Разные решённые билеты (1123252), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Наблюдались потокиионов натрия ч/з кожу лягушки. Для пассивноготранспорта эти потоки описываются уравнениемУссинга-Теоррела:Накожелягушкивозникаетразностьпотенциалов, ее устанавливают равной 0.Поддерживается одинаковая концентрацияионов снаружи и внутри. При этих условияхпотоки должны быть равны. Но это не так. Азначит имеет место активный транспорт.33.Активный транспорт. Участие АТФаз в активном транспорте веществ черезмембраныАктивный транспорт. Общее описание, значение.Активным транспортом называют трансмембранный перенос веществ в направлении, противоположномтранспорту, который должен был бы происходить под действием физико-химических градиентов(прежде всего концентрационного и электрического).
Он направлен в сторону более низкогоэлектрохимического потенциала и необходим как для накопления в клетках (или определенныхорганеллах) веществ, в которых они нуждаются, даже из среды с их низкой концентрацией, так и длявыведения из клеток (органелл) тех агентов, содержание которых там должно поддерживаться нанизком уровне, даже при повышении его в окружающей среде.Биологическое значение активного транспорта:Создается градиент концентрации в клеткахСоздаются градиенты эл. потенциалаСоздаются градиенты давления.При работе К+- Na+ - АТФ-азы за счет энергии макрогенетических связей, освобождающейся пригидролизе каждой молекулы АТФ, в клетку переносится два иона калия и одновременно из клеткивыкачиваются три иона натрия.
Таким образом, создается повышенная по сравнению с межклеточнойсредой концентрация в клетке ионов калия и пониженная натрия, что имеет огромное физиологическоезначение.34.Биоэлектрические потенциалы. Возникновение биопотенциалов. Мембранныйпотенциал. Электрическая модель мембраны.Существует мембранно-ионная теория биопотенциала.Особенности строения и свойства мембраныобъясняют неравномерное распределение ионов. Клеточная мембрана - наружная поверхностьвозбудимой клетки, которая является носителем двойного электрического заряда.Различают следующие основные виды эл. п.
нервных и мышечных клеток: потенциал покоя, потенциалдействия, возбуждающие и тормозные постсинаптические потенциалы, генераторные потенциалы.Потенциал покоя (ПП) обусловлен избирательной проницаемостью покоящейся мембраны для ионовК+. Потенциал действия (ПД). Все раздражители, действующие на клетку, вызывают в первую очередьснижение ПП; когда оно достигает критического значения (порога), возникает активныйраспространяющийся ответ — ПД. Постсинаптические потенциалы (ПСП) возникают в участкахмембраны нервных или мышечных клеток, непосредственно граничащих с синаптическимиокончаниями. ПСП подразделяются на возбуждающие (ВПСП) и тормозные (ТПСП).
ВПСПпредставляют собой местную деполяризацию постсинаптической мембраны, обусловленную действиемсоответствующего медиатора (например, ацетилхолина в нервно-мышечном соединении). ТПСПвыражается местной гиперполяризацией мембраны, обусловленной действием тормозного медиатора.Генераторные потенциалы возникают в мембране чувствительных нервных окончаний — рецепторов.Они внешне сходны с ВПСП — их амплитуда порядка нескольких мв и зависит от силы приложенного крецептору раздражения.Мембраннымпотенциаломназываетсяразностьпотенциаловмеждувнутренней(цитоплазматической) и нарежной поверхностями мембраны.Природа: возникаетвследствие градиента концентрации ионов и переноса ионов через мембрану.
В аксон кальмара можноввести микроэлектрод. Стеклянный микроэлектрод представляет собой стеклянную микропипетку соттянутым очень тонким кончиком. Второй электрод – электрод сравнения – располагается в ра иствореу наружной поверхности клетки. Регистрирующее устройство Р, содержащее усилитель постоянноготока, измеряет мембранный потенциал. Микроэлектродный метод дал возможность измеритьбиопотенциалы не только на клетках гигантского кальмара, но и на клетках нормальных размеров:нервных волокнах других животных, клетках скилетных мышц, клетках миокарда и других.Мембранные потенциалы подразделяются на потенциалы действия и покоя.Потенциалы ENa, ЕK и ЕCl показаны в виде батарей, а проводимости длянатрия, калия и хлора изображены в виде сопротивлений (резисторов).Пассивные токи через сопротивления равны и противоположны токам,генерируемым соответствующими насосами, поэтому суммарный токчерез мембрану для каждого иона равен нулю.35.Биопотенциалы.
Микроэлектродный метод регистрации биопотенциалов. ФормулаНернста для расчёта биопотенциалов, уравнение Гольдмана.Биопотенциалы, электрическая активность клеток животного и растительного происхождения,обусловленная неравномерным распределением электролитов внутри и вне клеток.Мембранный потенциал (МП, потенциал покоя) определяется трансмембранным градиентомконцентрации калия (К) (внутри клеток концентрация К выше) и остается постоянным длительноевремя, пока клетка не активируется внешним воздействием. При этом внутренняя часть клеток имеетотрицательный заряд.Переход клеток в активное состояние вызывается быстрым сдвигом МП в положительном направлении- потенциалом действия (ПД), для которого характерно несколько фаз: фаза деполяризации,обусловленная входом натрия (Na) внутрь клеток, вызывающим изменение поляризации клетки, овершут; фаза реполяризации, в течение которой восстанавливается исходный потенциал вследствиевыхода К из клеток; следовые (деполяризационные и гиперполяризационные) потенциалы.
Постоянствои восстановление исходного распределения электролитов внутри клеток обеспечивается Na/K насосом.Уравнение Нернста: м=мо+RTlnC+zFфи, где z – постоянная Фарадея, F – потенциал поляЧем больше проницаемость мембраны для иона, тем больше в клетку вносится данного иона.Р К+ : Р Na+ : Р Сl– = 1 : 0,04 : 0,045Уравнение Гольдмана:Em = -RT/F * ln (Pк*[К+]вн+ PNa*[Na+]вн+ PCl*[Cl–]вн)/(PК*[К+]нар+ PNa*[Na+]нар+ PCl*[Cl–]нар)36.Биопотенциал покоя, его физическая природа.
Уравнение Нернста-Планка длясостояния покоя. Роль градиентов концентрации и электрического потенциала при формированиипотенциала покоя.ПП - стационарная разность электрических потенциалов, регистрируемая между внутренней инаружной поверхностями мембраны в невозбужденном состоянии.ПП определяется разной концентрацией ионов по разные стороны мембраны и диффузией ионов черезмембрану.Формула Нернста для равновесного мембранного потенциала:Если [C]вн [C]нар и Z=+1, то для ионов К:, для ионов натрия, для ионов хлора.Свойственный клетке потенциал покоя обусловлен главным образом движением ионов К+ по градиентуконцентрации.
С помощью уравнения Нернста можно рассчитать равновесный трансмембранный потенциалдля K+, который и определяет значение ПП. Но значение потенциала покоя полностью не совпадает сEK+, так как в создании его участвуют также ионы натрия и хлора, вернее, их равновесные потенциалы.Впоследствии было доказано, что основной вклад в создание потенциала покоя вносит выходящийкалиевый ток, который осуществляется через специфические белки-каналы — калиевые каналыпостоянного тока. В покое калиевые каналы открыты, а натриевые каналы закрыты. Ионы калиявыходят из клетки по градиенту концентрации, что создает на наружной стороне мембраны избытокположительных зарядов; на внутренней стороне мембраны создается отрицательный заряд. Некоторый(небольшой) вклад в создание потенциала покоя вносит также работа натрий-калиевой АТФазы.37.Биопотенциалы действия, их природа, свойства.
Регистрация потенциалов действия ваксоне.Потенциал действия. Развитие ПД. Характеристика. Стадии.ПД – называется электрический импульс, обусловленный изменением ионной проницаемостимембраны и связанный с распространением по нервам и мышцам волны возбуждения.Определяется разной концентрацией ионов по разные стороны от мембраны и диффузия ч/мембрану.В опытах по использованию ПД использовала 2а микроэлектрода, введенных в аксон. На первыймикроэлектрод подается импульс с амплитудой V от генератора Г прямоугольных импульсов,меняющих мембранный потенциал.
Мембранный потенциал измеряется при помощи второгомикроэлектрода высокоомным регистратором напряжения Р.Возбуждающий импульс вызываетлишь на короткое время смещениемембранного потенциала, которыйбыстропропадаетивосстанавливаетсяпотенциалпокоя. В этом случае, кодавозбуждающий импульс смещаетсяеще дальше в отрицательнуюсторону,онсопровождаетсягиперполяризацией мембраны. Также не формируется потенциалдействия, гогда потенциал действия положительный (деполяризующий), но его амплитуда меньшепорогового значения Vпор.
Однако если амплитуда положительного, деполяризующего импульсаокажется больше значения V пор, м становится больше мпор и в мембране развивается процесс, врезультате которого происходит резкое повышение мембранного потенциала и мембранныйпотенциалдаже меняет свой знак – становится положительным (вн нар).Достигнув некоторого положительного значения м рев – потенциала реверсии, мембранный потенциалвозвращается к значению потенциала покоя, совершив нечто вроде затухающего колебания.
Послеснятия возбуждения еще в течении 1-3мс в мембране наблюдаются некоторые остаточные явления, вовремя которых мембрана рефрактерна.Новый деполяризующий потенциал VVпор может вызвать образование нового потенциала действиятолько после полного возвращения мембраны в состояние покоя. Причем амплитуда потенциаладействия не зависит от амплитуды деполяризующего потенциала. Если в покое мембрана поляризована,то при возбуждении происходит деполяризация мембраны и после снятия возбуждения происходитреполяризация мембраны.Характерные свойства ПД:1)наличие порогового значения деполяризующего потенциала2) Закон «все или нечего», т.е. если деполяризующий потенциал больше порогового, развивается ПД,амплитуда которого не зависит от амплитуды возбуждающего импульса и нет ПД, если амплитудадеполяризующего потенциала меньше пороговой3) Есть период рефактерности, невозбудимости мембраны во время развития потенциала действия иостаточных явлений после снятия возбуждения.4) В момнт возбуждения резко уменьшается сопротивление мембраны.38.Потенциал действия.
Роль ионов Na+ и K+ в генерации потенциала действия внервных и мышечных волокнах. Кинетика изменения потоков ионов при возбуждении.В мембране нейрона имеются потенциал-зависимые натриевые каналы, которые открываются приизменении заряда мембраны.При деполяризации мембраны происходит открытие натриевых каналов и увеличение натриевойпроводимости. Вследствие этого увеличивается вход натрия внутрь клетки, который в свою очередьувеличивает деполяризацию мембраны.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
