細胞膜電位ppt課件-資料下載頁
2025-01-15 07:49本頁面
【正文】 穩(wěn)態(tài)跨膜電位有何影響。 mVKKEieK )20397l n(25)][][l n(25 ???????59 ? 由以上數(shù)據代入式 并聯(lián)電導方程 ，得到 Vm= ? 對于這樣的靜息電位就會有穩(wěn)定的鉀外流。這個外流為 Vm和 Ek差值 。 ? 這時也會有鈉的內流，它為 Vm偏離開它的平衡Nernst電位的差值 。這個大的驅動力作用在比較低的導電性上，因此鉀的外流和鈉的內流大致平衡而維持穩(wěn)態(tài) (我們一直假定氯實際上處于平衡 )。 Ek= ECl= ENa= 60 第 5節(jié)電壓固定的膜電流研究 ? “電壓嵌位”一直是用以評估動作電位期間離子電流時間過程的最重要的工具。 ? 電壓嵌位溯源 – 在動作電位期間，跨膜電流的成分包括離子流和電容性（充電）電流。因為膜電容是不變的，則后者等于CmdVm/dt。如果在膜兩邊加上階躍電壓（即加上恒定的跨膜電位），電路中就不再有電容性成分，因而也就簡化了對有關電流的分析，這時電流必定完全由離子成分構成。 – 由歐姆定律可知，電阻一定時， 電流發(fā)生改變，必然引起膜電位隨之變化，這樣就無法觀察膜電位對離子流的影響。通過將膜電位鉗制在不同水平，以避免離子流反過來影響電壓值。 61 ? 一般而言，膜對某種離子通透性的變化是膜電位和時間的函數(shù)。 ? 用玻璃微電極插入細胞內，利用電子學技術施加一跨膜電壓并把膜電位固定于某一數(shù)值，可以測定該膜電位條件下離子電流隨時間變化的動態(tài)過程。 ? 利用藥物或改變細胞內外的溶液成分，使其他離子通道失效，即可測定被研究的某種離子通道的功能性參量，分析離子電流的穩(wěn)態(tài)和動力學與膜電位、離子濃度等之間的關系，可推斷該種通道的電導、活化和失活速率、離子選擇性等，并能測量和分析通道的門控電流的特性。 62 63 圖中電極 1插入巨大神經軸突內一定距離，用來測量和監(jiān)察這一段軸突膜內的電位，此電極先連到一個電壓放大器，再在一個示波器上顯示；電極 1測得電位值經放大后同時輸給一個負反饋放大器（ FBA），這是整個儀器設計的關鍵部分，它可把測得的膜內電位同來自一個電壓源的、由實驗者預先設定的要求保持恒定的電位值進行比較，如果二者有差值， FBA就會通過電極 2向軸突膜內輸出相應強度和方向的電流，由于儀器線路的精密設計和快速反應，電極 2輸出電流的改變正足以補償標本由于跨膜離子電流使膜充放電而引起的跨膜電位的變動，于是與電極 1相邊的示波器上顯示出膜內電位固定在設定的數(shù)值，而在電流放大器 IA上測得的跨膜離子電流的變化，就反映了膜電導的變化。 64 0 2 0 50 20 0 1 2 Time（ ms） Ionic Current（mA/cm2) Transmembrane potential（mV) 在 t=0時應用電壓嵌位條件下烏賊軸突的離子電流 Vm=20mV，靜息電位 50mV 65 0 2 Ionic Current（mA/cm2) 在 t=0時應用電壓嵌位條件下烏賊軸突的離子電流，靜息電位 60mV, ENa=57mV 能斯特電位 83mV 70mV 57mV 44mV 31mV 66 電壓鉗實驗結果示意圖 67 單獨觀察 Na+電流，可用 TEA（ tetraethylammonium，四乙基胺）阻斷 K+外流后得到； 單獨觀察 K+外流，則用 TTX（ tetrodotoxin，河豚毒）阻斷 Na+內流后得到 68 69 第 6節(jié) HodgkinHuxley方程 ? Hodgkin(霍奇金 )和 Huxley(赫胥黎 )從他們在烏賊軸突的電壓嵌位實驗中所搜集得到的數(shù)據建立了著名的定量模型。 – 模擬電壓嵌位實驗數(shù)據 – 模擬動作電位傳播 – 將離子電流和其驅動力聯(lián)系起來 70 ? 電導的估算方法： NaNaNaKKKEVmtItgEVmtItg)()()()(==)(∞)()(∞)(tItgtItgNaNaKK根據相應的電壓嵌實驗數(shù)據，換算出相應的電導數(shù)據 71 ? 關于鉀電導的假定： 1nnn1nnntmnmnmmKmmKnen(nntnnvnvdtvtdnvtngvtgn)βα(α)βα(τ))()(β)1)((α),(),(),(∞τ0∞∞4+=+====72 ? 關于鈉電導： hmt/0t/0hhmmmmN a mmNaeh(hhthem(mmtmhhdtdhmmdtdmvthvtmgvtgτ∞∞3))())(β)1(αβ)1(α),(),(),(=====∞∞τ73 HodgkinHuxley方程 lmlmN a mNamKmKmmmNaClKmmgEVhmgEVngEVdtdVCIIIdtdVCI)()()(34+++=+++=式中的 n、 m和 h都是概率 ； 74 第 7節(jié)對膜動作電位的仿真 ? 采用 HodgkinHuxley方程 對膜動作電位進行仿真 ? 假定開始時在一段時間 T內的去極化電流為 Id ? 把時間 t離散化 ∞≤=+++=+++tTIIIdtdVCTtIIIIdtdVCNaClKmmdNaClKmm,00,ttt ii Δ+=+ 175 76 Graphical HodgkinHuxley Simulator 77
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