在動作電位去極相鉀離子通道也被激活
1. 興奮由動作電位恢復到靜息電位K離子通道開放嗎
開放的。
由於神經細胞膜內外各種電解質的離子濃度不同,膜外鈉離子濃度高。膜內鉀離子濃度高,而神經細胞膜對不同離子的通透性各不相同。
神經細胞膜在靜息時對鉀離子的通透性大,對鈉離子的通透性小,膜內的鉀離子擴散到膜外,而膜內的負離子卻不能擴散出去, 膜外的鈉離子也不能擴散進來,因而出現極化狀態。即膜外為正電位,膜內為負電位。
在神經纖維膜上有兩種離子通道。一種是鈉離子通道,一種是鉀離子通道。當神經某處受到剌激時會使鈉通道開放,於是膜外鈉離子在短期內大量涌人膜內,造成了內正外負的反極化現象。
但在很短的時期內鈉通道又重新關閉,鉀通道隨即開放,鉀離子又很快湧出膜外,使得膜電位又恢復到原來外正內負的狀態。
如果給細胞膜一個較小的不能使其產生動作電位的電刺激,細胞膜將產生一個分級電位(graded potential)。不斷增加刺激強度,則分級電位的幅值也逐漸增大,分級電位產生的是一種去極化的局部電位。
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當給細胞膜一個能使其產生動作電位的閾刺激時,就會觀察到,首先出現一個緩慢的去極化過程,當去極化達到約-55~-50 mV的臨界水平時,即閾電位時,立即產生了一個爆發的去極化過程。首先記錄到一個尖銳的向上偏轉的電位波形,達到0 mV後膜電位的極性翻轉。
與細胞膜外相比,此時細胞膜內的電位為正,然後膜又迅速復極化,回到靜息電位水平。由於復極化的驅動力通常較大,使得膜電位的恢復超過了靜息電位值,產生了一個比靜息電位還負的電位(如,-80 mV),即正後電位,然後才回到靜息膜電位水平。
從閾電位到峰值,然後回到靜息水平這段迅速的電位變化稱為動作電位(action potential)。動作電位的膜極性翻轉部分(0~+30 mV之間)稱為超射(overshoot)。在一個給定的細胞中,動作電位的波形永遠是相同的。神經細胞的動作電位一般僅持續1 ms的時間。
2. 一道高中生物題目 關於動作電位傳導的
這個圖的區別來,就在於自有個向右的箭頭。我記得你們高中物理學了波的傳播這塊內容,可以遷移一下。如果沒有這個向右箭頭,就標明是一個點上,不同時間的變化。有了這個箭頭,表示同一個時間,不同位置的電位。
看關鍵點3這個點。這個點已經在電位最高了,有向下的趨勢。說明這個點之前的位置,已經到達「過」最高點了(因為傳遞方向是向右的。),也就是說,這個點之前的點都是在向下,即復極化過程。這個過程中,鈉離子通道關閉,鉀離子通道打開,鉀離子外流,所以A錯誤。同理,2也是這個情況,而1已經復極化完成,達到極化狀態了。
對於3之後的位置,還沒有達到最高點,所以有向上的趨勢,4這個位置,已經在閾電位(也就是電位差為0)的上面,這個時候是鈉離子通道大量開放,鈉離子大量內流的過程。
同理,5這個點是將要進行鈉離子開放,此時還是極化狀態。所以B正確。
3. 動作電位中離子通道、鈉鉀泵的活性變化
神經細胞在靜息條件下維持穩定的外正內負的膜電位,即靜息電位,這主要是由於Na-K泵的工作,膜上的通道蛋白將鈉離子不斷排到膜外,將鉀離子運輸到膜內,但由於細胞膜對於鉀離子的通透性大於鈉離子,所以運輸到膜內的鉀離子會少量溢出膜外,這樣就在細胞膜內外形成穩定的外正內負電壓差,即,靜息電位,這個過程又叫做極化。
當細胞接受到外界刺激時,鈉離子通道打開,引起鈉離子瞬間大量內流,這使得靜息電位減小乃至消失,稱為去極化過程;鈉離子進一步內流可以形成瞬間內正外負的動作電位,稱為質膜的反極化,當鈉離子內外平衡時,動作電位隨即達道最大值;在鈉離子大量進入細胞時,鉀離子通道逐漸打開,鈉離子通道從失活到關閉,鉀離子通道完全打開,這時鉀離子的大量外流使得質膜再度極化,以至於超過原來的靜息電位,此時稱為超極化;超極化時膜電位又恢復至靜息電位。這期間,鈉離子通道經歷了關閉態-開放態-無活性態-關閉態的變化過程。
隨後細胞又會在鈉鉀泵的作用下不斷將鈉離子排出膜外,鉀離子吸收到膜內,當然這時不會再影響膜電位這種外正內負的狀態了。鈉鉀泵對於靜息電位的維持起著至關重要的作用。
這就是神經細胞靜息以及興奮傳導時的分子變化過程。
4. 動作電位形成時鉀離子通道是不是關閉
高中階段認為是關閉的。
5. 關於神經傳導,傳說沖動是由於鈉離子內流動作電位然後鉀離子外流回復靜息電位,那麼鉀離子什麼時候又進來
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,但鈉離子能否進人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的實驗模式圖
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人細胞,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。在此時,鉀通道被激活而開放,鉀離子順著濃度梯度從細胞內流向細胞外,大量的陽離子外流導致細胞膜內電位迅速下降產生去極化,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,但是由去極化流人的鈉離子和復極化流出鉀離子並未各自復位,此時,通過鈉泵的活動將流人的鈉離子泵出並將流出的鉀離子泵人,恢復動作電位之前細胞膜兩側這兩種離子的不均衡分布,為下一次興奮做好准備。[1]
總之,動作電位的去極化是由於大量的鈉通道開放引起的鈉離子大量、快速內流所致;復極化則是由大量鉀通道開放引起鉀離子快速外流的結果。[1]
動作電位的幅度決定於細胞內外的鈉離子濃度差,細胞外液鈉離子濃度降低動作電位幅度也相應降低,而阻斷鈉離子通道(河豚毒素)則能阻礙動作電位的產生。
6. K離子通道開放是處在靜息電位時,動作電位過程中(如絕對不應期和相對不應期),K離子通道是否開放
電壓門控的鉀通道只有一道門、兩種功能狀態。安靜時,是關閉狀態,門是關專閉的;激屬活時是開放狀態,此時門是開放的。
動作電位的上升支主要是由於當細胞受到刺激膜電位減小到一定數值時引起細胞膜上鈉通道開放,使細胞外的鈉離子大量內流,導致細胞內正電荷增加電位上升造成的。此時一般認為鉀離子通道是關閉的,但實際仍有少量鉀離子外流。
7. 動作電位產生時,鈉離子通道打開,鉀離子通道關閉,此時鈉鉀泵會工作嗎
鈉鉀泵應該是動作電位結束之後才工作