Активный транспорт веществ. Биопотенциалы

и электрических потенциалов в область больших концентраций и электрических потенциалов с затратой энергии, которую клетка берет при гидролизе молекул АТФ.

При переносе незаряженных частиц через мембрану совершается работа:

При переносе заряженных частиц через мембрану совершается работа:

на внешней:

и освобождением ионов K:

!!! За один цикл переносится 3 иона Na из клетки в окружающую среду и 2 иона K в клетку.

ее биоэлектрическую активность.
Биопотенциалы служат источником информации о состоянии и функционировании различных рганов.

Природа биопотенциалов и способы их описания

В возникновении биопотенциалов решающую роль играет разность потенциалов, обусловленная несимметричным распределением ионов.

границе раздела двух жидких сред в результате различной проницаемости мембраны.

-

-

уравнение Нернста.

+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+

-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-

раствор электролита в воде и какое-нибудь масло) в результате различной растворимости анионов и катионов в неводной фазе.

масло

NaCl

+ + + + + + + + + + + + + + + + + +

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Наблюдается фазовый потенциал при механическом повреждении мембраны.

анионов и катионов
как внутри клетки
так и снаружи клетки
.

n - число отрицательных зарядов на каждой белковой молекуле.

В межклеточной жидкости содержание катионов значительно выше, чем ионов макромолекул . Поэтому

состоянии физиологического покоя.

Экспериментально установлено, что цитоплазма в состоянии покоя имеет отрицательный потенциал, а окружающая среда - положительный.

в клетке в 20-40 раз.

снаружи в 10 раз.

Ионы калия внутри клетки не связаны с другими ионами и могут диффундировать в состоянии покоя в окружающую среду. Анионы не могут проникать через мембрану и остаются на внутренней поверхности мембраны. Т.о. мембрана снаружи заряжается положительно, а внутри – отрицательно.

ионов калия, то потенциал покоя определяется как:

уравнение Нернста

калия, но и для ионов натрия и хлора . Для аксона гигантского кальмара экспериментально установлено:

равенства Доннана) по формуле:

-уравнениеХоджкина-Хаксли-Катца

возбужденное состояние:
возбуждение — это ответная реакция на раздражитель, возбужденный участок становится электроотрицательным по отношению к невозбужденному участку, т.е. происходит перераспределение ионов:

Окр. ср

клетка

+ + + + + + + +

- - - - - - - - - - -

Раздражитель (механический, химический, биологический)

+

-

покоя

-потенциал возбуждения

-общее изменение разности потенциалов

Общее изменение разности потенциалов между клеткой и окружающей средой, происходящее при пороговом и сверхпороговом возбуждении клетки, называется потенциалом действия.

ионы натрия поступают из окружающей среды в клетку, что приводит к изменению потенциала мембраны.

2-3 — фаза реполяризации: натриевые каналы закрываются и открываются калиевые каналы, ионы калия выходят из клетки в окружающую среду, происходит восстановление потенциала покоя.

3-4-5 — следовой потенциал, 3-4 — обусловлен высокой проницаемостью мембраны для ионов калия, после окончания возбуждения. 4-5 — восстановление потенциала покоя, активный транспорт, натрий - калиевый насос.

и невозбужденным участками возникает разность потенциалов, которая создает электрический ток, называемый локальным током. Локальный ток оказывает на соседний невозбужденный участок такое же действие как и исходный возбудитель — деполяризует мембрану.

В участке, который был ранее возбужден, происходят восстановительные процессы реполяризации.

Этот процесс повторяется многократно и обусловливает распространение импульсов по всей длине клетки в обоих направлениях.

диэлектрик) локальные токи распространяются между участками, на которых оболочки прерываются – между перехватами Ранвье: