Тема: Биоэлектрические потенциалы
жүктеу/скачать 318,84 Kb.
|
4 Биоэлектрлік потенциалдар (2)
| Электрондық түрі – потенциалдар еркін электрондардың болуынан пайда болады.
Иондық түрі – потенциалдар иондардың болуынан пайда блады. Биологиялық потенциалдардың пайда болуы жүйедегі иондар концентрациясының тең еместігіне негізделген. Ұлпалар мен жасушаларда диффузиялық, мембраналық, фазалық, тотықтырушы-орнықтырушы биопотенциалдар пайда болады. Жасуша мембранасында әрқашанда потенциалдар айырмасы болады, яғни жасуша ішілік электрлік потенциал сыртқыдан басқаша болады. Бұл потенциалдар айырымы тыныштық потенциалы деп аталады. Тыныштық потенциалының тууы мен тұрақталуына негізгі үлесті К+,Cl- және Na+ иондары қосады. Бұл иондар ағынының қортқы тығыздығы олардың таңбаларын ескере отырып былай жазылыды: (1) Стационар жағдайда ағынның қортқы тығыздығы нөлге тең, себебі уақыт бірлігі ішіндегі мембрана арқылы жасуша ішіне өтетін әртүрлі иондар саны, шығатын иондар санына тең: Оң иондар (К+ және Na+) ағыны тығыздығы мен теріс иондар (Cl-) ағыны тығыздығы үшін бұрыннан белгілі өрнектерді пайдалана отырып, олардың қосынды ағыны туралы мындай формула жазамыз: . (2) Бұл Гольдман – Ходжкин – Катц теңдеуі, және ол иондардың тыныштық потенциалын көрсетеді. 1- кесте.
Ион сдардың өтімділігі ағзаның күйіне байланысты. Тыныштық күйдегі өтімділік коэффициенттерінің қатынасы мынаған тең: . (3) яғни тыныштық потенциалына негізгі үлесті К+,Cl- иондары қосады. (2) теңдеуге осы мәнді қойсақ (300С-де): Бұл тәжірибедегі 60 мВ мәнімен сәйкес келеді. Негізгі қиын мәселелердің бірі, ішкі ортаның иондық құрамын анықтау болды. Жаушалар өте кіші, ал олардың арасында әрқашанда жасуша аралық зат және сұйықтық болды. Тек микроэлектродтар техникасының пайда болуынан кейін ғана (50-жылдары) Ален Ходжкин, Хаксли (Англия) кальмардың алып аксондарының бірегей жасушасымен жүргізілген тәжірибе арқылы цитоплазманың иондық құрылымы мен потенциалдар шамасын анықтады. Күткендегідей, мембраналық теорияның алдыңғы болжамына сәйкес, жасуша ішіндегі калий иондарының концентрациясы сыртына қарағанда 30-40 есе көп болып шықты. Сондықтан, концентрация градиенті бойынша, калий арналарының қатысуымен К+ жасушадан шыға алады, осыдан потенциалдар айырымы пайда болады. (3) теңдеуден көріп отырғанымыздай тыныштық күйдегі калий иондары үшін жасушаның өтімділігі басқаларына қарағанда біршама көп, сондықтан тыныштық потенциалы калий иондарының концентрациясы бойынша анықталады. Гольдман – Ходжкин – Катц теңдеуінен тепе – теңдіктегі күй үшін ( ) Нернст теңдеуін алуға болады, . (4) Жасушалық мембрананың негізгі қызметінің бірі потенциалдарды генерациялау. Міне осы құбылыс жасушаның қозуы, нерв импульстерінің таралуы, бұлшық еттің жиырылуы, рецепциясының негізі болып табылады. Ағзада тіркелетін потенциалдар негізінен мембраналық потенциал. жүктеу/скачать 318,84 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|