膜電位

突觸後電位(下)

突觸後電位 (Postsynaptic potential)下
國立臺灣師範大學生命科學系楊可欣碩士

發生動作電位的位置是在神經軸丘(axon hillock) ,因為神經細胞的軸丘是整個細胞中電壓敏感(voltage-gated)的鈉離子通道密度最高的區域,也就是單位面積所含的鈉離子通道最多的區域。

閾值(Threshold)

閾值(Threshold)
國立臺灣師範大學生命科學系楊可欣碩士

有些刺激在細胞膜上會產生去極化電流,導致電活性遞增,當膜電位因去極化達到 -55 mV 時,神經元始會激發動作電位,這稱為「閾值」。假如神經元沒有達到閾值,動作電位就無從產生。當達到閾值之時,一個固定大小的動作電位便會產生。某一種特定的神經元其動作電位的大小都是固定的。在神經細胞中不會有或大的或小的動作電位,所有的動作電位都是一樣大小,因此,神經元要不就是沒有達到閾值,要不就是激發一個完整的動作電位,這是所謂的「全有全無定律」。

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圖一動作電位圖解

膜電位與動作電位 -下

膜電位 (Membrane Potential)與動作電位 (Action Potential)-下
臺北市私立再興中學生物科蔡緻怡老師/國立臺灣大學動物所陳俊宏教授責任編輯

請參閱膜電位與動作電位 -上

靜止膜電位形成的機制是由英國科學家霍奇金 (A.L. Hodgkin)和赫胥黎 (A.F. Huxley)兩人在1940年代,利用烏賊的巨大神經軸突 (giant axon)進行研究時所發現,並且在進行胞內電位變化測量時,首次記錄到動作電位 (action potential)。他們對於神經電生理的貢獻極大,因此獲得了1963年的諾貝爾生理醫學獎。

膜電位與動作電位 -上

膜電位 (Membrane Potential)與動作電位 (Action Potential)-上
臺北市私立再興中學生物科蔡緻怡老師/國立臺灣大學動物所陳俊宏教授責任編輯

細胞在靜止狀態下,可以利用微電極測出細胞膜內外存在著電位差,即所謂「膜電位 (membrane potential)」。

這是因為細胞內外離子分佈不均勻所造成的現象,導致細胞內的電位較低,細胞外的電位較高,呈現「外正內負」的差別。

一般而言,細胞外的鈉離子與氯離子較胞內多,而細胞內的鉀離子較胞外多,究竟是什麼原因造成離子分佈不均勻呢?