Разделы презентаций
- Разное
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Раздел: Биофизика мембранных процессов Тема: Биологические потенциалы
Содержание
- 1. Раздел: Биофизика мембранных процессов Тема: Биологические потенциалы
- 2. Потенциал покоя
- 3. Биологические потенциалыОсновная функция БМ-генерация и передача биопотенциаловОснова
- 4. ЭП позволяютЭлектрокардиография (активность сердца)Электроэнцефалография (активность головного мозга)Электромиография (мышечная активность)
- 5. Электрические потенциалыОкислительно-восстановительные – вследствие переноса электронов от
- 6. Экспериментальное исследование БПРазработка микроэлектродного метода внутриклеточного измерения
- 7. Экспериментальное исследование БПСтеклянная пипетка
- 8. Схема регистрации мембранного потенциала
- 9. Виды потенциаловПотенциал покоя
- 10. Потенциал покояСтационарная разность потенциалов в клетке, регистрируемая
- 11. - разная концентрация ионов- диффузия ионов через
- 12. Равновесие ЭХПформула Нернста-Планка для равновесного мембранного потенциала
- 13. Значения потенциала покоя
- 14. Формула Нернста-Планка для равновесного мембранного потенциала
- 15. Электродиффузионный транспорт через БМЭлетродиффузия – пассивный транспорт
- 16. Способы описания процесса перехода ионов через БМДискретныйИоны
- 17. Непрерывное описание диффузииУравнение Нернста-Планка:ЭХ равновесиеОтсутствие ЭХ равновесияПриближение постоянного поля
- 18. ЭХ равновесиеПотенциал Нернста – определение равновесной разности потенциалов на БМ – мембранный потенциал
- 19. Потенциал Нернста для одновалентных ионов1902г Берштейн –
- 20. Отсутствие ЭХ равновесияПодход Гендерсона-Планка:Концентрация катионов и анионов
- 21. Отсутствие ЭХ равновесия
- 22. Уравнение ГендерсонаU+ U—- подвижность катиона и аниона
- 23. Приближение постоянного поляПредположение о линейности изменения потенциала
- 24. Приближение постоянного поля
- 25. Профиль поля - линеен
- 26. Слайд 26
- 27. Слайд 27
- 28. Р – коэффициент проницаемости БМК – коэффициент
- 29. Разность потенциалов, создаваемая в БМ в результате совместной диффузии ионовВ равновесии
- 30. Потенциал на БМ определяется:Различием в стационарных концентрациях
- 31. Соотношение Уссинга-Теорелла
- 32. Критерии пассивного транспортаПоток ионов через БМ обусловлен:Только
- 33. Потенциал действия
- 34. Потенциал действияОткрыт в 18 в. Луиджи Гальвани:1.
- 35. Потенциал действия19в. Гельмгольц: показано, что скорость распространения
- 36. Потенциал действия20 в. А.Ходжкин: нервный импульс-импульс электрического
- 37. Потенциал действияЭлектрический импульс, обусловленный изменением ионной проницаемости
- 38. Исследование потенциала действия: схема опытаГ – генератор импульсовР – регистратор напряжения
- 39. Регистрация потенциала действия
- 40. Потенциал действия – ПД – не зависит от амплитуды деполяризующего потенциала
- 41. Свойства ПДНаличие порогового значения деполяризующего потенциалаЗакон «все
- 42. Положительный потенциал реверсии имеет Na природу
- 43. Проницаемость БМВ состоянии покоя:РК : РNa :
- 44. Уравнение Ходжкина-Хаксли
- 45. Эквивалентная электрическая схема элемента возбудимой мембраны
- 46. Т. Х-Х: Возбуждение элемента мембраны связано с изменением проводимости мембраны для ионов натрия и калия
- 47. Опыты с фиксацией напряженияизбавиться от емкостных токовисключить
- 48. Схема исследования токов через мембрану с фиксацией мембранного потенциалаМикроэлектродЭлектрод сравненияСеребряный проводникГенератор постоянного напряженияАмперметрОУ – операционный усилитель
- 49. Результаты исследования мембранного тока методом фиксации напряжения
- 50. Изменение проводимости БМ для ионов во время развития ПД
- 51. Распространение нервного импульса вдоль возбудимого волокнаВозбудимость –
- 52. Потенциал действияОбщее изменение разности потенциалов между клеткой
- 53. Распространение потенциала действия по аксону кальмара
- 54. Распространение нервного импульса вдоль нервного волокна
- 55. Деполяризующий потенциал
- 56. Сальтаторное распространение ПД по миелинизированному волокну
- 57. Слайд 57
- 58. Натриевый и калиевый токи через мембрану миелинизированного аксона лягушки
- 59. Зависимость стационарных значений параметров Na-канала от мембранного потенциала
- 60. Дискретный характер проводимости ионных каналов
- 61. Слайд 61
- 62. Схема строения Na-канала
- 63. Механизм генерации потенциала действия
- 64. Распределение концентрации ионов внутри и снаружи кардиомиоцита позвоночных
- 65. Процессы, происходящие при формировании ПД
- 66. Скачать презентанцию
Потенциал покоя
Слайды и текст этой презентации
Слайд 3Биологические потенциалы
Основная функция БМ-генерация и передача биопотенциалов
Основа возбудимости клеток
Регуляция внутриклеточных
процессов
Слайд 4ЭП позволяют
Электрокардиография (активность сердца)
Электроэнцефалография (активность головного мозга)
Электромиография (мышечная активность)
Слайд 5Электрические потенциалы
Окислительно-восстановительные – вследствие переноса электронов от одних молекул к
другим
Мембранные – возникают вследствие градиента концентрации ионов по разные стороны
мембраныМембранные потенциалы – биопотенциалы, которые в основном регистрируются в организме
Слайд 6Экспериментальное исследование БП
Разработка микроэлектродного метода внутриклеточного измерения БП
Создание специальных усилителей
БП
Выбор объекта исследования – крупные клетки – АКСОН КАЛЬМАРА
(0,5мм
> позвоночных)
Слайд 9Виды потенциалов
Потенциал покоя
Потенциал действия
- разная концентрация ионов
- диффузия ионов
через БМ
Слайд 10Потенциал покоя
Стационарная разность потенциалов в клетке, регистрируемая между наружной и
внутренней поверхностью мембраны, находящейся в невозбужденном состоянии
Обусловлен различными концентрациями ионов
во внутриклеточном и наружном растворах
Слайд 11- разная концентрация ионов
- диффузия ионов через БМ
СвнСнар
Мембрана проницаема
Поток заряженных
частиц через БМ
Нарушение электронейтральности системы
Потенциал препятствует дальнейшему перемещению ионов через
БМРавновесие ЭХП
Слайд 15Электродиффузионный транспорт через БМ
Элетродиффузия – пассивный транспорт ионов через БМ
Отсутствуют
суммарные ионные токи:
Потенциал Нернста определяется концентрацией ионов в растворе
2. Ионные
токи не равны 0: Пассивное движение ионов по градиенту ЭХП
возникает диффузионная разность потенциалов, которая зависит от:
Ионных концентраций
Подвижности ионов
Слайд 16Способы описания процесса перехода ионов через БМ
Дискретный
Ионы преодолевают БМ с
помощью нескольких дискретных перескоков через активационные барьеры
Описание транспорта ионов через
селективные каналы клеточной мембраныНепрерывный
Ионы движутся через БМ независимо и не взаимодействуя друг с другом. БМ является гомогенной фазой
Описание транспорта ионов через искусственные БЛМ
Слайд 17Непрерывное описание диффузии
Уравнение Нернста-Планка:
ЭХ равновесие
Отсутствие ЭХ равновесия
Приближение постоянного поля
Слайд 18ЭХ равновесие
Потенциал Нернста – определение равновесной разности потенциалов на БМ
– мембранный потенциал
Слайд 19Потенциал Нернста для одновалентных ионов
1902г Берштейн – причина возникновения мембранного
потенциала – диффузия ионов К+ из клетки во внеклеточную среду
Слайд 20Отсутствие ЭХ равновесия
Подход Гендерсона-Планка:
Концентрация катионов и анионов в любой плоскости,
перпендикулярной направлению переноса – одинаковая:
С+=С-=С
В стационарном состоянии электрический ток
через БМ отсутствуетДля бинарного электролита: Z+=-Z-=1
Слайд 22Уравнение Гендерсона
U+ U—- подвижность катиона и аниона в БМ
расчет диффузионного
потенциала, возникающего
между двумя электролитами
Уравнение Гендерсона применимо:
Для мембран макроскопической
толщины 1 мкмНе применимо для липидных и клеточных мембран, где не выполняется условие локальной электронейтральности по всей толщине мембраны
Слайд 23Приближение постоянного поля
Предположение о линейности изменения потенциала ЭП по всей
толщине БМ
Для тонких БМ, в которых концентрация носителей мала, а
толщина двойного слоя – велика
Слайд 28Р – коэффициент проницаемости БМ
К – коэффициент растворения, который зависит
от липофильности иона
1943 Гольдман + 1949 Ходжкин и Катц
Слайд 30Потенциал на БМ определяется:
Различием в стационарных концентрациях ионов по обе
стороны БМ
Разными коэффициентами проницаемости БМ для различных ионов
Слайд 32Критерии пассивного транспорта
Поток ионов через БМ обусловлен:
Только градиентом концентрации ионнов
к-го типа
Действием ЭП
Нарушение соотношения Уссинга-Теорелла – существование АКТИВНОГО ТРАНСПОРТА
Слайд 34Потенциал действия
Открыт в 18 в. Луиджи Гальвани:
1. мышечные сокращения препарированной
лягушки могут вызваться электрическим импульсом
2. сама живая система является источником
электрического импульса
Слайд 35Потенциал действия
19в. Гельмгольц: показано, что скорость распространения нервного импульса (1-100
м/с) значительно меньше скорости распространения электрического импульса по проводам (3*108
м/с)
Слайд 36Потенциал действия
20 в. А.Ходжкин: нервный импульс-импульс электрического тока
1963 г. Ходжкин,
Хаксли и Иклс – Нобелевская премия по медицине «за оперирование
нервных клеток»
Слайд 37Потенциал действия
Электрический импульс, обусловленный изменением ионной проницаемости мембраны и связанный
с распространением по нервам и мышцам волны возбуждения
Методы:
Микроэлектродов с
использованием высокоомных измерителей напряженияМеченных атомов
Слайд 38Исследование потенциала действия: схема опыта
Г – генератор импульсов
Р – регистратор
напряжения
Слайд 41Свойства ПД
Наличие порогового значения деполяризующего потенциала
Закон «все или ничего»
Период рефрактерности
Резкое
снижение сопротивления БМ в момент возбуждения (покой: 0,1 Ом*м2, возбуждение:
0,0025 Ом*м2)
Слайд 43Проницаемость БМ
В состоянии покоя:
РК : РNa : РCl = 1
: 0,04 : 0,45
В состоянии возбуждения:
РК : РNa : РCl
= 1 : 20 : 0,45
Слайд 46Т. Х-Х: Возбуждение элемента мембраны связано с изменением проводимости мембраны
для ионов натрия и калия
Слайд 47Опыты с фиксацией напряжения
избавиться от емкостных токов
исключить изменение ионных проводимостей
натрия и калия при изменении мембранного потенциала и изучить их
изменение в различные фазы развития возбуждения
Слайд 48Схема исследования токов через мембрану с фиксацией мембранного потенциала
Микроэлектрод
Электрод сравнения
Серебряный
проводник
Генератор постоянного напряжения
Амперметр
ОУ – операционный усилитель
Слайд 51Распространение нервного импульса вдоль возбудимого волокна
Возбудимость – способность клеток к
быстрому ответу на раздражение, который проявляется через совокупность физических, физико-химических
процессов и функциональных изменений.Нервная, мышечная, железистая
Признак возбуждения: изменение электрического состояния клеточной мембраны: возбужденный участок клетки – электроотрицателен по отношению к невозбужденному участку
Слайд 52Потенциал действия
Общее изменение разности потенциалов между клеткой и средой, происходящее
при пороговом и сверхпороговом возбуждении клеток
Обеспечивает проведение возбуждения по нервным
волокнамИндуцирует процессы мышечного сокращения
Индуцирует секрецию железистых клеток
