静息电路

㈠ 细胞是这么产生电的

细胞膜上有钠-钾泵（一种蛋白质，能跨膜运输Na+、K+），它能造成细胞内K+是细胞外30倍，细胞外Na+使细胞内12倍。因为细胞膜两侧K+的浓度差，K+会外流。
当细胞膜外的正电荷大到能阻止同样带正电荷的K+出来时（同种电荷相排斥），K+就停止内流。但是因为细胞膜对Na+的通透性很小，Na+就不能进来，这样就相当于细胞膜两侧有了电位差（可以理解为电压），这就是细胞的静息电位。

细胞膜上还有钠、钾通道（也是两种蛋白质），当细胞受到刺激，Na+通道会开放，刚说到细胞外Na+是细胞内12倍，所以Na+会内流（相当于电流）。这样导致膜两侧电位差减少。当电位差降到一定程度时，Na+通道失活，K+通道开放。因为没有了正电荷抵抗K+的浓度差，K+会大量外流。之后，钠-钾泵会出来收拾残局，向膜外运输Na+，向膜内运输K+，使浓度恢复到原来水平。这就是细胞的动作电位，神经细胞的动作电位会传得很远。

是什么原因导致那种蛋白质让Na+、K+，向一个方向运输的呢？

结构是这样的：钠-钾泵由两个α亚基、两个β亚基组成，α亚基下面有3个结构域。α亚基上还有3个Na+结合位点、两个K+结合位点，β亚基不直接参与运输，只是用来帮助α亚基正确折叠。

运输开始时，α上先结合三个Na+，同时3号结构域上结合一个ATP。蛋白质就把ATP水解为ADP，同时2号结构域磷酸化。α亚基构象改变，Na+就不能结合了，就被释放到到细胞外，同时2个K+结合到α上。然后2号结构域去磷酸化，α构象再次改变，K+又不能结合了，就被释放到细胞内，就这样循环。钠-钾泵消耗一个ATP能运输3个Na+、2个K+，α的构象一秒能改变1000多次。如果钠-钾泵不运输的话，膜两侧Na+、K+的浓度会变化，就会影响其他生理功能，细胞产生动作电位后也不能恢复了。

㈡ 什么是电位差为什么静息状态下，电极分别接膜内和膜外的电位差是负值

电位差，也称作电势差或电压（voltage），是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。

其大小等于单位正电荷因受电场力作用从A点移动到B点所做的功，电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。电压的国际单位制为伏特（V，简称伏），常用的单位还有毫伏（mV）、微伏（μV）、千伏（kV）等。

静息电位（Resting Potential，RP）是指细胞膜未受刺激时，存在于细胞膜内外两侧的外正内负的电位差。它是一切生物电产生和变化的基础。当一对测量微电极都处于膜外时，电极间没有电位差。

在一个微电极尖端刺入膜内的一瞬间，示波器上会显示出突然的电位改变，这表明两个电极间存在电位差，即细胞膜两侧存在电位差，膜内的电位较膜外低。

该电位在安静状态始终保持不变，因此称为静息电位。几乎所有的动植物细胞的静息电位膜内均较膜外低，若规定膜外电位为零，则膜内电位即为负值。大多数细胞的静息电位在-10~-100mV之间。

细胞膜两侧的离子呈不均衡分布，膜内的钾离子高于膜外，膜内的钠离子和氯离子低于膜外，即胞内为高钾、低钠、低氯的环境。此外，有机阴离子仅存在于细胞内。

在安静状态下，细胞膜对钾离子通透性大，对钠离子通透性很小，仅为钾离子通透性的1/100~1/50，而对氯离子则几乎没有通透性。因此，细胞静息期主要的离子流为钾离子外流。

钾离子外流导致正电荷向外转移，其结果导致细胞内的正电荷减少而细胞外正电荷增多，从而形成细胞膜外侧电位高而细胞膜内侧电位低的电位差。可见，钾离子外流是静息电位形成的基础，推动钾离子外流的动力是膜内外钾离子浓度差。

(2)静息电路扩展阅读：

细胞膜两侧的电位差在某些情况下会发生变动，使细胞膜处于不同的电位状态。细胞安静时膜两侧内负外正的状态称为膜的极化状态。当膜电位向膜内负值增大方向变化时，称为超极化；相反，膜电位向膜内负值减小方向变化，称为去极化。

去极化进一步加剧，膜内电位变为正值，而膜外电位变为负值，则称为反极化；细胞受到刺激后先发生反极化，再向膜内为负的静息电位水平恢复，称为膜的复极化。

静息电位是一种稳定的直流电位，但各种细胞的数值不同。哺乳动物的神经细胞的静息电位为-70mV（即膜内比膜外电位低70mV），骨骼肌细胞为-90mV，人的红细胞为-10mV。

电压是推动电荷定向移动形成电流的原因。电流之所以能够在导线中流动，也是因为在电流中有着高电势和低电势之间的差别。这种差别叫电势差，也叫电压。换句话说。在电路中，任意两点之间的电位差称为这两点的电压。通常用字母V代表电压。

电源是给用电器两端提供电压的装置。电压的大小可以用电压表（符号：V）测量。

串联电路电压规律：串联电路两端总电压等于各部分电路两端电压和。

公式：ΣU=U1+U2

并联电路电压规律：并联电路各支路两端电压相等，且等于电源电压。

公式：ΣU=U1=U2

欧姆定律：U=IR（I为电流，R是电阻）但是这个公式只适用于纯电阻电路

串联电压之关系，总压等于分压和，U=U1+U2。

并联电压之特点，支压都等电源压，U=U1=U2。