蓝线为要求学生画的突触后膜电位变化

教材理解：温州一模试题，让学生完成“AB交替连续多个刺激产生动作电位”曲线，得分率很低，究其原因不理解浙科版教材P23内容，“当电位达到一定阈值时，可在肌膜上引起一个动作电位”，也就是说阈值和动作电位产生存在怎么样的关系？动作电位的产生有什么特点？

要搞清楚这个问题，就要搞清楚动作电位的形成条件、产生过程和特点。

一、动作电位形成的条件

1．细胞膜两侧存在离子浓度差，细胞膜内钾离子浓度高于细胞膜外，而细胞外钠离子、钙离子、氯离子高于细胞内，这种浓度差的维持依靠离子泵的主动转运。

2．细胞膜在不同状态下对不同离子的通透性不同，例如，安静时主要允许钾离子通透，而去极化到阈电位水平时又主要允许钠离子通透。

3．可兴奋组织或细胞受阈刺激或阈上刺激。

二、动作电位产生过程及原理

①号线是静息电位，此时细胞膜的钾离子通道时打开的，由于细胞中的钾离子多，因此细胞中的钾离子有向细胞外运动的趋势，但是此时细胞内为负电，外为正电，根据电荷的吸引与排斥原理，钾离子又有向细胞内运动的趋势，当这两者达到平衡状态时就是静息电位的产生与维持。

 当细胞受到刺激时，膜上的钠离子通道会打开，钠离子大量进入细胞。钠离子也是带正电的。它会迅速倒转钾离子外流造成的外正内负状态。钠离子通道的打开，存在一个阈值。在电位差达到－50mV前，钠离子通道打开的相对慢些，一旦过了-50mV这个界限，钠离子进入细胞就真是一泻千里般了。图中②号线和③号线就是因为这个原因存在一个拐点。

当细胞内变成带正电时，对钠离子的进入就会产生阻力，而此时细胞外的钠离子还是比细胞内多，钠离子顶着阻力继续进入细胞。当细胞内的正电荷给钠离子的排出力与钠离子浓度差产生的进入力相等时，钠离子进入停止，钠离子通道关闭，这就是峰值状态（通常意义的动作电位主要指峰电位）。

 就在钠离子通道全面开放的时候，钾离子通道开启的数量也在悄悄的增加。钠离子内流带来的效果正在逐渐被逆转。而这逆转的趋势更因为钠-钾泵活动的增强而变得更加激进。钠-钾泵，其实是一种ATP酶，消耗一分子ATP，泵入细胞2个钾离子，泵出细胞3个钠离子。在它的作用下，静息电位逐渐被重新构建。⑤号线超过了静息电位的正常水平，可能是由于钾离子通道和钠-钾泵的生理惯性，虽然超过了正常水平，但由于静息电位时钾离子的电位梯度和浓度梯度的平衡状态是一定的，所以⑤号线最终会在钠-钾泵的微调下变为⑥号线。

三、特点

1．“全或无”

只有阈刺激或阈上刺激才能引起动作电位。动作电位过程中膜电位的去极化是由钠通道开放所致，因此刺激引起膜去极化，只是使膜电位从静息电位达到阈电位水平，而与动作电位的最终水平无关。因此，阈刺激与任何强度的阈上刺激引起的动作电位水平是相同的，这就被称之为“全或无”。

2．不能叠加

因为动作电位具有“全或无”的特性，因此动作电位不可能产生任何意义上的叠加或总和。（阈电位下的小电位可以叠加，达到一定阈值后会引发动作电位）

3．不衰减性传导

在细胞膜上任意一点产生动作电位，那整个细胞膜都会经历一次完全相同的动作电位，其形状与幅度均不发生变化。