靜息電位和動作電位的產生原理,簡述靜息電位和動作電位產生的原理

2021-03-03 20:54:35 字數 5586 閱讀 1539

1樓:黃9俊

靜息電位是鈉離子內流,鉀離子外流引起的,動作電位是細胞膜對鈉離子的通透性增強,使得鈉離子大量內流,從而產生了動作電位

簡述靜息電位和動作電位產生的原理

2樓:一顆山竹的夢想

【靜息電位產生原理】

細胞的靜息電位相當於k+平衡電位,系因k+跨膜擴散達電化學平衡所引起。正常時細胞內的k+濃度高於細胞外,而細胞外na+濃度高於細胞內。在安靜狀態下,雖然細胞膜對各種離子的通透性都很小,但相比之下,對k+有較高的通透性,於是細胞內的k+在濃度差的驅使下,由細胞內向細胞外擴散。

由於膜內帶負電荷的蛋白質大分子不能隨之移出細胞,所以隨著帶正電荷的k+外流將使膜內電位變負而膜外變正。但是,k+的外流並不能無限制地進行下去。

因為最先流出膜外的k+所產生的外正內負的電場力,將阻礙k+的繼續外流,隨著k+外流的增加,這種阻止k+外流的力量(膜兩側的電位差)也不斷加大。當促使k+外流的濃度差和阻止k+外移的電位差這兩種力量達到平衡時,膜對k+的淨通量為零,於是不再有k+的跨膜淨移動,而此時膜兩側的電位差也就穩定於某一數值不變,此電位差稱為k+平衡電位。除k+平衡電位外,靜息時細胞膜對na+也有極小的通透性,由於na+順濃度差內流,因而可部分抵消由k+外流所形成的膜內負電位。

【動作電位產生原理】

當細胞受到刺激產生興奮時,首先是少量興奮性較高的鈉通道開放,很少量鈉離子順濃度差進入細胞,致使膜兩側的電位差減小,產生一定程度的去極化。當膜電位減小到一定數值(閾電位)時,就會引起細胞膜上大量的鈉通道同時開放,此時在膜兩側鈉離子濃度差和電位差(內負外正)的作用下,使細胞外的鈉離子快速、大量地內流,導致細胞內正電荷迅速增加,電位急劇上升,形成了動作電位的上升支,即去極化。

當膜內側的正電位增大到足以阻止鈉離子的進一步內流時,也就是鈉離子的平衡電位時,鈉離子停止內流,並且鈉通道失活關閉。在鈉離子內流過程中,鉀通道被啟用而開放,鉀離子順著濃度梯度從細胞內流向細胞外,當鈉離子內流速度和鉀離子外流速度平衡時,產生峰值電位。隨後,鉀離子外流速度大於鈉離子內流速度,大量的陽離子外流導致細胞膜內電位迅速下降,形成了動作電位的下降支,即復極化。

此時細胞膜電位雖然基本恢復到靜息電位的水平,但是由去極化流入的鈉離子和復極化流出鉀離子並未各自復位,此時,通過鈉鉀泵的活動將流入的鈉離子泵出並將流出的鉀離子泵入,恢復動作電位之前細胞膜兩側這兩種離子的不均衡分佈,為下一次興奮做好準備。

3樓:護理江直樹

靜息電位產生原理

細胞未受刺激時,存在於細胞膜內外兩側的外正內負的電位差。它是一切生物電產生和變化的基礎。當一對測量微電極都處於膜外時,電極間沒有電位差。

在一個微電極尖端刺入膜內的一瞬間,示波器上會顯示出突然的電位改變,這表明兩個電極間存在電位差,即細胞膜兩側存在電位差,膜內的電位較膜外低。該電位在安靜狀態始終保持不變,因此稱為靜息電位。

動作電位產生原理

細胞外鈉離子的濃度比細胞內高的多,它有從細胞外向細胞內擴散的趨勢,但鈉離子能否進入細胞是由細胞膜上的鈉通道的狀態來決定的。當細胞受到刺激產生興奮時,測單一神經纖維靜息和動作電位首先是少量興奮性較高的鈉通道開放,很少量鈉離子順濃度差進入細胞,致使膜兩側的電位差減小,產生一定程度的去極化。

拓展資料:

動作電位形成條件

1、細胞膜兩側存在離子濃度差,細胞膜內鉀離子濃度高於細胞膜外,而細胞外鈉離子、鈣離子、氯離子高於細胞內,這種濃度差的維持依靠離子泵的主動轉運。(主要是鈉-鉀泵(每3個na+流出細胞, 就有2個k+流入細胞內。即:

na+:k+ =3:2)的轉運)。

2、細胞膜在不同狀態下對不同離子的通透性不同,例如,安靜時主要允許鉀離子通透,而去極化到閾電位水平時又主要允許鈉離子通透。

3、可興奮組織或細胞受閾刺激或閾上刺激。

細胞靜息時在膜兩側存在電位差的原因

1、細胞膜兩側各種鈉、鉀離子濃度分佈不均。

2、在不同狀態下,細胞膜對各種離子的通透性不同。

4樓:向殘陽

靜息電位就是安靜時的膜電位,由於細胞膜對k的通透性大,對na的通透性小,造成膜內k離子外流,電位外正內負。接受到刺激時,細胞膜對na離子的通透性突然增大,造成na內流,電位外負內正,即為動作電位。

靜息電位與動作電位形成的原理及特點

5樓:辛薩斯

靜息電位是由

於細胞膜兩邊離子分佈不平均導致,由於k的通透性遠大於na,所以近似於k離子的能斯特電位,內負外正,約為-70mv

動作電位是由於去極化的刺激,使得na離子通道開啟,na的通透性大於k,所以近似於na離子的能斯特電位,約為+30mv

樓上所的是去極化和復極化。那約為是由於na的內流和k的外流。

6樓:軒之唯愛

靜息電位是由於鉀離子外排,動作電位是鈉離子內流

靜息電位和動作電位產生的機制是什麼

7樓:匿名使用者

靜息電位是指細胞在安靜時,存在於膜內外的電位差。生物電產生的原理可用"離子學說"解釋。該學說認為:

膜電位的產生是由於膜內外各種離子的分佈不均衡,以及膜在不同情況下,對各種離子的通透性不同所造成的。在靜息狀態下,細胞膜對k+有較高的通透性,而膜內k+又高於膜外,k+順濃度差向膜外擴散;細胞膜對蛋白質負離子(a-)無通透性,膜內大分子a-被阻止在膜的內側,從而形成膜內為負、膜外為正的電位差。這種電位差產生後,可阻止k+的進一步向外擴散,使膜內外電位差達到一個穩定的數值,即靜息電位。

因此,靜息電位主要是k+外流所形成的電-化學平衡電位。細胞膜受刺激而興奮時,在靜息電位的基礎上,發生一次擴布性的電位變化,稱為動作電位。動作電位是一個連續的膜電位變化過程,波形分為上升相和下降相。

細胞膜受刺激而興奮時,膜上na+通道迅速開放,由於膜外na+濃度高於膜內,電位比膜內正,所以,na+順濃度差和電位差內流,使膜內的負電位迅速消失,並進而轉為正電位。這種膜內為正、膜外為負的電位梯度,阻止na+繼續內流。當促使na+內流的濃度梯度與阻止na+內流的電位梯度相等時,na+內流停止。

因此,動作電位的上升相的頂點是na+內流所形成的電-化學平衡電位。

靜息電位,動作電位的產生的原理和機制有什麼不同?

8樓:我是一個麻瓜啊

靜息電位,動作電位的產生的原

理和機制不同點:

1、靜息電位及其產生原理和機制

靜息電位是指細胞在安靜時,存在於膜內外的電位差。生物電產生的原理可用"離子學說"解釋。該學說認為:

膜電位的產生是由於膜內外各種離子的分佈不均衡,以及膜在不同情況下,對各種離子的通透性不同所造成的。

在靜息狀態下,細胞膜對k+有較高的通透性,而膜內k+又高於膜外,k+順濃度差向膜外擴散;細胞膜對蛋白質負離子(a-)無通透性,膜內大分子a-被阻止在膜的內側,從而形成膜內為負、膜外為正的電位差。

這種電位差產生後,可阻止k+的進一步向外擴散,使膜內外電位差達到一個穩定的數值,即靜息電位。因此,靜息電位主要是k+外流所形成的電-化學平衡電位。

2、動作電位及其產生原理和機制

細胞膜受刺激而興奮時,在靜息電位的基礎上,發生一次擴布性的電位變化,稱為動作電位。動作電位是一個連續的膜電位變化過程,波形分為上升相和下降相。

細胞膜受刺激而興奮時,膜上na+通道迅速開放,由於膜外na+濃度高於膜內,電位比膜內正,所以,na+順濃度差和電位差內流,使膜內的負電位迅速消失,並進而轉為正電位。這種膜內為正、膜外為負的電位梯度,阻止na+繼續內流。

當促使na+內流的濃度梯度與阻止na+內流的電位梯度相等時,na+內流停止。因此,動作電位的上升相的頂點是na+內流所形成的電-化學平衡電位。

擴充套件資料:

動作電位形成條件:

①細胞膜兩側存在離子濃度差,細胞膜內鉀離子濃度高於細胞膜外,而細胞外鈉離子、鈣離子、氯離子高於細胞內,這種濃度差的維持依靠離子泵的主動轉運。(主要是鈉-鉀泵(每3個na+流出細胞, 就有2個k+流入細胞內。即:

na+:k+ =3:2)的轉運)。

②細胞膜在不同狀態下對不同離子的通透性不同,例如,安靜時主要允許鉀離子通透,而去極化到閾電位水平時又主要允許鈉離子通透。

③可興奮組織或細胞受閾刺激或閾上刺激。

在細胞膜上任何一點產生的動作電位會不衰減地傳播到整個細胞膜上,這稱之為動作電位的傳導。如果是發生在神經纖維上,傳導的動作電位又稱為神經衝動。

以神經元為例,動作電位沿軸突的傳導是通過跨膜的區域性電流實現的。給軸突的某一位點以足夠強的刺激,可使其產生動作電位。此時該段膜內外兩側的電位差發生暫時的翻轉,即由安靜時膜內為負、膜外為正的狀態轉化為興奮時的膜內為正、膜外為負的狀態,稱其為興奮膜。

興奮膜與周圍的靜息膜(未興奮的膜)無論在膜內還是膜外均存在有電位差,同時細胞膜的兩側的溶液都是導電的,所以興奮膜與靜息膜之間可發生電荷移動,這種電荷移動就是區域性電流。在膜外側,電流從靜息膜流向興奮膜;在膜內側,電流由興奮膜流向靜息膜。

結果使靜息膜膜內側電位升高而膜外側降低,即發生了去極化。當去極化使靜息膜的膜電位達到閾電位水平時,大量鈉通道被啟用,引起動作電位。此時,原來的靜息膜轉變為興奮膜,繼續向周圍的靜息膜傳導。

因此,所謂動作電位的傳導實際上就是興奮膜向前移動的過程。在受到刺激產生興奮的軸突與周圍靜息膜之間都可以產生區域性電流,因此可以向兩個方向傳導,被稱之為動作電位的雙向傳導。

動作電位在傳導過程中是不衰減的,其原因在於動作電位在傳導時,實際上是去極化區域的移動和動作電位的逐次產生,每次產生的動作電位幅度都接近於鈉離子的平衡電位,可見其傳導距離與幅度是不相關的,因此動作電位幅度不會因傳導距離的增加而發生變化。

神經纖維的傳導速度極快,但不同的神經纖維的傳導速度變化很大。例如,人體的一些較粗的骨髓纖維傳導速度可達100m/s,而某些較細的無髓纖維的傳導速度甚至低於1m/s。

9樓:冥樹煙雲

1.靜息電位及其產生原理

靜息電位是指細胞在安靜時,存在於膜內外的電位差。生物電產生的原理可用"離子學說"解釋。該學說認為:

膜電位的產生是由於膜內外各種離子的分佈不均衡,以及膜在不同情況下,對各種離子的通透性不同所造成的。在靜息狀態下,細胞膜對k+有較高的通透性,而膜內k+又高於膜外,k+順濃度差向膜外擴散;細胞膜對蛋白質負離子(a-)無通透性,膜內大分子a-被阻止在膜的內側,從而形成膜內為負、膜外為正的電位差。這種電位差產生後,可阻止k+的進一步向外擴散,使膜內外電位差達到一個穩定的數值,即靜息電位。

因此,靜息電位主要是k+外流所形成的電-化學平衡電位。

2.動作電位及其產生原理

細胞膜受刺激而興奮時,在靜息電位的基礎上,發生一次擴布性的電位變化,稱為動作電位。動作電位是一個連續的膜電位變化過程,波形分為上升相和下降相。細胞膜受刺激而興奮時,膜上na+通道迅速開放,由於膜外na+濃度高於膜內,電位比膜內正,所以,na+順濃度差和電位差內流,使膜內的負電位迅速消失,並進而轉為正電位。

這種膜內為正、膜外為負的電位梯度,阻止na+繼續內流。當促使na+內流的濃度梯度與阻止na+內流的電位梯度相等時,na+內流停止。因此,動作電位的上升相的頂點是na+內流所形成的電-化學平衡電位。

在動作電位上升相達到最高值時,膜上na+通道迅速關閉,膜對na+的通透性迅速下降,na+內流停止。此時,膜對k+的通透性增大,k+外流使膜內電位迅速下降,直到恢復靜息時的電位水平,形成動作電位的下降相。

可興奮細胞每發生一次動作電位,膜內外的na+、k+比例都會發生變化,於是鈉-鉀泵加速轉運,將進入膜內的na+泵出,同時將逸出膜外的k+泵入,從而恢復靜息時膜內外的離子分佈,維持細胞的興奮性。

動作電位產生原理及機制,靜息電位,動作電位的產生的原理和機制有什麼不同?

細胞膜受到外界刺激 機械刺激和化學刺激等 後膜上的離子通道開啟引起鈉離子內流和鉀離子外流而時細胞膜去極化達到閾電位 同時膜電導改變 產生動作電位 希望採納 1.na 在na 濃度差化學推力和膜內負電場力的作用下,大量內流 產生快速去極化.2.k 在膜內高k 勢能以及超射時的膜內正電位排斥力的作用下快...

動作電位如何產生?又是如何傳導的?動作電位電傳導的法則是什麼

第一個問題 傳導不衰減是由於離子通道開放的全或無效應。傳導的限制條件是通道的啟用需要達到一定的閾值。第二個問題 通道酶的興奮會有一定時間的不應期,因此在同一個細胞上不會出現資訊傳導的折返現象。但是在不同細胞之間的資訊傳遞發生阻礙後,有可能出現這種情況。例如心肌傳導組織的動作電位傳遞可以出現折返,而當...

由靜息電位到動作電位,細胞膜對鉀離子和鈉離子的通透性都增大

加大神抄經細胞內的鉀離子濃bai 度,靜息電位的du峰值會升高,減小則相反。加大神zhi經細胞內的鈉離子濃dao度,靜息電位的峰值會減小,升高則相反。加大神經細胞外的鈉離子濃度,靜息電位的峰值會升高,減小則相反。加大神經細胞外的鉀離子濃度,靜息電位的峰值會減小,升高則相反。所以不對 只對na增加 不...