Потенциала на покой - е разликата между електрическите потенциали вътре и извън клетката в покой. PP диапазони размер на 30-90 тУ.
PP е в основата на възбуждане и обработка на информацията на нервните клетки, осигурява регулиране на вътрешните органи и опорно-двигателния апарат, като се започне на възбуждане и свиване на мускулите.
Основната йон осигурява образуване PP йон е К +. В клетката на покой е установено динамично равновесие между цифрите, които излизат от клетката, така и извън клетката K + йони. Електрически и концентрационни градиенти се противопоставят един на друг, съгласно градиента на концентрация К + стреми да излезете клетките и отрицателен заряд в клетката и положителния заряд на външната повърхност на клетъчната мембрана се предотврати това. Когато градиентите на концентрация и електрически балансирани, броят на клетки, оставяйки йони К + става равен на броя на К + йони в клетката. В този случай, на клетъчната мембрана е инсталиран калиев равновесие потенциал.
При създаването PP участват и други йони: Na +, CI¯, Ca² +.
Пропускливостта на клетъчната мембрана сама за Na + е много ниска. Na + йони според концентрацията и електрически градиенти и търсят в малко количество в тестваната клетка. Това води до намаляване на ПП, както на външната повърхност на клетъчната мембрана на общия брой на положително заредени йони се намалява, и част от отрицателни йони в клетката извън клетката неутрализира положително заредени йони Na +.
Ефект Cl¯ количеството на PP срещу влияние Na +. Cl¯ съгласно градиента на концентрация търси и се простира в клетката. Концентрациите на К + и Cl¯ близо един до друг. но Cl¯ Това е най-вече извън клетката и K + - вътре в клетката. Позволява Valid Cl¯ електрически градиент в клетката, тъй като отрицателен заряд в клетката, като такса Cl¯, Равновесие на силите градиент на концентрацията, която насърчава вход Cl¯ в клетката, и електрически градиент, който предотвратява влизането Cl¯ в клетка. На допускане Cl¯ вътре в броя на клетките на отрицателните заряди намалява леко извън клетката, но се увеличава в рамките на клетката: Cl¯ натрупват на основен аниони протеин природата, разположен вътре в клетката. Така, CI¯Проникване в клетки, увеличава PP.
външната и вътрешната повърхност на клетъчната мембрана носят електрически заряди на техните собствени. Фиксирани външни отрицателни заряди неутрализират положителни заряди на външната повърхност на мембраната, намаляване на ПП. Фиксирани вътрешни отрицателни заряди на клетъчната мембрана, напротив, сумират с аниони вътреклетъчно, повишени PP. Ca² + йони взаимодействат с външни фиксирани отрицателните заряди на клетъчната мембрана, което води до увеличаване и стабилизиране на PP.
Като цяло, PP - е алгебрични сумата от не само всички заряди на йони отвътре и отвън на клетки, но също така отрицателни външни и вътрешни такси на самата мембрана на клетъчна повърхност.
1. мембранни потенциали и йонна природа
Мембрана теория на биоелектрически потенциали стартира още през 1902 г. от Bernstein. Но само през 50-те тази теория е наистина разработена и експериментално доказано Ходжкин, който притежава основните идеи и теории за ролята на йонни градиенти в случай на биологични потенциали и на механизма на разпределение на йони между клетката и sredoy.Suschnost тази теория се дължи на това, че почивка потенциал и потенциала на действие по своята същност са мембранни потенциали причинени полупропускливи клетъчната мембрана свойства и неравномерното разпределение на йони между клетката и за околната среда, която се поддържа активни механизми транспортни още локализирани в самата мембрана.
1.1 потенциал покой, уравнение Нернст
Разбираемо е, че дифузията трае само до до равновесие между силите, възникнали електрическо поле и дифузионни сили. Ако приемем, че потенциала на покой се определя само от дифузията на калиеви йони от цитоплазмата към външната страна, неговата стойност Е може да бъде определен от уравнението Нернст:
клетъчната мембрана потенциал electrodiffusion
където [К] и и [К] д - Активност калиеви йони в и извън клетката; F - брой Farodeya Т - абсолютна температура; E - потенциалната промяна; R - газ постоянна.
7.Usloviya възникване на PD. Законът "всичко или нищо".
PD - електрофизиологично този процес, изразено в бърза потенциал трептене на покой на мембраната поради движението на йони в клетката и извън клетката и може да се размножават без затихване.
AP осигурява предаване на сигнали между нервните клетки и между нервните центрове работа органи, мускулите в PD осигурява процес електромеханично свързване.
PD на количество варира между 80-130 тУ. AP амплитуда не зависи от силата на стимулация, винаги е най-много за дадена клетка при определени условия: PD се подчинява на "всичко или нищо", но не се урежда от правото на сила.
При ниска клетъчна стимулация PD или не се случи, или достига максималната си стойност, ако дразненето е на прага или надпрагов.
Има три фази на PD:
- деполяризация - заряд изчезване клетки (намаляване на потенциала на мембрана на нула)
- Инверсия - промяна на клетките за зареждане на гърба, когато вътрешността на клетъчната мембрана е положително заредена и външната - отрицателен
- реполяризация - възстановяване на първоначалната такса за клетка, когато отрицателен заряд е отново в рамките на клетката, така и извън - положителен.
Деполяризация фаза: Под действието на деполяризиращ стимул за клетка (например, електрически ток), началното деполяризация на клетъчната мембрана става без промяна на пропускливостта му йони. Когато деполяризация достигне около 50% от пропускливостта на прагови потенциални увеличения клетъчната мембрана на Na +. Състояние осигурява вход Na + в клетката, е да се увеличи пропускливостта на клетъчната мембрана, която се определя от състоянието на механизъм Na-канал стробиране (разположен на външната и вътрешната страна на клетъчната мембрана). Когато клетките деполяризация достигне критична стойност - 50 тУ, пропускливостта на мембраната към Na + рязко увеличава: отваря голям брой канали и Na-Na + лавина пробиви в клетката. В резултат на интензивно ток Na + в процеса на клетъчна деполяризация е много бързо. В резултат на това PP (почива потенциал) изчезва, става нула. Деполяризация фаза е приключила.
Фаза инверсия: След изчезване вход PP Na + в клетката продължава, така че броят на положителните йони в клетката повече от броя на отрицателни йони, заряда вътре в клетката става положителен, отвън - отрицателна. Сега електрически градиент инхибира влизане Na + в клетката (положителни заряди се отблъскват взаимно), Na-проводимост намалява. Въпреки това, докато Na + продължава да навлезе в клетката, както е видно от продължаващото нарастване на PD. Това означава, че градиента на концентрация, която осигурява движение Na + в клетката, по-силни електрически предотвратяване влизането Na + в клетката. След около 0.5-2 MS след началото на растежа на деполяризация PD престане в резултат на отварянето и затварянето Na К-канал, т.е. поради повишената пропускливост К + рязко увеличение изхода си от клетката. K + се изтласква положителния заряд на клетките и отрицателен заряд е съставен от външната страна на клетката. Това продължава до пълното изчезване на положителния заряд в рамките на клетката - преди края на фазова инверсия.
Реполяризацията фаза се дължи на факта, че пропускливостта на клетъчната мембрана на K + все още е висока, K + продължава бързо да се измъкне от клетката. Тъй като клетките са сега отново в отрицателен заряд, и отвън - положителен електрически градиент предотвратява излизането на К + от клетката, което намалява неговата проводимост, въпреки че продължава да се публикува. Често в края на PD наблюдава забавяне на реполяризация, която се обяснява с намаляване на пропускливостта на клетъчната мембрана на К +.
Основната роля в появата на PD играе Na +, предоставяща всички пика на възходящ PD.
8.Refrakternost мембрана на неврона: причините и значение.
акционен потенциал (AP) може да се разпространява на мембранно-не и в двете посоки от мястото на оригиналния му вид. Но PD физиологични състояния, възникващи, например, в тялото на неврона се простира до периферията на-шипове само в една посока-SRI. Pd Обратното разпространение се дължи на факта, че за известно време частта от мембраната, където разработен PD, става не-възбудима. Това състояние се нарича огнеупорен nonexcitability мембрана. Nonexcitability мембрани поради факта, че след предходните възбуждане натриевите канали в даден момент стават неактивни. Refrakter-nost - удължаване на срока на състоянието на мембраната. Освен това, ако първата мембрана е нечувствителен към всяка мощност на стимул, който показва абсолютна рефракторния период. последвано от по относителния рефрактерен период, по време на който по-праг стимул SI-Ly вече може да предизвика PD. Този период е причинена от постепенно връщане към първоначалните натриевите канали в Твърдение когато е затворен само активиране порта и постепенно inaktivatsionnye otkryvayutsya.Prodolzhitelnost абсолютен рефрактерен период определя максималната честота на генерация на акционни потенциали, риболов, които се наричат лабилност. Лабилност различни възбудимите структури, не е същият. Това е най-големият в нервно-ционни клетки и техните процеси, най-ниските в мускулните влакна гладки. Така, в неврона абсолютен рефрактерен период от около 1 MS, така че може да тече от 1000 импулса / сек. Въпреки това, не всички неврони се отличават с такава висока лабилност. абсолютен рефрактерния период на приблизително същото, както PD продължителност.
9.Aktivny и пасивна йонен транспорт. Функционална роля и механизъм на йонни канали и помпи.
Йонни канали, големи протеинови молекули и супрамолекулни структури липопротеин характер, вградени в клетъчната мембрана и неговите органели (вж. Биологични мембрани). Осигуряване селективно преминаване на йони през мембраната, включително клетките на външната среда и обратното. Според модела, предложен в 1972 godu Singer и Nicholson, биологични мембрани са течни-мозайка структура: фосфолипидната мембрана в филм "плаващо" протеин молекула течност. По-специално, протеинови молекули, наречени неразделна проникват през мембраната, действащ в единия край към цитоплазмата, а други - с външната клетъчна среда. В такъв протеин молекула има един вид "отвор" или воден пори, през които дифундират iony.Transmembranny и транспорт на йони през каналите - на базата на биоелектрически явления в тялото. Има различни йонни канали, които се различават в устройството и функциите, които те изпълняват. Техният брой може да варира от няколко до няколко десетки хиляди на m 2 на мембрана. Най-простото устройство съгласно каналите са "пасивна изтичане" йон - протеин "дупка" в мембраната пропусклива всякакви йони. Те са с постоянна видимост, независимо от действието на химически или електрическо поле регулатори. Броят на каналите е малък. Значително голяма и важна група се състои от изтичане пътеки селективно пропусклив един вид йони (предимно - калиеви йони). Селективно добив калиев концентрационен градиент на аниони забавяне клетки и не прониква през мембраната причинява отделяне заряд върху противоположните страни на мембраната и формиране покой потенциал на всяка клетка. Наред с постоянно отворени изтичане йонни канали, има и други йонни канали в мембраната на всяка клетка. През повечето време те се отваря и затваря само за кратък период от време и само в отговор на специални действия сигнал: potentsialoaktiviruemye известен (отворен само в отговор на промени в електричното поле през мембраната) и hemoaktiviruemye (отворен само в отговор на някои химикали) канали. За разлика от изтичане канали, специфични за всяка клетка и, участващи в образуването на покой потенциал на клетки potentsialoaktiviruemye йонни канали присъстват само в възбудими клетки - неврони, мускулни клетки и някои други. Те са тези, които са пряко свързани с генерирането на потенциала на действие и възбуждане kletki.Molekuly potentsialoaktiviruemyh канали имат сложни устройства; техните основни функционални компоненти - йон-селективен филтър и механизма за стробиране на канала. Селективните филтри имат специален свиване и специфично зарежда химична група е разположен в канал, който позволява преминаването на само един вид йон. Известен potentsialaktiviruemye канали предавателни само натриев, калиев или просто само калций. Gating механизъм - е група от атоми в молекулата на канала, носител на електрически заряд и способни на местните премествания (конформации) молекули в рамките на канал в отговор на електрическо поле. Преместването на групи, по-нататък "Системи за порти", в зависимост от местоположението си или освобождаване припокриване йонни пори, че е заключена (инактивира) канал или отворете лумена на порите. Където двата съжителстват в канал "врата" механизъм действа в обратна посока. В покой, когато каналът е затворен, някои "врата" (активиране) са затворени, и inaktivatsionnye - отворен. Под действието на стимулиращото електрическо стимулиране (деполяризация) както Gate заредени групи са изместени в канала почти едновременно, но в обратна посока. От inaktivatsionnye порта изместен по-бавно, първи канал успява да активирате (отворен), а след това - инактивиран (затворен). Наличието на два вида "врата", състояща се от канал позволява саморегулиране работи kanala.Hemoaktiviruemy тип йонен канал се отваря и преминава йони само след взаимодействие с подходящи химически реактиви - хормони, медиатори, и т.н. (например, ацетилхолин, адреналин, хистамин) ... За тази цел канали имат по външната или вътрешна (цитоплазмен) специално повърхностно активно tsentry.Esche един тип йонни канали, открити през 1980 г., - е йонни канали чувствителни към разтягане. Те са отворени и преминава йони в отговор на напрежението на мембраната. Намерени в възбудими и не-възбудими клетки. Проследяване Щамове мускулни органи такива канали играят важна роля в поддържането на активността на сърдечни клетки, гладкомускулни клетки на съдовата стена и подобни. D.Naryadu с пасивен транспорт на йони канали, има голям клас активни йонни транспортни канали, наречени йонни помпи. Ion помпи за трансфер на йони през мембраната срещу тяхното концентрационен градиент с помощта на енергията, освободена от хидролиза на АТФ. Molecule йонни помпи - големи трансмембранни протеини (молекулно тегло около 150000), способни да се свързват и да разцепи АТР. Например, натриев калиев помпа конюгат извършва прехвърлянето на натрий и калий - в клетката. По време на този един секунди помпа 200 транспортира йони Na + 130 клетки и К + йони в клетката. Широкото добре помпа и Са2 + (калциев ATPase) улавят излишък калциеви йони от клетката. Активно йон транспортна система, осигуряващи концентрации постоянството на някои йони в клетките играят ключова роля в поддържането на нивото на потенциал покой клетка.
11.Tipy рецепторни медиатори. Концепцията на агонисти и антагонисти.
(Шир Посредник медиатор. Синоним невротрансмитери)
биоактивни вещества, отделяни от нервните окончания и условно предаването на нервни импулси в синапсите. Както М може да служи различни вещества. Има около 30 вида медиатори, но само седем от тях (ацетилхолин, норадреналин, допамин, серотонин, гама-аминомаслена киселина, глицин и глутаминова киселина), обикновено се нарича "класическите" невротрансмитерите.
М. Участие в предаването на нервните импулси е както следва. Специализиран за секреция М. част пресинаптичен клетка има специално т.нар секреторен външната мембрана, която при възбуждане пресинаптичен клетъчната мембрана образува мехурче съдържащ М. съдържанието на флакона след това се излива в синаптичната цепнатина, дифундира в постсинаптичната мембрана, когато взаимодейства със специфични рецептори. При изследване на действието на М върху рецепторите на периферните органи и ts.ns разкрива различни видове рецептори за същия посредник (т, п-холинергични рецептори, # 945; -, # 946; адренергични рецептори и т.н.) .. разделянето им се основава на характеристиките на биохимични реакции в системата на невротрансмитер - рецептор. Например, в реакцията на т-рецептора е muskarinopodobny характер (те не са податливи на кураре отрова), N-рецептори - nikotinopodobny (чувствителен към кураре отрова). взаимодействие с медиатори # 945; рецептор причинява възбуждане ефект (вазоконстрикция, контракция на матката, и т.н.) с # 946 рецептори - инхибиторни ефекти (вазодилатация, релаксация на бронхите). В същото време # 945; - и # 946 рецептори са разположени в различни органи могат да реагират различно на медиаторите. В зависимост от естеството на взаимодействието # 945; - и # 946 рецептори с различна М. тези рецептори, съответно, са разделени на # 945; 1 -, # 945; 2 - # 946; 1 - и # 946; 2 адренергични рецептори.
Свързани статии