①膜内外存在[Na+]差:[Na+]i＞[Na+]O ≈ 1∶10； ②膜在受到阈刺激而兴奋时，对离子的通透性增加：
即电压门控性Na+、K+通道激活而开放。
2.AP的产生机制:
AP上升支
AP下降支
2.AP的产生机制: 当细胞受到刺激
细胞膜上少量Na+通道激活而开放 Na+顺浓度差少量内流→膜内外电位差↓→局部电位 当膜内电位变化到阈电位时→Na＋通道大量开放 Na+顺电化学差和膜内负电位的吸引→再生式内流 膜内负电位减小到零并变为正电位（AP上升支） Na+通道关→Na+内流停+同时K+通道激活而开放 K＋顺浓度差和膜内正电位的吸引→K＋迅速外流 膜内电位迅速下降，恢复到RP水平（AP下降支）
4.动作电位的特征：
①是非衰减式传导的电位。
②具有“全或无”的现象：即同一细胞 上的AP大小不随刺激强度和传导距离而改 变的现象。
5.动作电位的意义：
AP的产生是细胞兴奋的标志。
6.与AP相关的概念:
极 化:以膜为界，外正内负的状态。 去极化:膜内外电位差向小于RP值的方向变化的过程。 超极化:膜内外电位差向大于RP值的方向变化的过程。 复极化:去极化后再向极化状态恢复的过程。
反极化（超射）: 细胞膜由外正内负的极化状态
变为内正外负的极性反转过程。
阈电位: 引发AP的临界膜电位数值.（阈强度、阈刺激）
局部电位: 低于阈电位的去极化电位。 后电位： 锋电位下降支最后恢复到RP水平以前，一
种时间较长、波动较小的电位变化过程。 包括：负后电位=去极化后电位，
正后电位=超去极化后电位。
概述
恩格斯在100 多年前就指出：“地球上几 乎没有一种变化发生而不同时显示出电的变 化”。人体及生物体活细胞在安静和活动时 都存在电活动，这种电活动称为生物电现象 （bioelectricity）。细“胞生物电现象是普遍 存在的，临床上广泛应用的心电图、脑电图、 肌电图及视网膜电图等就是这些不同器官和 组织活动时生物电变化的表现。
静息状态下细胞膜内外主要离子分布 及膜对离子通透性
主要 离子
离子浓度
（ mmol/L）
膜内 膜外
膜内与膜 外离子比 例
膜对离子通 透性
Na+ 14
142 1:10 通透性很小
K+ 155 5
31:1
通透性大
Cl- 8
110 1:14 通透性次之
A-
60
15
4:1
无通透性
2.RP产生机制的膜学说:
∵静息状态下①细胞膜内外离子分布不均；②细胞
膜对离子的通透具有选择性:K+＞Cl-＞Na+＞A-
∴
[K＋]i顺浓度差向膜外扩散
[A-]i不能向膜外扩散
[K+]i↓、[A-]i↑→膜内电位↓(负电场) • [K+]o↑→膜内电位↑(正电场)
膜外为正、膜内为负的极化状态
当扩散动力与阻力达到动态平衡时=RP
② Hodgkin 和 Katz的实验：
在枪贼巨大神经纤维测得RP值为-77mv,与 Nernst公式的计算值（-87mv）基本符合。
③人工改变[K+]O/[K+]i： 轴 突 管 内 置 换 等 张 Nacl,RP 消 失 （ 即 [K+]i↓→RP↓）。
（三）动作电位的产生机制
1.AP产生的基本条件:
二、生物电现象的产生机制
（一）化学现象
要在膜两侧形成电位差，必
通透膜
须具备两个条件：①膜两侧的
离子分布不均，存在浓度差；
②对离子有选择性通透的膜。
膜 两 侧 [K+] 差 是 促 使 K+ 扩
散的动力，但随着K+的不断扩
散，膜两侧不断加大的电位差
选择性通透膜
是K+态平衡时，K+的
证明：①Nernst公式的计算
AP达到的超射值（正电位值）相当 于计算所得的ENa值。
②应用Na＋通道特异性阻断剂河豚毒后， 内向电流全部消失（AP消失）。
几点说明：
1.刺激：
①在细胞膜内施加负相电流（或膜外施加正相电 流）刺激时，会引起超极化，不会引发AP；相反， 会引起去极化，引发AP；
②刺激分：阈刺激、阈上刺激、阈下刺激 前二者能使膜电位去极化达到阈电位引发AP； 后者只能引起低于阈电位的去极化（即局部电位） 不会引发AP。
∵ [Na+]i↑、[K+]O↑→激活Na+－K+泵 Na+泵出、K+泵回，∴离子恢复到兴奋前水平→后电位
结论：①AP的上升支由Na＋内流形成，下降 支是K＋外流形成的，后电位是Na＋－K＋泵活 动引起的。
②AP的产生是不消耗能量的，AP的恢 复是消耗能量的（Na＋－K＋泵的活动）。
③AP=Na＋的平衡电位。
净扩散通量为零→膜两侧的平
衡电位。
（二）静息电位的产生机制
1.静息电位的产生条件
(1)静息状态下细胞膜内、外离子分布不匀 [Na+]i＞[Na+]o≈1∶10, [K+]i＞[K+]o≈30∶1 [Cl-]i＞[Cl-]o≈1∶14, [A-]i＞[A-]o≈ 4∶1
主要离子分布： 膜内：
膜外：
(2)静息状态下细胞膜对离子的通透性具有选择性 通透性：K+ ＞ Cl- ＞ Na+ ＞ A-
结论:RP的产生主要是K＋向膜外扩散的结果。
相对较少的Na+的内流中和了部分由K+单独建立 的膜电位。
证明：①Nernst公式的计算： EK=RT/ZF•ln[K+]O/[K+]i =59.5 log[K+]O/[K+]i
同 理 可 算 出 ENa, 因 K+ 的 通 透 性 大 于 Na+ 近 100 倍 ,EK 的 权 重 明 显 大 于 ENa, 故 RP 是 权 重 后 的 EK 和 ENa的代数和,非常接近于EK。
（二）动作电位(action potential AP)
1.概 念：可兴奋细胞受到刺激，细胞膜在静息电
位基础上发生一次短暂的、可逆的,并可向周围扩布 的电位波动称为动作电位。
2.AP实验现象：
3.动作电位的图形
刺激
局部电位
上
阈电位
去
升
去极化
极
支
零电位
化
反极化（超射）
下
复极化
降
支 （负、正）后电位
一、细胞膜的电生理（生物电现象） ●静息电位：细胞处于相对安静状态时，细胞膜内
外存在的恒定电位差。
●动作电位：细胞活动时，细胞膜内外存在的变化
的电位波动。
2.RP实验现象：
（一）静息电位(resting potential RP)
1.概 念 ：细胞处于相对安静状态时，细胞膜内外
存在的电位差。
2.实验现象：