实验原理
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实验原理
静息电位是指细胞在未受刺激时存在于细胞内外的内负外正的电位差。细胞内外两侧抖浓度分布不均以及安静状态下细胞膜主要对有较高的通透性,以致
外流,当移到膜外的K+所造成的外正内负的电场力,足以抵挡
外流的趋势时,膜内外
不再移动,此时膜两侧内负外正的状态将稳定于某一数值,而形成
平衡电位(Ek)。Ek的大小可由Nernst公式计算出来:
其中R气体常数;T=绝对温度;F=法拉第常数;In是自然对数;[]i是细胞内钾高于浓度;[
]o为细胞外钾离子浓度。
由此可见,静息电位的大小主要决定于膜两侧的浓度之比。但在生理条件下,膜对
也有极低的通透性(大约只有
通透性的1/50~1/100)。
有向膜内扩散的趋势。在这种情况下可采用Goldnan定场方程描述膜电位的大小:
式中a为膜的通透性(P
)与
通透性(P
)之比,即P
/P
。另外公式略去了
对膜电位的影响。因此,P
/P
的变化也可影响静息电位的大小。
可兴奋细胞动作电位的产生主要是由于细胞内外浓度分布不均,细胞受刺澈时P
突然增高(超过PK+约20倍)而致
内流超过
外流接近于
平衡电位所致。由于兴奋时膜对
也有通透性,因此,动作电位超射值的大小不仅决定于膜内外Na+浓度梯度,也受P
/P
的影响。
本模拟实验假定[]i和[
]i分别稳定保持在150和15mmol/L,温度20℃,且膜对阴离子不通透,通过链盘操作微电极移动,观察[
]o或[
]o及P
/P
的变化对睁息电位、动作电位的影响。

