細胞膜私密性改變是指細胞膜的選擇透過性發生了改變,膜上運輸離子的載體蛋白、通道蛋白等喪失作用,或則由原先的關掉狀態變為開放狀態等等。
細胞膜私密性的改變,最直接的反例就是生物體內激動神經纖維上的傳導和動作電位形成的原理。
產生條件:
1、細胞膜外側存在離子含量差,細胞膜內鉀離子含量低于細胞膜外,而細胞外鈉離子、鈣離子、氯離子低于細胞內,這些含量差的維持借助離子泵的主動轉運。(主要是鈉-鉀泵的轉運)。
2、細胞膜在不同狀態下對不同離子的私密性不同,比如,安靜時主要容許鉀離子通透,而去極化到閾電位水平時又主要容許鈉離子通透。
3、可激動組織或細胞受閾剌激或閾上剌激。
產生原理:
細胞外鈉離子的含量比細胞內高得多,它有從細胞內向細胞內擴散的趨勢,但鈉離子能夠步入細胞是由細胞膜上的鈉通道的狀態來決定的。
當細胞遭到剌激形成激動時細胞膜選擇性通透,首先是少量激動性較高的鈉通道開放,很少量鈉離子順含量差步入細胞,導致膜外側的電位差增大,形成一定程度的去極化。
當膜電位降低到一定數值(閾電位)時,都會導致細胞膜上大量的鈉通道同時開放,此時在膜右側鈉離子含量差和電位差(內負外正)的作用下,使細胞外的鈉離子快速、大量地內流,造成細胞內正電荷迅速降低,電位大幅上升,產生了動作電位的上升支,即去極化。
當膜外側的正電位減小到足以制止鈉離子的進一步內流時,也就是鈉離子的平衡電位時,鈉離子停止內流,而且鈉通道失活關掉。在此時,鉀通道被激活而開放,鉀離子沿著含量梯度從細胞內流向細胞外,大量的陽離子外流造成細胞膜內電位迅速增長,產生了動作電位的增長支,即復極化。
此時細胞膜電位其實基本恢復到靜息電位的水平,并且由去極化流入的鈉離子和復極化流出鉀離子并未各自復位細胞膜選擇性通透,此時,通過鈉鉀泵的活動將流入的鈉離子泵出并將流出的鉀離子泵入,恢復動作電位之前細胞膜外側這兩種離子的不均衡分布,為下一次激動做好打算。