Лекции Погосяна одним файлом (1123231), страница 5
Текст из файла (страница 5)
107/cellsmaximal turnover rate100 cycles per secSO02 PC75BufadienolidesBufalinTelobufotoxinCinobufaginMarinobufageninMarinobufotoxin6‐49Модель функционированияNa/ К-АТРазы.Н+-АТФаза функции иболезниМеханизм активного транспорта протонаΔH RT ln Ci/Co + F (Ei‐ Eo);ΔH RT Δ pH + FΔ E; ΔH = 5,8 Δ pH + 0,1Δ E Две составляющие электрохимического протонногоградиента:мембранный потенциал ( ΔV),и градиент концентрации протонов (ΔрН).Обе силы стремятся перемещать протоны внутрьматрикса (7-19).Процессы активного транспорта, осуществляемые за счетэнергии электрохимического протонного градиента.Указан заряд каждой из транспортируемых молекул. Наружная мембрана свободно проницаема для всехэтих соединений (7-21)Мембранный потенциал и потенциал действияМембранный потенциал нервной клеткиА.Пассивный (электротонический):1.Характеристика мембраны: V=IR(1‐e –t/RC); 2. кабельные свойства мембраны: V(x)= Voe‐x/Б.
Активный1.Локальный потенциал2.Рецепторный потенциал;3.Постсинаптический потенциал (ВПСП,ИПСП))4.Потенциал действия;5.Следовая гиперполяризаця6.Следовая деполяризацияЛокальный ответ, потенциал действия и следовые потенциалыСвойства электротонического потенциала и локального потенциала нервной клеткиСвойстваЭлектротоническийпотенциалЛокальный потенциалАмплитудаЛинейная зависимость от силы токаНелинейная зависимость от силы токаПри раздражении участка мембраныРастет и спадает по экспоненциальной зависимости со скоростью , определяемой ‐RCРастет по S‐ разной кривойСвойства локального потенциала и потенциала действияСвойстваЛокальный потенциалПотенциал действияДинамика : нарастание сменяется снижением++Снижение сопротивления мембраны++снижение возбудимостирефрактерностьПорог‐+Абсолютная рефрактерность‐+Способность суммироваться +‐Правило «все или ничего»‐+ПоследствияИонные токи и воротный механизм каналаИонные токиgNa= GNa m3 h; gK = GK n4GNa ‐максимальная проводимость канала; m‐ вероятность открытого состояния канала; h – вероятность закрытого состояния канала; GK – максимальная проводимость канала; n – вероятность открытого состояния каналаСледовые потенциалы−Модель межклеточных взаимодействия[K]W) ‐ диффузия иона между компартментами экстраклеточной среды; WПроведение ПД от P‐нейрона регулируется как внешним сигналом, так и активностью R‐клетки. Физико‐химические изменения в аксоне при потенциале действияФизико‐химические свойства мембраны в различные фазы ПДФизический процессФаза потенциала действияВозможные изменения мембраныПоложительная теплопродукция, 10‐12 мккал/г за 25 мсек.деполяризацияУменьшение энтропии и увеличение упорядоченности компонентов мембраныУсиление рассеяния света (под углом 90 о) за мксдеполяризацияУвеличение вязкости липидовУменьшение рассеяния света ( под углом 10‐25 о) за 25 мсдеполяризацияУвеличение гидратированностимембранных белковОслабление интенсивности поляризованного света за 40 мс (увеличение no‐nнo)деполяризацияУвеличение толщины или ориентированности белков мембраныУвеличение интенсивности поляризованного света за 2 мс (снижение no‐nнo)гиперполяризацияДислокация белков в мембранеПерераспределение зарядов в мембране(воротный ток),0,13 пкА/ мк2Изменение проводимости мембраны Конформационные изменения: перемещения фиксированных заряженных группФизико‐химические свойства аксолеммыАнализ спектров комбинационного рассеяния белков и липидовФизико‐химические свойства аксолеммыЛокализация каротиноидов в миелиновом нервном волокнеИзменение конформации каротиноидов в миелиновом нервном волокнеИзменение конформации каротиноидов при активации Са‐ насоса саркоплазматического ретикулумаФизико‐химические свойства аксолеммыФормирование кластеров в нервном волокнеЦеребральный ганглий и нервы пиявкиМеханическаястимуляцияЦефалические нервыХимическаястимуляцияТемпературнаястимуляцияИзменение амплитуды ПД и мембраносвязаного Са1 minNerve action potentials conductionI/I0 (CTC)аксона при термостимуляцииt, mint, minFrequency of action potentialconduction during skin thermostimulationChanges of contents of membranebound Ca nerve fiber during skinthermo-stimulation (red curve)In all cases – OX is time, minContents FAD+potential of itochondriamembrane potential ,mVto,CMembrane bound Са2+Изменения мембранного потенциала, поверхностного заряда(мембраносвязанный Са2+ ) и потенциала внутренней мембранымитохондрии нейрона при стимуляцииАI/I0 Rh123I/I0CTCИзменения состояния нейрона при химической (A) и механической (B)стимуляцииContent of membranebound Са2+Frequency (imp/min) ofneuron AP conductionMitochondria inside membrane potential50 мVI/I0 CTCB10 sFrequency (imp/min) of neuron APconductionBarrows and stars - moment of stimulationContent of membranebound Са2+Вызванная (А) и спонтанная (Б) активностьнейрона (vcp) при при электростимуляциинейрона (lcp)Уровень мембраносвязанного Ca2+(A) и вязкости (B) плазматической мнмбраны нейрона при действиисеротонина ( 5-НТ ((10-4 M (1) and 10-3M (2)), отмывка (3).ABинтенсивность флуоресценции, отн.
ед.интенсивность флуоресценции, отн. ед.21,31,31,11,10,90,90,70,53040время ,мин501600,55 10time, minBarrows - moment of stimulation320,73202115 1011,521,5203040время ,мин505-НТ603.Конфокальная лазерная сканирующая микроскопия нервнойклеткиРаспределение митохондрий внейронах в составе нервного ганглияпиявки H.medicinalisРаспределение митохондрий вмиелиновом нервном волокне лягушкиR.temporariaРаспределение внутриклеточного Са2+ (A) ипотенциала внутренней мембраны митохондрии (B)вдоль нейрона (Rz) при действии глютаматаA.
[Ca2+] inGlGl (10-4 M) changespotential of Mh and itdepend onlocalization Mh in acell. Apparently, thegiven fact isconnected to variousСа 2+ influx in Mh[Collins, 2001].B. PIMMCell profile, mkmДействие NO на распределение потенциала внутреннеймитохондриальной мембраны по клеткеА. КонтрольБ. 2 мин спермин/NOАВ. 7 мин спермин/NOФизико‐химические свойства аксонаЛазерная интерференционная микроскопия миелинового нервного волокнаФизико‐химические свойства аксона при проведении серии потенциалов действияАксон-Шванновская клеткавзаимодействияinternodejuxtaparanodeparanodenodeб1,10ТЭА1041,0810210098**1401,061301,041201001,0094900,989290-505Время,мин101520*1101,0296-10*вКонтрольТЭАT2, %106I1524/I1151, отн.
ед.аИнтенсивность флуоресценцииХТЦ, %Динамика изменения уровня Са2+мс , вязкости и гидратированности миелина волокнапри блокировании К‐каналов (ТЭА).800,96700,94600,9201713Время,мин19контрольТЭА, 10(-2)МСхематическое изображение безмиелинового (А) и миелинового (Б) нервного волокнаацитоплазмамезаксоносевой цилиндрнасечкаперехватМПСцитоплазмамиелиносевой цилиндрбФазовое изображение миелинового нервного волокнаСечение (верхний ряд), соотношение различных компонентов (средний ряд) и сечение фазового изображения (нижний ряд) различных участков нервного волокна. Коричневым отражается мембрана, серым цитоплазма, белым окружающая среда безмиелиновоеволокномиелиновое волокнонасечкаперехватМПСТипичное изображение немиелинового нервного волокна. Световое изображение (а), трехмерное фазовое изображение (б), фазовое изображение нервного волокна (в), профиль фазового изображения волокна50OPD, nm4030201010 m001020width, m30Изображение миелинового нервного волокнанасечка911531210721468IIIIIIIIIПродольное сечение миелинового нервного волокнаincisure of neurilemma200OPD, nm15010050Ranvier's node002040length, m608012Флуоресцентная фотографиямиелинового нервного волокнаМитохондрии максимально распределены в аксоплазме поднасечками (2), чем под компактным миелином (1)JuxtaparanodeАмплитуда колебаний, nmАмплитуда колебаний, nmПротеолиз влияет на динамику измененияфазовой высоты нерваЧастота колебания фазовой высоты, ГцЧастота колебания фазовой высоты, ГцАмплитуда колебаний, nmАмплитуда колебаний, nmЧастота колебания фазовой высоты, ГцParanodeЧастота колебания фазовой высоты, ГцПротеолиз вызывает изменения в динамике измененияфазовой высоты в юкстапаранодальной ипаранодальной областях нервного волокнаДействие протеолиза на возбудимостьнерва и микровязкость аксолеммыко н т р о л ьП роназа E1 ,41 ,21 ,00 ,80 ,60 ,40 ,2КонтрольПроназа Е*1,12I1524/I1151, отн.
ед.Значение величины, усл.ед.1 ,61,10*1,081,061,041,021,000,980,9602468101214Время, мин0 ,0А м п л и т уд а П ДС ко ро сть п р о в е д е н ия П ДПротеолиз вызывает измения амплитуды ПДи скорости проведения ПДПротеолиз приводит к увеличениюмикровязкости аксолеммыИзменение возбудимости миелинового волокна при действии пХМБконтрольпХМБ1101,2ба115пХМ Б105Амплитуда ПД, отн. ед.аИнтенсивность флуоресценции ХТЦ, %1,31009590858075-505100*0,80,7*0,60,50,4204060Время, мин*гконтроль0,90пХМБ, 10(-4) М40 минСкорость проведения, отн.ед.T 2, %в1,00,315Врем я, м ин1701601501401301201101009080701,11,25*контрольпХМБ1,201,151,101,051,000,950,900,850102030Время, мин405060Изменения диаметра МНВ, ОРХ аксона и микровилли (МВ), длины ПР) (а) и области компактного миелина (диаметра МНВ, диаметра аксона, ОРХ миелина и аксона) (б) при действии проназы Е, пХМБ и ТЭА. перехват РанвьеконтрольпХМБпроназаТЭА3,53,02,52,01,0*0,5*0,0диаметрМНВОРХ аксонакомпактный миелин*ОРХ МВ1,4Значение параметра, отн.