Клеткадағы электрогенездің механизмі

Жоспар

1. Мембраналық потенциал.
2. Әрекет потенциал.
3. Тыныштық потенциал.
4. Ішкі жасушаның потенциалдарды өлшейтін микроэлектродты тәсіл.
5. Гольдман.Ходжкиннің станционарлы потенциалы.
6. Доннандық тепе.теңдік және Доннан потенциалы.
Кіріспе
Мембраналар клеткалардың өте маңызды барлық функцияларына қатысады. Мембраналар заттарды белсенді тасымалдауды қамтамасыз етеді. Мебранада негізгі биоэнергетикалық процесстер тотығып фосфорилдену және синтездеу жинақталған. АТФ митохондрия мембранасында, жасыл өсімдік хлоропласттың мембранасында синтезделеді. ДНК-ның және хромосоманың репликациясы мембрананың қатысында жүреді.
Биоэнергетикалы маңызды процестерге биоэлектрлі биопотенциалдың генерация құбылысы жатады. Нерв импульснің таралуы мембраналық процесс. Механикалық...
Пайдаланылған әдебиеттер

1. «Медициналық биофизика», Б.Көшенов, Алматы 2010.
2. «Химия», Т.С.Сейтембетов, Астана 2010.
3. «Биофизика», В.Ф.Антонов, А.М.Черныш, В.И. Пасечник, Москва 2000.
4. «Конспект лекций по биофизике», В.М.Инюшин, Алматы
        
        Астана медицина университеті
Медициналық биофизика және информатика кафедрасы
Тақырыбы: Клеткадағы электрогенездің механизмі
Орындаған:
Тексерген:
Астана 2012
Жоспар
1. ... ... ... ... ... ... Ішкі ... потенциалдарды өлшейтін микроэлектродты тәсіл.
5. Гольдман-Ходжкиннің станционарлы потенциалы.
6. Доннандық тепе-теңдік және Доннан потенциалы.
Кіріспе
Мембраналар клеткалардың өте маңызды ... ... ... ... белсенді тасымалдауды қамтамасыз етеді. Мебранада
негізгі биоэнергетикалық ... ... ... және ... АТФ ... ... ... өсімдік хлоропласттың
мембранасында синтезделеді. ДНК-ның және хромосоманың ... ... ... ... процестерге биоэлектрлі биопотенциалдың
генерация құбылысы ... Нерв ... ... ... процесс.
Механикалық, акустикалық, иіс сезу, дәм ... көру ... ... ... ... ... ... және молекулаларды тасымалдайтын каналдар болады.
Бұл каналдар ақуыз молекуласына жақын жерде ... олар ... ... Каналдардың табиғаты мембрана физикасының актуальды
мәселесі.
Көптеген ... ... ... ... ... Құрылысының өзгеруі флуорсценттік және парамагниттік, ... ... ... әдістерінің көмегі арқылы анықталады. ... ... ... ... ... ... ауысу митохондрия
мембранасын қыздырған кезде 0°С –та ... ... ...... ... сыртқы және ішкі
(цитоплазмалық) үстіліктерінің ... ... ... ... ... ... ... болады. Ортасы кеуек
затпен бөлінген, ішіне су құйылған ыдыстың сол жағына тұз қышқылын құйғанда
оның таралымы ыдыстың сол ... көп ... оң ... аз ... шарты бойынша ыдыстың оң жағына тек сутегінің иондары, ... ... де, хлор ... яғни ... ыдыстың сол жағында қалады.
Ондай мембрананың сол жағында теріс иондар көп болады, сондықтан оларды
катион алмастырғыш мембрана ... ... ... диффузиясы шексіз
болмайды. Себебі олар хлор иондарымен өзара тартылыста болады. Диффузия
күші мен ... ... күші ... ... қос ... ... ... иондар диффузиясы тоқтайды. Егер v =0 ... онда ... ... ... ... ... қорытынды жасауға болады: мембраналық потенциал
температураға және ... ... ... ... ... ... R және F ... коэффиценттер екенін ескеріп, сол теңдеуді
натурал логарифм түрінен ондық логарифм түрінде ... ... ... ... мембраналық потенциалдарды іс жүзінде анықтауға қолдануға
болады.
Мембраналық потенциалдары тыным және әрекет потенциалдарына бөлінеді.
Түрлі органеллалардағы мембраналарындағы потенциалды өлшеу үшін ... ... ... ... ... ... ... Жүйеге мембрана арқылы өте
алатын ионды қосады, ол сыртқы орта мен ішкі көлемде ... ... ... Бұл ... ... ... ... зондар ретінде
гидрофобты иондарды (ТФФ+ ... ... ... ... анықтау үшін везикула ішіндегі ионның
концентрациясын білу ... ... ... ол қиын ... болып
табылады.
2. Спин-белгіленген ЭПР-зондтар. Бұл мақсатпен бірнеше зондтар алынады -
құрамында ... ... топ ... гидрофобты иондар.
Мембранамен байланған зондтың концентрациясы ЭПР спектірінен табылады.
3. ... ... ... Ең белгілі зондтар - мероцианиннің,
оксонолдың ... және ... ... ... потенциалы – жүйке не бұлшық еттің клеткалары ... ... ... потенциалдың оң бағыттағы жедел ауытқуы. Типтік әрекет
потенциалдары 1 суретінде келтірілген.
Бүкіл жағдайларда потенциал тыным потенциалының теріс ... оқ ... (30 мВ) ... жоғарылайды
Сурет 1. Түрлі клеткалардағы әрекет потенциалдары. Ордината: клетканың
ішіндегі мембраналық потенциалының амплитудасы; абсцисса: әрекет ... ... ... ... ... Ред. Р. Шмидта и Г. Тевса,
1996)
Сонымен, әрекет потенциалы – мембрананың иондық өткзгіштігінің өзгеруімен
шартталған және жүйке не ... ... ... қозу ... ... электір импульсы.
Әрекет потенциалы бірнеше фазалардан тұрады (сурет 2). Оң ... ... ...... ... (0,2-0,5 мс).
Сурет 2. Нейрондағы әрекет потенциалының уақыттық ... ... ... фазалары. (Физиология человека. Ред. Р. Шмидта и Г.
Тевса, 1996)
Бұл фазада мембрана өз қалыпты ... ... ... оны ... ... деп атайды. Деполяризация нөльдік
сызықтан өтеді де оң белгілі болады. Потенциалдың оң ... ... ... ... кейінгі келетін фаза реполяризация деп аталады. Бұл фазада
мембрананың потенциалы қалпына келеді.
Реполяризацияның соңғы учаскесі кейбір потенциалдар үшін баяу ... ... ... ... 1 мс. ... реполяризация қисық
сызығының бүктелуі байқалады, сонынан келетін өзгерістер деполяризациялық
іздік потенциалы деп аталады. ... ... ... нейрондарда
деполяризацияның қисық сызығы тыным потенциалдың деңгейінен әр қарай ... ... де ... ... ... бастапқы тыным потенциалмен
салыстырғанда жоғарылау болып қалады. Бұл құбылыс гиперполяризациялық іздік
потенциалы деп ... ... ... ... ... 50 мВ ... деполяризацияланғанда
генерациялайды. Деполяризация әрекет потенциалдың ... ... ... шектік деп аталады.
Әрекет потенциалдарды көбінесе Ходжкин мен оның ... ... ... өте ірі ... ... ... ... потенциалдарды
микроэлектродтар мен жоғарыомдық кернеуді өлшеушілердің көмегімен және
белгіленген атомдар әдісімен зерттеген ... ... 3. ... ... ... ... ... тигізетін әсерін зерттеу барысындағы тәжірибенің схемасы
Тәжірибеде аксонға енгізілген екі ... ... ... стимул береді, оған тік бұрышты импульстердің генераторынан
импульс беріледі, ал мембраналық потенциал екінші микроэлектродқа ... ... ... ... ... шамасынан тәуелді
потенциалдар тіркеледі.
Қозу импульсы тек қана ... ... ... ... ... Ол тез ... ... де тыным потенциалы қалпына келеді. Егер де
импульстың амплитудасының белгісі оң ... ... ... ... егер де оның ... ... шамасынан жоғары болса мембраналық
потенциал жедел өседі де өз белгісін ауысытыра алады.
Қозу өткеннен кейін мембранада әлі 3-4 мс ... ... ... потенциалдар), бұл уақыттың ... ... ... ... ... деңгеінен жоғары стимулдың әсерінен пайда болатын
мембрананың деполяризациясына ... ... ... ... тууы ... ол
тек қана мембрана тыным қалпына келгеннен кейін басталады. ... ... ... ... тәуелсіз (егер
де ол шектік шамасынан жоғары болса).
3. Тыныштық потенциалы
Тыныштық ... ... ... ... деп те ... Тірі
клетка тыныштық күйінде тұрғанда оның (клетканың) ішіндегі зат ... ... ... ... ... ... ... Оны
тыныштық потенциалы деп атайды. Тыныштық потециалының шамасы 50-100 В тең.
Бұл потенциал мембрананың бетіне ... ... ішкі беті ... ... ... ... Тыныштық потенциалының пайда ... ... ... ... (К+) өзіне байланысты ... ... (К+) ... ... ... ... ... қарағанда елу есе көп болады да, мембрана арқылы
сыртқа оң зарядталған калий иондары шығады. Сөйтіп ... ішкі ... ... ... ... шыныдан жасалған микроэлектродта
цитоплазмаға тікелей енгізу арқылы өлшейді. Ал екінші электрод ... ... ... (-сурет).
қоздырушы осциллограф
Аксон
Екі микроэлементтің көмегі арқылы нерв имульсін ... ... ... ... болу ... Тыныштық потенциалының
табиғатын түсіндіру үшін әр түрлі гипотезалар мен теориялар ұсынылды. 1896
жылы В.Чаговец Аррениустың ... ... ... ... ... ... болуын иондардың орын ауыстыруымен
түсіндірдірді. Оның ... ... бұл ... көмір қышқылы
диссоциацияланған кезде түзілетін иондар (Н+ және НСО3-) диффуздануының әр
түрлі ... ... ... ... болып есептеледі. 1902-1912
жылдары Ю. Бренштейн мембраналық-иондық теорияны ұсынды. Оның түсінігінше,
клетка ... ... ... ... ... де, ... ... натрий иондарын өткізбейді, не өте ... ... ... Аррениустың электролиттік теориясы мен Нернстің теориясы
негізінде мембраналық потенциал ... ... ... ... тасмалдауды қарастырғанда термодинамикадан бастау керек.
Термодинамика мембраналар және ... ... ... ... ағындарына тәуелділігін анықтайды.
Егер ерітілген зат зарядталған иондардан тұратын ... ... ... ... ... К+ Na+ Са2+ Mg 2+), онда μί ... потенциалдың
орнына электрохимиялық потенциалды қарастыру керек:
μί =μ ί +z ί ... ... ... zί- зарядталған бөлшектің
валентілігі, F - ... ... М ... ... ... ... екі ертіндінің 1 және 2 ... ... ... ... ... =μ ί (2) ... Δμ =RT ln αί(1) = - z ί ... αί(2) –активтіліктер.
R-газ тұрақтысы, Т-абсолют температурасы. Тенсіздік термодинамикасы
пассивті тасмалдаудын физикалы ... ... ... ... сипаттамасын анықтайды. Мембрананың өткізгіштігін түсіндіруде
заттардың тенсіздік ағындарын зерттеуді қажет етеді.
4. Ішкі жасушаның потенциалдарды өлшейтін ... ... ... тудыратын иондық токтардың рөлін дәлелдеу үшін Ходжин
мен Хаксли мембраналық потенциалды белгілейтін тәжірибе жүргізген.
Қозған мембрана арқылы өтетін ... ... ... кернеуін
тұрақты ((м) ұстап, сыймдылық тогын (Ic) нөлге айналдырса, онда Na және ... ... ... ... айналдыруға болады.
Мембрананың ішкі және сыртқы қабаттарындағы потенциалдар айырымын
тұрақты етіп ұстау үшін ... ... ... ... ... ОК-операциялық күшейткіш.
Операциялық күшейткіштің кірісінеекі микроэлектрод қойылған. Оның бірі –
кальмар аксонының ішіне қойылған, екіншісі мембрана ... ... ... ... потенциалдың өзгеруін жоятын кернеу ... ... ... Ол ... аксонды бойлай қойылған күміс
өткізгіш арқылы беріледі. ... ... ... ... ... ... ... болады. Амперметрмен мембрана арқылы
өткен токтың шамасын анықтайды. Осы тәжірибемен мембрана потенциалына ((n)
әртүрлі мән бере отырып ... ... ... ... ... ... ... потенциалы.
Клетканың тыныштық потенциалының шамасы негізінен екі факторға тәуелді;
біріншісі – тыныштық күйдегі мембрана арқылы өтетін катиондар мен ... ... ... ... сол ... ... ... (Р) өзара қатынасы. Осы заңдылықтарды ... ... ... ... ... ... және Катц ... деп атайды. Рк-өткізгіш коэффиценті. Рк-
өткізгіш.
Калийлік өткірлікпен ... хлор ... үшін ... ... не ... өзгерген кезде аса өзгермейді,
сондықтан ... ... кең ... бола ... ... ... қалыпты
ерітіндісінде РК/РСl 0,5 тең болады, егер де кіретін калий ... ... 1,9-ға ... ... ал егер де ... ... сыртқа бағытталса 0,01-
ге дейін төмендейді.
Ходжкин және Горовиц иондық өткізгіштердің және ... ... ... өріс теңдеуінен:
(10)
табатынымыз
(11).
мұнда - Cl- қосынды ағыны.
PCl және gCl арасындағы ара ... ... ... ... ... =-95 мВ; [Cl0]= 120 мМ және [Cli]2,8 ... санасақ, бұлшық талшығы үшін gCl=170 мкмоль/см2 аламыз. Хлорлық
откірлікпен ... ... ... [Cl]0(, [Cl]I ... ... ... ... өткізгіштік от калийлік өткірліктен,
[К]0 және [К]I тәуелді болады.
6.Доннандық тепе-теңдік және
Доннан потенциалы.
Жасушада жоғары молекулалы ... ... ... ішкі және сыртқы жағында таралуына әсер етеді. Доннан
эффектісіне ... ... және ... ... ... ... NaCl ... жасушанықарастырайық. Жасуша ішінде ақуыз
тұздарыбар, Pt – Na, ... ... өте ... ал Na+ өтіп кете алады.
Pt – Na – Na+ + Pt-
Сондықтан NaCl ерітіндісіндегі жасушаның ... оның ... жоқ ... да ... ... ... ... жасушадағы иондардың
таралуына мына төмендегідей теңдікпен көрсетуге болады.
Электролит ерітіндісінде дейін жасушадағы иондардың шамасы:
Эликтролитке жасуша енгізілгеннен ... ... ... ... ... ... арқылы жасуша ішіне және сыртына өткен
иондар санының арасында тепе-теңдік орнайды, ... ... ... ... ... ... теңдікті Доннан теңдігі дейді.
Қорытынды
Жоғарыда айтылғандарды қорытындылағанда: клетканың тыныштық
потенциалының шамасы ... екі ... ... ... ... ... арқылы өтетін катиондар мен аниондар концентрацияларының
өзара қатынасы; екіншісі- сол иондарға деген мембрана өткізгіштігінің ... ... ... ... ... ... Алматы 2010.
2. «Химия», Т.С.Сейтембетов, Астана 2010.
3. «Биофизика», В.Ф.Антонов, А.М.Черныш, В.И. ... ... ... ... ... по ... В.М.Инюшин, Алматы

Пән: Медицина
Жұмыс түрі: Реферат
Көлемі: 12 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 600 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
Ферменттерді бөліп алу. ферменттер әсерінің кинетикасы14 бет
Кентау экскаватор зауытының модернизациядан өткен механикалық цехті электр энергиясымен жабдықтау36 бет
Электрлік жетек, электрлік жетек түсінігі, негізгі ұғымдар13 бет
1. Вирустардың нәсілдік қасиеттері,олардың өзгергіштігі.Мутация түрлері.Гендік инженерия 2.Вирустарды лабораториялық жағдайда өсіру ерекшеліктері, торша өсінділерін алу және олардың класификациясы7 бет
Жасуша4 бет
Ақуыз синтезі және оның табиғаттағы маңызы27 бет
ДНҚ-ның ролін әрі қарай дәлелдеу45 бет
Жасушадағы сыртқы ортаның әсері17 бет
Клетка ядросы8 бет
Клеткалардың химиялық құрамы7 бет


+ тегін презентациялар
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить


Зарабатывайте вместе с нами

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Сіз үшін аптасына 5 күн жұмыс істейміз.
Жұмыс уақыты 09:00 - 18:00

Мы работаем для Вас 5 дней в неделю.
Время работы 09:00 - 18:00

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь