Слайд 1Мембранный потенциал покоя и потенциал действия
Выполнила:
Анохина Надежда
СП-243105к
Слайд 2Передача информации в нервной системе
Электрические сигналы могут быть либо градуальными
( низкоамплитудные, зависящие от силы раздражения). Локальные (рецепторные и синаптические
сигналы).
Другой тип сигналов – высокоамплитудные, неградуальные, быстро распространяющиеся сигналы в нервных клетках ( так называемые потенциалы действия). Они неизменны по амплитуде и длительности.
Слайд 3Механизмы, лежащие в основе электрических сигналов нервных клеток
Все электрические сигналы
являются проявлением токов, текущих через мембрану в клетках.
Электрические токи, возникающие
в клетке, обеспечиваются движением ионов через мембрану.
Слайд 4История животного электричества
Слайд 5Жидкостно – мозаичная модель плазматической мембраны
Слайд 6Электрические токи, возникающие в клетке обеспечиваются движением ионов через мембрану
Для
того, чтобы ионы могли двигаться через мембрану, необходимо создать разность
концентраций снаружи и внутри клетки ( концентрационный градиент).
Слайд 7Разность концентраций ионов снаружи и внутри клетки создается работой мембранных
транспортных молекул
Виды транспорта:
Активный ( первичный) – использование энергии расщипления
АТФ .
Вторичный – использование энергии потока ионов по градиенту концентрации.
Так же существует:
Ко – транспорт – движение ионов в одном направлении
Ионообмен – движение в противоположном направлении
Слайд 8Транспортные молекулы
Натрий – калиевый насос
Слайд 9Кальциевый насос. Натрий – кальциевый обменник
Кальциевый насос
Натрий – кальциевый
обменник
Слайд 10Калий – хлорный и натрий – калий – хлорный ко
– транспорт
Хлор может как выкачиваться из клетки, так и
закачиваться в клетку. В первом случае градиент концентрации калия используется для выкачивания хлора из клетки. Во втором случае, градиент для натрия, обеспечивает поступление калия и 2 ионов хлора. Ионы движутся через ионные каналы.
Слайд 11Ионные каналы
Центральная водная пора
Устья канала
Ворота
Слайд 122 основных типа ионных каналов
Каналы покоя - Это каналы, которые
открыты в покое, без всяких внешних воздействий.
Gate – каналы
- воротные каналы. Каналы, которые могут открываться, и закрываться под действием раздражителей.
Слайд 13Избирательность ( селективность) каналов
Селективные - пропускают только определенный вид
ионов.
Неселективные - те каналы, которые могут пропускать сразу
два вида ионов. Например, калий и натрий. Некоторые хлор и калий. Есть неселективный канал, который пропускает вообще все ионы.
Слайд 14Открытое и закрытое состояние ионных каналов
Активация канала - адекватный
стимул вызывает открытие канала.
Деактивация канала - адекватный стимул вызывает
закрытие канала, который до этого был открыт.
Инактивация - адекватный стимул не действует .
Слайд 15Проводимость и проницаемость каналов
Величина тока, проходящего через канал, связана со
скоростью движения ионов через него и пропорциональна потенциалу на мембране
i=gV, где V – потенциал на мембране, i – величина тока через канал, константа g – проводимость канала ( в Cм).
Открытый канал - проницаемость
Проницаемость + ионы – проводимость
Слайд 16Способы открытия управляемых ионных каналов
Три основных типа ионных каналов:
потенциал -управляемые - каналы, которые открываются при изменении потенциала на
мембране.
Каналы, активирующиеся растяжением - они открываются, когда деформируется мембрана, или когда растягивается мембрана.
Хемоактивирующиеся - активируются тогда, когда специальный рецепторный участок канала связывается с определенным химическим веществом
Слайд 17Работа отдельного канала
Преимущества:
Возможность исследовать отдельный канал
Возможность менять потенциал
на мембране
Возможность менять ионный состав и добавлять любые исследуемые вещества
с обоих сторон мембраны.
Слайд 18Движение ионов через каналы
Движение иона через канал управляется двумя силами:
Химической движущей силой – зависит от концентрационного градиента.
Электрической
движущей силой – зависит от потенциала на мембране
Равновесный потенциал - когда химическая движущая сила уравновешивается эл. движущей силой.
Слайд 19Равновесные потенциалы. Движущая сила
Равновесный потенциал -это такой потенциал, который
прекращает движение конкретного иона через мембрану по концентрационному градиенту.
Движущая сила -разница между истинным значением мембранного потенциала и потенциалом равновесия для данного иона.
Слайд 20Расчет равновесного потенциала
УРАВНЕНИЕ НЕРНСТА
Слайд 21Строение ионного канала
Аминокислоты
Спиральные сегменты
Домены
Субъединицы
Канал
Слайд 22Потенциал – управляемые селективные ионные каналы
Слайд 23Молекулярные механизмы активации и инактивации каналов
Слайд 24Мембранный потенциал покоя.
Регистрация МПП
Слайд 25Мембранный потенциал покоя является результатом разделения зарядов относительно клеточной мембраны
Положительные
заряды концентрируются на наружной поверхности мембраны.
Отрицательные заряды концентрируются на внутренней
поверхности мембраны.
МПП - разность потенциалов между внутренней поверхностью мембраны и наружной поверхностью мембраны.
Слайд 26Разделение зарядов относительно клеточной мембраны при формировании мембранного ПП связано
с движением ионов по концентрационному градиенту через каналы, открытые в
покое.
Глиальные клетки
Нервные клетки
Слайд 27МПП в глиальных клетках
В глиальных клетках в покое
открыты только калиевые каналы покоя.
МПП будет равен калиевому равновесному
потенциалу.
Слайд 29Вклад калий – натриевого насоса в формирование мембранного потенциала.
Увеличивает МПП
на 11 – 12мВ
Слайд 31Потенциал действия зависит от внеклеточного Na
Слайд 32Разделение ионных токов
Входящий ток переносится ионами натрия, а выходящий –
ионами калия.
Натриевый ток развивается быстро, а калиевый – медленно.
Натриевый
ток быстро уменьшается ( инактивация), а калиевый – нет.
Слайд 33Связь работы ионных каналов с фазами потенциала действия.
Слайд 34Свойства потенциала действия
Вызывается сверхпороговым раздражением
Амплитуда не зависит от силы
раздражения
Распространяется по всей мембране не затухая
Связан с увеличением ионной проницаемости
мембраны ( открытием ионных каналов)
Не суммируется
