膜片钳离子通道的功能特点

根据离子通道不同的活化的方式，离子通道被分为两种活化类型。一类是化学物活化的通道，另一类是电压活化的通道。通过化学物与膜上受体相互作用而活化的通道就是化学物活化的通道，比如Ca2+活化的K+通道、氨基酸受体通道、Ach受体通道等。通过膜电位控制通道的开放的通道就是电压活化的通道。比如一些类型的K+通道、Cl-、Ca2+和Na+。

N型乙酰胆碱受体通道

它是由神经递质Ach活化的正离子通道。突触前膜一次量子化释放数千个 Ach分子，当它们在突触后膜上的N型受体作用时，开放了受体通道，使得Na+和K+电流产生，从而使得突触后膜一个小终板电位（mEPP）产生。N-AchR单通道电导在20～60pS范围，平均开放寿命数毫秒，通道电流反转电位约-10毫伏，这些年，这通道有多种电导态被发现。

通道的离子选择性较差，数十种无机和有机正离子都被允许通过，该种通道能够被有机物和许多毒素YZ或阻断N型Ach受体通道的特异性阻断剂是α-银环蛇毒（α-BGTX）

80年代以来，多种像γ-氨基丁酸受体通道、5-羟色胺受体通道、多巴胺受体通道、谷氨酸受体通道等这些由神经递质和激素活化的受体通道已经被现。

钙离子通道

Ca2+通道于各种生物组织的细胞膜中广泛地存在着。和Na2+电流相比，宏观的Ca2+电流动力学特征与其很相像，然而失活过程慢，可能需要数十到数百毫秒且峰值小。对于Ca2+、Ba2+、Sr2+，Ca2+通道都有很高的通透性，然而Ca2+通道能够被Mn2+、Co2+、Cd2+、Ni2+等离子有效地阻断。对Ca2+通道的作用的药物被分为通道激活剂和通道阻断或YZ剂。通道激活剂是一些能够活化Ca2+通道的如BayK8644等药物生物一些双氢吡啶化合物。通道阻断或YZ剂有双氢吡啶类、苯硫氮类、苯烷基胺类（如异博定、甲基异博定D600）这些类型。这些年来，通过对小鸡背根神经节细胞的研究，有3种类型的Ca2+通道被发现

1.N型

N型通道只有在膜电位不小于-10毫伏才能活化，然而又必须超极化到-80毫伏以下才能克服通道的失活。电流动力学单通道电导约13pS，和T型相比慢但和L型相比快。

2.L型

L型通道在膜电位大于-20毫伏时活化，电流失活缓慢。单通道电导约25pS。

3.T型

T型膜电位约-60毫伏时通道会活化，-10毫伏以上通道电流幅值会下降，单通道电导约为8pS。

各种细胞的生理功能会受到在不同细胞膜上以上3类Ca2+通道选择性分布及密度的差别的影响。Ca2+通道不仅对对细胞电兴奋性有贡献，而且它还能够通过调节细胞内Ca2+浓度从而进一步调节细胞的许多功能。

钠通道

各种材料中，和与电兴奋相关的Na+通道的基本特征具有相似性。Na+电流的反转电位约+55毫伏，通道活化时间一般不足1毫秒，失活时间一般在几毫秒以内。通过单通道电流记录显示，Na+单通道有几毫秒的开放时间，电导为4～20pS。由于一些药物和毒素对Na+通道功能的影响不同，这些药物和毒素被分为4种类型，分别是如下四种类型。

1.如N-溴乙酰胺（NBA）、链霉蛋白酶等的通道失活YZ剂。

2.如一些局部麻醉剂及其衍生物的通道活化YZ剂。

3.如石房蛤毒素（STX）、河豚毒素（TTX）这样的通道阻断剂。

4.如β-蝎毒、箭毒蛙毒素（BTX）、藜 芦 碱毒素（VER）等的通道活化增强剂。

钾离子通道

由于不同的功能特性，K+通道可分为四种类型，可分的类型如下：

1.内向整流的K+通道

细胞外K+浓度会对膜超极化时通道开放与膜电位产生一定的影响。当通道开放时，会产生内向K+电流，单通道电导在5～10pS范围内。这即为内向整流的K+通道的特征。

2.Ca2+活化的K+通道

这种通道的开放既受到膜电位的影响，又对细胞内Ca2+的浓度有所依赖，想要活化，每个通道需结合两个Ca2+。这种通道不但开放寿命较长，而且单通道电导能够达到300pS之高。对调节细胞膜电兴奋性的节律有重要意义。奎尼丁、Ba2+和四乙胺能够阻断这种通道。

3.H-H模型中的K+通道

经过单通道电流记录显示单个K通道电导在2～20pS，通道平均开放的时间是几十毫秒。四乙胺（TEA）等特异性能够阻断这种通道。对于K+这种通道具有很高的选择性，然而也能被R姾和NH嬃通过，在神经轴突和骨骼肌细胞膜中有很高密度的这种通道。

4.快K+通道

在膜去极化的早期就已经出现该种通道外向的K+流，和慢K+通道相比，快（早期）K+通道的活化时间通常要小很多，然而，该通道在-40毫伏以上就会关闭电压钳位实验表明，其宏观电流动力学与Na+电流相似。该通道会被较低浓度的4-氨基吡啶阻断，四乙胺阻断也能够阻断它。