Главная страница
qrcode

Слайд 1 Каждая клетка нашего организма имеет собственный потенциал. Что это означает Что между наружной и внутренней стороной полунепроницаемой мембраны существует разность потенциалов, то есть мембранный потенциал


НазваниеСлайд 1 Каждая клетка нашего организма имеет собственный потенциал. Что это означает Что между наружной и внутренней стороной полунепроницаемой мембраны существует разность потенциалов, то есть мембранный потенциал
Дата27.09.2020
Размер20.1 Kb.
Формат файлаdocx
Имя файлаKazhdaya_kletka_nashego_organizma_imeet_sobstvenny_potentsial (1
ТипДокументы
#43183
Каталог

Слайд#1

Каждая клетка нашего организма имеет собственный потенциал. Что это означает? Что между наружной и внутренней стороной полунепроницаемой мембраны существует разность потенциалов, то есть мембранный потенциал. В СИ измеряется в милливольтах. Первым кто открыл существование электрических процессов в клетке – итальянский физиолог, физик – Луиджи Гальвани.

Слайд#2 Работал он с лягушкой, соединял различные части её тела и наблюдал их сокращение.

Слайд#3 Применял он различные металлические соединения, поэтому многие физики считали, что вызванная разность потенциалов связана с различными металлами, но сам Гальвани говорил, что в организме существует «животное электричество».

Слайд #4 Измерение мембранного потенциала: Если взять отдельную клетку, к ней подвести микроэлектрод и проткнуть её плазматическую мембрану, то с помощью электрических приборов мы зафиксируем скачок потенциала, он всегда отрицательный. Для каждого типа клеток значение этого потенциала покоя имеет свою величину, и является важным показателем, который определяет деятельность клеток.

Слайд #5
Какие механизмы позволяют возникать мембранному потенциалу?

Слайд #6 В первую очередь, это ПМ, которая окружает клетку и является барьером для проникновения ионов, то есть она обладает избирательной проницаемостью. Для одних ионов она может быть проницаема, в то время как для других – непроницаема. Таким образом, возникает неравномерное распределение зарядов.

Слайд #7 Также важным условием является то, что в ПМ существуют так называемые «каналы-утечки» , которые всё время открыты и по которым ионы К+ постоянно «вытекают» из клетки по концентрационному градиенту. И следовательно, ионы К+ выходя из клетки создают избыточный «+» заряд на мембране клетки, в то время как внутри, этого «+» заряда не хватает. Так как в цитоплазме находится большое количество белков, имеющих «-» заряд, то перемещение этих ионов, создаёт отрицательный заряд со стороны мембраны. Но это перемещение не может продолжаться вечно, и поэтому оно будет происходить до тех пор пока возникающий потенциал диффузии ионов К+ не будет уравновешен противоположной силой, которая будет стремиться вернуть положительно заряженные ионы К+ в клетку.

Слайд #8 Такой силой является Na+/K+ - насос, который вносит 2K+ и выводит 3Na+, как мы можем увидеть, этот насос также создаёт избыточный «+» заряд на ПМ.

В зависимости от изменения мембранного потенциала выделяют:
Потенциал действия
  • Локальный потенциал
  • Потенциал покоя
    О потенциале действия и локальном потенциале расскажут мои коллеги, а я подробнее остановлюсь на потенциале покоя.

    Итак, что это такое? Потенциал покоя – мембранный потенциал клетки в условиях функционального покоя.

    Какие механизмы обеспечивают существование потенциала покоя у каждой клетки?

    Слайд#9 В состоянии покоя практически все натриевые каналы мембраны клетки закрыты, а большинство калиевых каналов открыто. Всякий раз, когда ионы калия наталкиваются на открытый канал, они проходят через мембрану. Поскольку внутри клетки ионов калия гораздо больше, то осмотическая сила выталкивает их из клетки. Вышедшие катионы калия увеличивают положительный заряд на наружной поверхности клеточной мембраны. В результате выхода ионов калия из клетки должна была бы вскоре уравняться их концентрация внутри и вне клетки. Однако этому препятствует электрическая сила отталкивания положительных ионов калия от положительно заряженной наружной поверхности мембраны.

    Слайд#10 Чем больше становится величина положительного заряда на наружной поверхности мембраны, тем труднее ионам калия проходить из цитоплазмы через мембрану. Ионы калия будут выходить из клетки до тех пор, пока сила электрического отталкивания не станет равной силе осмотического давления К+. При таком уровне потенциала на мембране вход и выход ионов калия из клетки находятся в равновесии, поэтому электрический заряд на мембране в этот момент называется калиевым равновесным потенциалом. Для нейронов он равен от –80 до –90 мВ.

    Слайд#11 Поскольку в покоящейся клетке почти все натриевые каналы мембраны закрыты, то ионы Nа+ поступают в клетку по концентрационному градиенту в незначительном количестве. Они лишь в очень малой степени возмещают потерю положительного заряда внутренней средой клетки, вызванную выходом ионов калия, но не могут эту потерю существенно компенсировать. Поэтому проникновение в клетку (утечка) ионов натрия приводит лишь к незначительному снижению мембранного потенциала, вследствие чего мембранный потенциал покоя имеет несколько меньшую величину по сравнению с калиевым равновесным потенциалом.

    Таким образом, выходящие из клетки катионы калия совместно с избытком катионов натрия во внеклеточной жидкости создают положительный потенциал на наружной поверхности мембраны покоящейся клетки.

    Слайд #12 Первым учёным, изучившим эти процессы, был Вальтер Нернст. Он также вывел математическую закономерность, связанную с изменением ионов.

    Слайд #13 Самой важной частью уравнения является то, что в зависимости от концентрации иона снаружи и внутри мембраны – возникает потенциал (Калиевый потенциал, электрохимический потенциал).

    Слайд #14 Но в клетке, также существуют и другие ионы – натрия, хлора и они также различной концентрации и эти ионы также перемещаются и влияют на потенциал, поэтому существует ещё одно уравнение – уравнение Гольдмана-Ходжкина-Катца, которое учитывает перемещения всех этих ионов.

    Слайд #15 Важнейшее значение мембранного потенциала покоя состоит в том, что он создает электрическое поле, которое воздействует на макромолекулы мембраны и придает их заряженным группам определенное положение в пространстве. Особенно важно то, что это электрическое поле обусловливает закрытое состояние активационных ворот натриевых каналов и открытое состояние их инактивационных ворот (рис. 61, А). Этим обеспечивается состояние покоя клетки и готовности ее к возбуждению. Даже относительно небольшое уменьшение мембранного потенциала покоя открывает активационные «ворота» натриевых каналов, что выводит клетку из состояния покоя и дает начало возбуждению.
    перейти в каталог файлов


  • связь с админом