电化学驱动力如何理解

发布网友 发布时间：2022-04-22 00:38

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热心网友 时间：2023-07-02 00:13

电化学驱动力，是一个生理学名词。离子的电-化学驱动力可用膜电位与离子平衡电位的差值（Em-Ex）表示，差值愈大，离子受到的电-化学驱动力就愈大，反之则愈小。
静息电位时，电化学驱动力最小的离子一定是平衡电位最接近静息电位的，K 的平衡电位（-102mV）接近于静息电位（-70mV），但并不等于静息电位，而是略大于静息电位，而Cl-具有随跨膜电位进行被动分布的特性，其平衡电位（-76mV）能更接近于甚至等于静息电位，故静息电位时，Cl-所受到的电-化学驱动力最小。
电化学动力学，是一门物理学科，主要研究对象是电极反应动力学。电极反应是一种非均相化学反应，所以电极反应动力学的方法与非均相化学反应动力学很类似。
由于电化学的反应必须在电极的金属|电解质界面上才能进行。它的反应历程必须包括金属|电解质界面上的迁越步骤（见迁越超电势）和扩散步骤（见扩散超电势）。
迁越步骤是电极反应区别于其他非均相化学反应的标志，是电极反应的基本步骤。为使迁越步骤能持续进行，反应物必须从电解质本体扩散到电极界面；生成物也必须扩散离去,这是与非均相化学反应类似的。

热心网友 时间：2023-07-02 00:14

1.首先书上前面写到当某离子在浓度差的作用下进行扩散，同时在扩散过程中形成逐渐增大的电位差，这两种力相互抗衡最后平衡。电化学驱动力=电驱动力与化学驱动力的代数和，前面也写到，单考虑这一种离子的话，当这两种力相等的时候，电化学驱动力为0即电驱动-化学驱动=0。此时离子净扩散就没有了，也就是这种离子现在已经平衡，即膜两侧形成的跨膜电位即该离子的平衡电位。这也是平衡点位的定义即膜两侧净扩散为0时的跨膜电位即该离子的平衡电位。那么好，根据这个定义，膜两侧净扩散为0时，那么也就是该离子电化学驱动力=0时，你先不考虑这个细胞受不受刺激这个问题，当他就处于静息状态，那么这个跨膜电位即该细胞的静息膜电位（注意，这是只考虑一种离子在单个细胞内流动，不考虑其他离子，再根据静息电位的定义，安静状态下细胞膜两侧存在的内负外正的电位差。）即此时静息膜电位-平衡电位=0，因为之前说了，平衡时电化学驱动力此时也=0，所以静息膜电位-平衡电位=电驱动力-化学驱动力=0。

2.后面看到某种离子的电化学驱动力不为0，而且有正有负，是因为已经考虑到了其他离子在某种细胞内流动，此时的这种细胞的静息膜电位已经不单单等于某种离子的平衡电位了，此时的静息电位已经是综合作用的结果，那么此时你要看某种离子，比如钠离子，钾离子的电化学驱动力，根据上面的公式，也就是等于该时的该种细胞的静息膜电位-某种离子的平衡电位，你算出来的大小是为了看这种离子在此时这种细胞的静息或者动作状态下是有一种什么样的流动趋势，这也就解释为什么静息电位更接近于cl-的平衡电位时，它受到的电化学驱动力最小，因为它已经很接近很接近静息电位了，稍微挪动一下就平衡了。

3后面又写到，电化学驱动力在整个动作电位期间随膜电位的变化而变化，是因为虽然变化过程中有离子浓度的改变，但这种浓度的改变微乎其微，仅占钠钾在膜两侧浓度的万分之一，所以这种浓度差（化学驱动力）平衡电位在整个过程中基本上不变，可以忽略不计。所以只关注了膜电位的变化。

热心网友 时间：2023-07-02 00:14

1.很重要的是，电化学驱动力是反应的瞬时的力，那么这个瞬时可以是静息状态时，钠通道未开放时，无离子流动，但静息电位是可随其他离子变化而变化的，而其他离子变化势必带来电场驱动力的变化，而此时钠离子的浓度驱动力是不变的。
2.以钠离子为例，设想一种虚拟情况:钠离子在膜两侧的浓度差和真是情况下的浓度差相同，膜对钠离子不通透，膜此时两侧的电位差为0，现在让膜对钠离子通透，钠离子会扩散，直到净扩散量为0，此时的膜两侧的单位差就是书上所说的钠离子的平衡电位，也是次时的静息电位，为60mv,那么我可以简单的理解为，钠离子在此种浓度差条件能够让x个钠离子进入细胞，产生60mv的电位差。而这个能力便是当膜对钠离子不通透时这个瞬间的电化学驱动力为60mv（书上的电化学驱动力的单位是mv,这里我觉得理解为驱动产生多少mv电位差的能力，而不理解为力更好，再根据方向加上符号就好了）
3.回到现实，有多种离子参与过程静息电位，而且离子的通透性不同，但不管怎么变，现实条件下和我上述假设条件下钠离子的浓度差还是一样的，那么他同样还是具有上面具有的产生60mv电位差的”能力”，而此时静息电位为-70mv,就相当于在上述假设条件下给膜内侧加上了-70mv的电压，多了一部分电场驱动力的作用，那么在钠通道未开放的这个瞬间，这两个力便可以直接相加在一起啦。
4.为什么当钠通道开放形成动作电位时，还是可以直接相加减?因为书上有说，动作电位时，膜两侧的离子浓度变化可以忽略不计，而由于细胞膜磷脂双分子层很薄，电场强度还是很大，所以电驱动力在此是占主导地位的，所以还是可以直接相加减的啦。