- •2. Электрохимический потенциал. Транспорт веществ через биологическую мембрану: пассивный и активный, принципиальные различия между ними. Плотность потока вещества
- •3. Электродиффузионня теория. Диффузия заряженных частиц. Уравнение Теорелла. Уравнение Нернста - Планка. Диффузия незаряженных частиц. Уравнение Фика.
- •4. Диффузия частиц через полупроницаемую мембрану.
- •5. Биопотенциалы. Трансмембранная разность потенциалов. Микроэлектродный метод регистрации биопотенциалов.
- •6. Биопотенциал покоя, его физическая природа. Формула Нернста для расчета равновесного потенциала. Роль градиентов концентрации и электрического потенциала при формировании потенциала покоя.
- •7. Биопотенциалы действия, их природа, свойства. Схема регистрации потенциалов действия в аксоне.
- •8.Начертите график потенциала действия в аксоне. Покажите на графике величины потенциалов действия,покоя и реверсии. Покажите длительность и амплитуду потенциала действия.
- •10.Ионные насосы в биологических мембранах. Ионные каналы биологических мембран. Роль ионных насосов и ионных каналов в электрогенезе в клетках.
- •11.Электрическая активность органов. Теория Эйнтховена. Спектральный анализ ээг.
- •12.Физические поля организма человека, механизмы их возникновения, характеристики.
8.Начертите график потенциала действия в аксоне. Покажите на графике величины потенциалов действия,покоя и реверсии. Покажите длительность и амплитуду потенциала действия.
СМОТРИТЕ РИСУНОК Б
9.Биопотенциал действия. Как соотносятся между собой коэффициенты проницаемости мембраны для ионов K,Na,Cl в покое и при возбуждении клетки? Механизм возникновения потенциала действия. Формула Нернста для расчета потенциала покоя(см задание 6),+
реверсии(-). Формула для расчета амплитуды потенциала действия(не нашла,нигде нету).:
Соотношение относительных коэффициентов проницаемости мембраны аксона кальмара в состоянии покоя :
P(K):P(Na):P(Cl)=1:0,04:0,45
В состоянии возбуждения
P(K):P(Na):P(Cl)=1:20:0,45,
То есть при возбуждении коэффициент проницаемости для натрия возрастает в 500 раз по сравнению с невозбужденным состоянием. Если из окружающей клетку среды удаляли натрий, потенциал действия вообще не возникал.
При трансмембранном способе регистрации возникает потенциал действия, состоящий из 3-х основных компонентов:
1 компонент: местный (локальный ответ);
2 компонент: пик (спайк);
3 компонент: следовые потенциалы (отрицательный и положительный).
При действии порогового или сверхпорогового раздражителя изменяется проницаемость клеточной мембраны для ионов в различной степени. Для ионов Na она повышается и градиент развивается медленно. В результате движение ионов Na происходит внутрь клетки, ионы К двигаются из клетки, что приводит к перезарядке клеточной мембраны. Наружная поверхность мембраны несет отрицательный заряд, внутренняя – положительный. Ионы Na путем простой диффузии поступают в клетку без затрат энергии. Достигнув пороговой силы, мембранный потенциал снижается до критического уровня деполяризации (примерно 50 мВ). Критический уровень деполяризации – это то количество милливольт, на которое должен снизиться мембранный потенциал, чтобы возник лавинообразный ход ионов Na в клетку.
Пик потенциала действия является постоянным компонентом потенциала действия. Он состоит из двух фаз:
1) восходящей части – фазы деполяризации;
2) нисходящей части – фазы реполяризации.
Лавинообразное поступление ионов Na в клетку приводит к изменению потенциала на клеточной мембране. Чем больше ионов Na войдет в клетку, тем в большей степени деполяризуется мембрана, тем больше откроется активационных ворот. Возникновение заряда с противоположным знаком называется инверсией потенциала мембраны. Движение ионов Na внутрь клетки продолжается до момента электрохимического равновесия по иону Na. Амплитуда потенциала действия не зависит от силы раздражителя, она зависит от концентрации ионов Na и от степени проницаемости мембраны к ионам Na. Нисходящая фаза (фаза реполяризации) возвращает заряд мембраны к исходному знаку. При достижении электрохимического равновесия по ионам Na происходит инактивация активационных ворот, снижается проницаемость к ионам Na и возрастает проницаемость к ионам K. Полного восстановления мембранного потенциала не происходит.
В процессе восстановительных реакций на клеточной мембране регистрируются следовые потенциалы – положительный и отрицательный.
