'

Физиология возбудимых клеток. Мембранный потенциал

Понравилась презентация – покажи это...





Слайд 0

1 Ловать Максим Львович, ст.преп. каф. физиологии человека и животных биологического ф-та МГУ им. М.В. Ломоносова Lovat@mail.ru Физиология возбудимых клеток. Мембранный потенциал


Слайд 1

2 Типы возбудимых клеток Нейроны Мышечные клетки Секреторные клетки Рецепторные клетки


Слайд 2

3 Строение животной клетки


Слайд 3

4 Особенности строения нейрона


Слайд 4

5 Виды нейронов А — веретенообразный (кишечнополостные); Б — псевдоуниполярный (сенсорный нейрон позвоночных); В — мультиполярный (позвоночные); Г — типичный нейрон центральной нервной системы беспозвоночных Срез нервного волокна


Слайд 5

6 Формирование трансмембранного потенциала А. в чашке Петри KCl K+ Cl- Градиент концентрации Градиент заряда равновесие


Слайд 6

7 Рассчет заряда на мембране Равновесный потенциал для какого-либо иона Х можно рассчитать из уравнения, полученного в 1888 году немецким физическим химиком Walter Nernst на основании принципов термодинамики. Где R – газовая постоянная, Т – температура (по Кельвину), z – валентность иона, F – константа Фарадея, [Х]о и [Х]i – концентрации ионов по разные стороны мембраны. Уравнение Нернста можно использовать для расчета равновесного потенциала любого иона по обе стороны мембраны, проницаемой для данного иона. Ек=-85 мв при К+ соотношении 1\30


Слайд 7

8 Б. мицелла – синтетический прообраз клетки


Слайд 8

9 Мембрана живой клетки К+ Na+ Са++


Слайд 9

10 Равновесные потенциалы(Е) Движущая сила (V- Е) Cl- -89 - 47 Cl-каналы


Слайд 10

11 Мембрана живой клетки полупроницаема -61 К+ Na+ = 0,023 рК Са++ рСа++ = 0 Cl-


Слайд 11

12 Проницаемость обеспечена ионные каналами мембраны 1-1000 каналов на квадратный микрометр мембраны Центральная водная пора Устья канала: селективный фильтр Ворота: проницаемость может меняться!


Слайд 12

13 Создание градиента концентрации: 1. Na-K АТФ-аза 2. ионные обменники Транспорт 3 Na/2K за счет энергии 1 АТФ (расход до 1/2 энергии нейрона) а.Симпорт б.Антипорт


Слайд 13

14 Изменения мембранного потенциала покоя 1. Деполяризация- уменьшение (ее скорость определяется постоянной времени (tm=RmCm)) 2. Гиперполяризация- увеличение 3. Реполяризация- возвращение к исходному уровню 0 МПП Время -30 -60 -90 Деполяризация Реполяризация Гиперполяризация 1 2


Слайд 14

15 Внутриклеточная регистрация мембранного потенциала покоя Внутриклеточная микроэлектродная регистрация Величина МПП в возбудимых клетках – от -60 до -90мВ А Б 0 -30 -60 Введение электрода Мембранный потенциал покоя Время А Б


Слайд 15

16 Потенциал действия Фаза деполяризации Фаза реполяризации Раздражающий импульс


Слайд 16

17 Временной ход ионных токов во время потенциала действия


Слайд 17

18 Фармакологическое разделение ионных токов ядами контроль Калиевый ток Натриевый ток Выводы 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 18

19 Фазы потенциала действия 1- порог (около 50 мв, ток Na>K) 2- деполяризация 0,5 мс (вход Na) 3- овершут (перелет) 4- реполяризация 0,5- 1мс (блок Na, активация К токов) 5-следовая гиперполяризация, до 3 мс (ток К) 3-5 - период рефрактерности (блок Na, активация К токов) Амплитуда ПД нейрона – около 110 мв 1 2 3 4 5


Слайд 19

20 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 Свойства потенциала действия


Слайд 20

21 Исследование отдельного канала Возможность исследовать отдельный канал Возможность менять потенциал на мембране Возможность менять ионный состав и добавлять любые исследуемые вещества с обоих сторон мембраны Метод локальной фиксации потенциала «пэтч-кламп»


Слайд 21

22 Нобелевская премия 1991 года в области физиологии и медицины Эрвин Нейер и Берт Сакманн «за открытия в области работы одиночных ионных каналов»


Слайд 22

23 Канал имеет воротный механизм 1- покой 2-деполяризация 3-рефрактерность Динамика открытия ворот 1 2 3 За один ПД входит в клетку 1012 ионов Na+ (рост внутриклеточной концентрации 0,7%)


Слайд 23

24 Молекулярные механизмы активации и инактивации у большинства каналов общие H M


Слайд 24

25 Работа Na+ канала


Слайд 25

26 Белковая структура канала: 4 домена из 6 сегментов каждый Структура Cl- канала (консервативны!) S4-воротный механизм, S5 и S6 – пора, между 3 и 4 доменом – «шар на цепи»


Слайд 26

27 Рефрактерность - снижение способности клетки отвечать на раздражение в результате временной инактивации натриевых каналов Абсолютная рефрактерность Относительная рефрактерность Абсолютная рефрактерность Генерация ПД невозможна Вызвана инактивацией большинства Na каналов Относительная рефрактерность Генерация ПД возможна при увеличении интенсивности раздражителя Связана с тем, что: 1. Некоторая часть Na+ каналов все еще инактивирована 2. С усилением тока К+


Слайд 27

28 Распространение потенциала действия по волокну Увеличение диаметра волокна повышает скорость проведения: Постоянная длины волокна (от 0,1 до 1 см): ток Rm Ri ? =1/2 v(d*Rm/Ri)


Слайд 28

29 Миелинизированные волокна Эстафетный (до 40 м/с) и сальтаторный (до 120м/с) механизмы распространения возбуждения


Слайд 29

30 Скорость проведения ПД по разным типам волокон


Слайд 30

31 Виды регистрации ПД Внутриклеточная монополярная Внеклеточная биполярная


Слайд 31

32 ультраструктура канала


×

HTML:





Ссылка: