疑难问题：最近在进行神经冲动的产生、传导和传递内容的教学，这是教学的难点，也是考试的高频考点，造成学生很难理解的原因可能是教师教学讲得含糊造成的，如通道蛋白的问题，电位产生的问题等，需要教师学习有关的知识。

关于电位差：

膜两侧在电位差，仅仅存在于膜的内外表面之间，静息电位时，在膜的外表面有一薄层正离子，内表面有一薄层负离子，每层的厚度都不足1nm，两层之间存在着几十毫伏的电位梯度。

关于离子通道：

离子通道有许多种，根据其选择性可分为Na⁺通道、K⁺通道Ca²⁺通道等。而根据其门控机制不同，又可分为非门控通道、化学门控通道、电压门控通道、机械门控通道等。

静息电位与动作电位的产生主要与非门控通道与电压门控通道有关。

关于静息电位产生的机制：

非门控通道始终处于开放状态，离子可以随时进出细胞，并不受外界信号的明显影响。而电压门控通道则因膜电位变化而开启和关闭。

静息状态时细胞膜上的Na+与K+的电压门控通道均关闭，非门控K+通道开放（事实上该通道一直开放）此时细胞膜对K+的通透性大约是Na+通透性的50倍至100倍。

细胞膜内外的离子分布状况为：膜内有较多的K+和有机阴离子，膜外有较多的Na⁺和Cl^-。所以静息时的离子移动主要表现为膜内K+顺浓度差往外扩散，相应的阴离子不能通过细胞膜，形成外正内负的电位差。该电位差阻止了K+进一步的外流，从而达到浓度差与电位差作用力相等的平衡状态。因此静息电位接近于K+的平衡电位。

关于动作电位的产生机制：

兴奋时首先是电压门控Na ⁺通道激活，使得Na ⁺通透性快速增加超过K ⁺通透性，Na⁺内流而导致进一步的去极化以及反极化，形成动作电位的上升支，直至膜内电位接近于Na ⁺平衡电位为止。

但继而电压门控Na ⁺通道又迅速失活，此时电压门控K ⁺通道也被激活，K ⁺通透性又超过Na ⁺通透性，K ⁺外流而导致复极化。恢复到静息电位后电压门控K ⁺通道关闭，而电压门控Na ⁺通道又恢复到备用状态，以迎接下一次兴奋。

后超极化期膜电位比静息电位值更负，这是因为细胞膜复极化到静息电位水平后，K⁺通道还未完全恢复到关闭状态，因而仍有少量的K⁺外流。

阈电位以下的去极化只能使Na ⁺通道少量开放，Na ⁺少量内流，且不能再生性地使更多Na ⁺通道开放，所以只能产生局部兴奋，不能形成动作电位。

关于Na⁺－K⁺泵的作用：

Na⁺－K⁺泵对于维持膜两侧的离子浓度差非常重要，因为每兴奋一次，必然有少量K⁺外流和Na⁺内流，使得膜内外两种离子的浓度差减少。如果没有Na⁺－K⁺泵的主动转运，离子浓度差势必持续减少，直至不能产生兴奋。因此，每产生一次动作电位后的静息期，Na⁺－K⁺泵就会启动，从而始终维持一定的离子浓度差。这也就是兴奋需要消耗能量的原因，动作电位的产生虽不直接消耗ATP，但消耗了离子势能，而离子势能的储备需要消耗ATP。