定义 细胞未受刺激时,膜内外存在的电位差,表现为内负外正,主要由K⁺外流维持。
从哪来 建立在“内环境的组成”之上。理解细胞膜两侧(细胞内液与组织液/血浆)离子浓度差异是产生电位差的前提。
为什么 细胞膜对K⁺的通透性远大于Na⁺。细胞内K⁺浓度高,细胞外Na⁺浓度高。在静息状态下,膜上的K⁺通道开放,K⁺顺浓度梯度外流。随着K⁺外流,膜外正电荷增多,膜内负电荷相对增多,形成内负外正的电位。当电场力(阻碍K⁺外流)与浓度差驱动力(促进K⁺外流)达到平衡时,K⁺不再净外流,此时膜电位即为静息电位,其数值接近K⁺的平衡电位。
讲法
适合:逻辑推理型、喜欢探究机制的学生
采用“动态平衡”推导法。先画出膜内外离子浓度分布图,强调“浓度差是动力,电场力是阻力”。让学生模拟K⁺外流过程:刚开始只有浓度差,K⁺大量外流;随着正电荷移出,膜外变正,开始吸引K⁺回来;直到“想出去的力”和“被拉回的力”相等,停止移动。此时测得的电压就是静息电位。重点强调这不是绝对静止,而是动态平衡。
讲法
适合:形象思维型、记忆困难的学生
采用“水坝泄洪”比喻。把细胞膜看作水坝,K⁺是上游(细胞内)的水。水坝上有一个小缺口(K⁺通道)。因为上游水位高(浓度高),水会流向下游(细胞外)。随着水流走,上游水位下降,下游水位上升,形成水位差(电位差)。当水位差产生的压力足以阻止水继续流出时,水位稳定。这个稳定的水位差就是静息电位。
讲法
适合:应试导向型、需要快速抓取得分点的学生
采用“关键词关联”法。直接建立三个核心关联:1. 静息电位 = 内负外正;2. 主要离子 = K⁺;3. 运输方式 = 协助扩散(顺浓度梯度,需通道蛋白,不耗能)。提醒学生:只要看到“静息电位”,立刻反应出“K⁺外流”和“内负外正”,这是高考高频考点。