细胞膜私密性改变是指细胞膜的选择透过性发生了改变,膜上运输离子的载体蛋白、通道蛋白等丧失作用,或则由原先的关掉状态变为开放状态等等。
细胞膜私密性的改变,最直接的反例就是生物体内激动神经纤维上的传导和动作电位形成的原理。
产生条件:
1、细胞膜外侧存在离子含量差,细胞膜内钾离子含量低于细胞膜外,而细胞外钠离子、钙离子、氯离子低于细胞内,这些含量差的维持借助离子泵的主动转运。(主要是钠-钾泵的转运)。
2、细胞膜在不同状态下对不同离子的私密性不同,比如,安静时主要容许钾离子通透,而去极化到阈电位水平时又主要容许钠离子通透。
3、可激动组织或细胞受阈剌激或阈上剌激。
产生原理:
细胞外钠离子的含量比细胞内高得多,它有从细胞内向细胞内扩散的趋势,但钠离子能够步入细胞是由细胞膜上的钠通道的状态来决定的。
当细胞遭到剌激形成激动时细胞膜选择性通透,首先是少量激动性较高的钠通道开放,很少量钠离子顺含量差步入细胞,导致膜外侧的电位差增大,形成一定程度的去极化。
当膜电位降低到一定数值(阈电位)时,都会导致细胞膜上大量的钠通道同时开放,此时在膜右侧钠离子含量差和电位差(内负外正)的作用下,使细胞外的钠离子快速、大量地内流,造成细胞内正电荷迅速降低,电位大幅上升,产生了动作电位的上升支,即去极化。
当膜外侧的正电位减小到足以制止钠离子的进一步内流时,也就是钠离子的平衡电位时,钠离子停止内流,而且钠通道失活关掉。在此时,钾通道被激活而开放,钾离子沿着含量梯度从细胞内流向细胞外,大量的阳离子外流造成细胞膜内电位迅速增长,产生了动作电位的增长支,即复极化。
此时细胞膜电位其实基本恢复到静息电位的水平,并且由去极化流入的钠离子和复极化流出钾离子并未各自复位细胞膜选择性通透,此时,通过钠钾泵的活动将流入的钠离子泵出并将流出的钾离子泵入,恢复动作电位之前细胞膜外侧这两种离子的不均衡分布,为下一次激动做好打算。