Потенциал покоя. Природа потенциала покоя.

Биопотенциалы

Биопотенциалы –это потенциалы электрических полей, созданных живыми системами от клеток до органов.

Существует разность потенциалов между внутренней и внешнейповерхностями плазматической мембраны. Эта разность потенциалов называется мембранным потенциалом.

Биопотенциалы покоя –это постоянная разность потенциалов между внешней и внутренней средой клетки. Внеклеточная среда имеет высокую концентрацию ионов натрия (Na + ) и хлора (Cl – ). Внутриклеточная среда – калия (K + ). Натрий-калиевый насос позволяет поддерживать различие концентраций ионов натрия и калия по обе стороны плазматической мембраны.

Потенциал покоя –разность потенциалов, регистрируемая между внутренней и наружной поверхностями мембраны в невозбуждённом состоянии.

Мембранный потенциал покоя:МПП = 75 – 100 мВ. МПП определяется разностью концентраций ионов по разные стороны мембраны и диффузией ионов через мембрану.

При определенных физиологических условиях могут происходить изменения мембранного потенциала.

Потенциал покоя. Природа потенциала покоя.

Между внутренней и наружной поверхностями кле­точной мембраны всегда существует разность электрических потенциалов. Разность потенциалов, измеренная между внутренней и наружной поверхностями клеточной мембраны в состоянии физиологического покоя клетки, на­зывается потенциалом покоя.

Цитоплазма в состоянии покоя клеток всегда имеет отрицательный потенциал по отношению к потенциалу межклеточной жидкости. Потенциал покоя у разных клеток имеет величину от 50 до 100 мВ. Наличие мембраны приводит к возникновению потенциалов клеток, как в покое, так и при возбуждении. Причина их возникновения - неравномерное распределение ионов калия и натрия между содержимым клеток и межклеточной средой. Неравномерное распределение ионов обусловлено активным переносом ионов—работой натрий-калиевого насоса.

Несмотря на то что мембрана достаточно проницаема для ионов К+, их концентрация внутри выше, чем во внешней среде. Главные внутриклеточные отрицательные молекулы – анионы (белки и нуклеиновые кислоты) не могут выходить наружу и накапливаются внутри клетки, а ионы С1, которых много во внешней среде, проходят через мембрану очень медленно. Проницаемость для Na+ составляет лишь 1/20 по сравнению с проницаемостью для К+. При таких условиях трансмембранный потенциал определяет распределение ионов К+, потенциал существует благодаря тому, что ионы К+ стремятся покинуть клетку, чтобы уравнять внешнюю и внутреннюю концентрации. Однако в клетке при этом остается избыток анионов, что создает отрицательный электрический заряд, ограничивающий дальнейшее выравнивание концентраций ионов К+. Ионы С1 ведут себя наоборот: они должны остаться снаружи, чтобы сбалансировать электрический заряд плохо проникающего Na+, но в то же время стремятся проникнуть в клетку по градиенту концентрации.

Согласно теории Ходжкина, Хаксли, Катца, клеточ­ная мембрана в состоянии покоя проницаема в основ­ном только для ионов калия.Ионы калия диффундируют по концентрационному градиенту через клеточную мембрану в окружающую жидкость; анионы не могут проникать через мембрану и остаются на ее внутренней стороне. Так как ионы калия имеют положительный заряд, а анионы, остающиеся на внутренней поверхности мембраны,—отрицательный, то внешняя, поверхность мембраны при этом заряжается положительно, а внутренняя отрицательно.

Величина МППзависит от вида ткани и варьирует от -9 до -100 мв. Сле­довательно, в состоянии покоя клеточная мембрана поляризована. Уменьшение величины МПП называют деполяризацией, увеличение — гиперполяризацией, восстановление исходного значения МППреполяризацией мембраны.

Отличительной характеристикой живых клеток является неравное распределение ионов по обеим сторонам клеточной мембраны (снаружи и внутри клетки). Концентрация ионов К+ выше внутри клетки, тогда как ионы Na+ преобладают снаружи. Это неравенство достигается благодаря работе так называемого натрий-калиевого насоса — особого фермента Na++ -АТФазы, — который за счет использования энергии АТФ переносит против градиента концентрации три иона Na+ из клетки в обмен на два иона К+ внутрь клетки. В состоянии покоя клеточная мембрана непроницаема для всех ионов, кроме К+. В результате этого образуется разность зарядов между внутренней и наружной поверхностью клетки.

 

Потенциалом действия (ПД)называется электрический импульс, обусловленный изменением ионной проницаемости мембраны и связанный с распространением по нервам и мышцам волны возбуждения.

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Как влияют организационные структуры на эффективность организации? Интерактивная работа в малых группах. Обоснование и защита суждений. | Назначение оборудования (электродов и датчиков) для снятия медицинской и биологической информации с исследуемого организма.


Дата добавления: 2017-04-20; просмотров: 111; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию, введите в поисковое поле ключевые слова и изучайте нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам понравился данный ресурс вы можете рассказать о нем друзьям. Сделать это можно через соц. кнопки выше.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2017 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.006 сек.