Мембранный потенциал (φм) = трансмембранный потенциал – это
разность потенциалов между внутренней и наружной поверхностями
мембраны
φМ = φi – φo
|
|
|
|
|
Cout |
out |
in |
БМ |
out |
|
|
||
φi |
|
φ0 |
|
|
|
|
K+ |
Na+ |
in |
Cin |
|||
|
||||||
|
Na+ |
|||||
|
|
|
|
|
K+ |
|
Na+ |
|
K+ |
|
|||
|
Na+ |
K+ |
||||
|
|
|
|
|
|
|
Ионная природа φ |
mi |
: |
1 |
C - различно |
|
|
|
|
|
2 |
p - различно |
|
|
Уравнение Нернста
м
RT ln
Cin
ZF
Cout
F – число фарадея F = 9600 Кл/моль Z - валентность
Равновесный мембранный потенциал
Уравнение Гольдмана-Ходжкина-Катца
м |
RT |
ln |
PK [K ]i PNa [Na ]i PCl [Cl ]0 |
|||
ZF |
P [K ]0 |
P |
[Na ]0 P [Cl ]i |
|||
|
|
|||||
|
|
|
K |
Na |
Cl |
|
|
Для стационарного мембранного потенциала |
|||||
ПП |
ПД |
Неизменяемые во времени φМ |
Неизменяемые φМ, |
(в покое) |
напоминающее затухающее |
|
колебание (при возбуждении) |
Механизм возникновения потенциала покоя
ПП – это разность потенциалов между цитоплазмой и окружающей средой в нормально функционирующей невозбужденной клетке.
ПП= φМК+
ПП< 0
ПП = -90 мВ
PK 1
PNa 0,04
Активный транспорт поддерживает gradC
ПП: мембрана поляризована
|
+ |
|
+ |
|
Пассивный транспорт |
|
|
|
|
|
|
|
- |
- |
|
|
|
+ |
- |
|
- |
|
|
|
|
|
|
||
|
К+ |
Na+ |
|
|
+ |
+ |
- |
|
- |
+ Na |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
- |
- |
|
|
|
+ +
Потенциал действия
Это электрический импульс, обусловленный изменением ионной проницаемости БМ и связанный с распространением по нервам и
мышцам
волны возбуждения.
Нужен импульс
Схема опыта Ходшкина по исследованию потенциала действия
Свойства ПД
Наличие порогового φПор 
деполяризующего потенциала 
В момент возбуждения резко падает (на 3 порядка) сопротивление БМ
для ионов Na+
Закон «все или ничего»
Характерен период 
рефрактерности = невозбудимости
ПД – это короткий импульс: до 3 мс – для аксона
до 400 мс для кардиомиоцита
Мембрана деполяризована (Б) и реполяризована (В)
А |
Б |
В |
|
|
|
|
1 |
||
Не мгновенны PK |
|
|||||
|
|
|
P |
|
20 |
|
|
|
|
Na |
|
|
|
Возникновение потенциала действия. А – внутриклеточный потенциал
Б – двухфазный потенциал возбуждения
Электрический диполь
Это система двух зарядов, равных по модулю, но противоположных по знаку
P
q 
p Кл м
Диполь (А) и образуемое им электрическое поле (Б)
Токовый диполь
Это двухпольная система, состоящая из истока и стока тока в проводящей среде
Pm I
Pm
A м 