电现象.它与细胞兴奋的产生和传导有着密切关系。细胞的生物电现象主要出现在细胞膜两侧，故把这种电位称为跨膜电位，主要表现为细胞在安静时所具有的静息电位和细胞在受到刺激时产生的动作电位。心电图、脑电图等均是由生物电引导出来的。 1。静息电位及其产生原理静息电位是指细胞在安静时，存在于膜内外的电位差。生物电产生的原理可用”离子学说”解释.该学说认为：膜电位的产生是由于膜内外各种离子的分布不均衡，以及膜在不同情况下，对各种离子的通透性不同所造成的。在静息状态下，细胞膜对K+有较高的通透性，而膜内K+又高于膜外，K+顺浓度差向膜外扩散;细胞膜对蛋白质负离子（A—)无通透性，膜内大分子A-被阻止在膜的内侧，从而形成膜内为负、膜外为正的电位差.这种电位差产生后，可阻止K+的进一步向外扩散，使膜内外电位差达到一个稳定的数值，即静息电位。因此，静息电位主要是K+外流所形成的电—化学平衡电位。 2.动作电位及其产生原理细胞膜受刺激而兴奋时，在静息电位的基础上,发生一次扩布性的电位变化,称为动作电位。动作电位是一个连续的膜电位变化过程，波形分为上升相和下降相。细胞膜受刺激而兴奋时，膜上Na+通道迅速开放，由于膜外Na+浓度高于膜内,电位比膜内正,所以,Na+顺浓度差和电位差内流，使膜内的负电位迅速消失,并进而转为正电位。这种膜内为正、膜外为负的电位梯度，阻止Na+继续内流。当促使Na+内流的浓度梯度与阻止Na+内流的电位梯度相等时,Na+内流停止。因此，动作电位的上升相的顶点是Na+内流所形成的电—化学平衡电位。在动作电位上升相达到最高值时，膜上Na+通道迅速关闭，膜对Na+的通透性迅速下降，Na+内流停止.此时，膜对K+的通透性增大，K+外流使膜内电位迅速下降，直到恢复静息时的电位水平,形成动作电位的下降相. 可兴奋细胞每发生一次动作电位,膜内外的Na+、K+比例都会发生变化，于是钠—钾泵加速转运，将进入膜内的Na+泵出,同时将逸出膜外的K+泵入,从而恢复静息时膜内外的离子分布，维持细胞的兴奋性。 (二）动作电位及其产生原理 1。概念：细胞受刺激时在静息电位基础上产生的可传布的电位变化，细胞兴奋的标志波形：锋电位：上升相：去极化（-70mV→0mV）反极化（超射)（0mV→+30mV）下降相：复极化（+30mV→—70mV附近）峰电位是动作电位的主要成份