高中生物学选择性必修一提到了动作电位、静息电位及恢复： 但对于从动作电位如何恢复为静息电位没有详细说明。很多同学学完这一节后非常疑惑。
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动作动作电位是指细胞在静息电位基础上接受有效刺激后产生的一个迅速的可向远处传播的膜电位波动。以神经细胞为例，当受到一个有效刺激时，其膜电位从-70mV逐渐去极化到达阈电位水平(见后文) ，此后迅速上升至+30mV ，形成动作电位的升支(去极相)；随后又迅速下降至接近静息电位水平，形成动作电位的降支(复极相)。两者共同形成尖峰状的电位变化，称为锋电位。锋电位是动作电位的主要部分，被视为动作电位的标志。锋电位之后膜电位的低幅缓慢波动，称为后电位。后电位包括前后两个部分，前一部分的膜电位仍小于静息电位，称为后去极化电位；后一成分大于静息电位，称为后超极化电位。如果沿用电生理学发展早期使用细胞外记录的方法对后电位命名，后去极化电位可称为负后电位，后超极化电位可称为正后电位。后电位持续的时间较长，哺乳动物A类神经纤维的后电位可持续将近100毫秒。后电位结束后膜电位才恢复到稳定的静息电位水平。
不同细胞的动作电位具有不同的形态，如上述神经细胞的动
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作电位时程很短，锋电位持续时间仅约1毫秒；骨骼肌细胞的动作电位时程略长，为数毫秒，但波形仍呈尖峰状；心室肌细胞动作电位时程较长，可达300毫秒左右，主要是复极化时间长，期间形成一个平台。
动作电位具有以下特点:
①"全或无"现象：要使细胞产生动作电位，所给的刺激必须达到
一定的强度。若刺激未达到一定强度，动作电位就不会产生(无)；当刺激达到一定的强度时，所产生的动作电位，其幅度便到达该细胞动作
电位的最大值，不会随刺激强度的继续增强而增大(全)，这就是动作
吸波电位的“全或无”现象。
②不衰减传播：动作电位产生后，并不停留在受刺激处的局部细
胞膜，而是沿膜迅速向四周传播，直至传遍整个细胞，而且其幅度和波形在传播过程中始终保持不变。
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③脉冲式发放：连续刺激所产生的多个动作电位总有一定间隔而不会融合起来，呈现一个个分离的脉冲式发放。
动作电位的产生机制：
如前所述，离子跨膜转运需要两个必不可少的因素，一是离子的电化学驱动力，二是细胞膜对离子的通透性。动作电位的产生正是在静息电位基础上两者发生改变的结果。 河北大学教育学院1．电化学驱动力及其变化
根据平衡电位的定义，当膜电位(E_m)等于某种离子的平衡电位(Ex)时，这种离子受到的电化学驱动力等于零。因此，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；数值前的正负号则表示离子跨膜流动的方向，正号为外向，负号为内向。
当细胞(以神经细胞为例)处于静息状态(如下图)时，根据静息膜电位(Em= -70mV)、Na+平衡电位( Ena=+60mV)和K+平衡电位(Ek= -90mV)的数值，可求得Na+的电化学驱动力为- 130mV,K+的电-化学驱动力为+20mV ，即安静情况下,Na+受到的内向驱动力明显大于K+受到的外向驱动力。在动作电位期间,Ena和Ek基本不变，因为每次进出细胞的离子仅占总量的几万分之一，膜两侧的离子浓度差基本不受影响；但
膜电位(E_)将随去极化和复极化发生大幅度改变。因此, Na+和K+的
电化学驱动力在整个动作电位期间的每个瞬间都随膜电位的变化而变化。
例如，当膜电位Em去极化至+30mV的超射值水平时(图
2-17B) ,Na+电-化学的驱动力由原来静息时的- 130mV减小为-30mV ，而K+的电-化学驱动力则由原来静息时的+20mV增大到+120mV。
2．动作电位期间细胞膜通透性的变化
根据以上分析，细胞在安静时Na+已受到很强的内向驱动力，如果此时膜对Na+的通透性增大，将出现很强的内向电流(正离子由膜外向膜内转运时形成的电流)，从而引起膜的快速去极化；细胞发生动作电位如去极化达到超射值水平时，K+受到的外向驱动力明显增大，若此时膜对K+的通透性也增大，将出现很强的外向电流(正离子由膜内向膜外转运时形成的电流)，从而引起膜的快速复极化。
为了直接测定动作电位期间膜对离子的通透性变化,20世纪40年代后期,Hodgkin和Huxley成功地在乌贼巨轴突上进行了著名的电压钳( volage clamp)实验，他们利用电压钳技术，迫使膜电位Em固定(或钳制)在某一水平，从而在电化学驱动力(Em-Ex )保持恒定的条件下直接记录到了某种离子(X)的膜电流(Ix) ，这时的跨膜电流变化即可代表膜对该离子通透性的变化，并可根据欧姆定律计算出某种离子
的膜电导(Gx)，如下式
(1)钠电导和钾电导的变化：如图所示，当乌贼大神经纤维的膜电位从-70mV突然钳制到-130mV(60mV超极化)时，没有记录到膜电流的变化，表明超极化没有改变膜的通透性；相反，当膜电位由- 70mV突然钳制到-10mV(60mV去极化)并保持不变时(图B)，可记录首先向下的内向电流，随后转变为向上的外向电流，表明去极化刺激可引起膜电导即膜通透性的改变。
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