Мембраналық потенциалды сақтаудағы белсенді тасымалдың ролі. Биология, 11 сынып, презентация.

Мембраналық потенциалды сақтаудағы белсенді тасымалдың ролі

Оқу мақсаты

Мембраналық потенциалды сақтаудағы активті тасымалдың маңызын анықтау

Бағалау критерийлері

Жасушадағы мембраналық тыныштық потенциал мен әрекет потенциалын сипаттайды.

Мембраналық тыныштық потенциалының сақталуындағы активті тасымалдың ролін түсіндіреді.

Мембраналық тыныштық потенциал мен әрекет потенциалын ажыратады.

Мембраналық тыныштық потенциалы мен әрекет потенциалының қызметтерін тұжырымдайды.

Пәндік лексика мен терминология:

Анықтамалар

Мембраналық тыныштық потенциалы - бұл жүйке демалып, жүйке импульсін өткізбейтін кезде тіркелген, теріс заряд

Әрекет потенциалы - бұл жүйке импульсінде пайда болатын оң зарядты, электрохимиялық заряд. Әдетте бұл жүйке импульсі жағдайының «маркері» ретінде қарастырылады.

Деполяризация - теріс зарядты мембраналық тыныштық потенциалынан оң зарядты әрекет ету потенциалына ауысу.

Поляризация - бұл электрлік потенциалдың оң зарядты әрекет потенциалынан кері теріс зарядты мембраналық тыныштық потенциалға өзгеруі.

Жүйке импульсі нейрон мембранасындағы натрий (Na +) және калий (K +) иондарының концентрациясының өзгеруінің нәтижесі болып табылады.

Бұл өзгерістер деполяризация және реполяризация деп аталады

Жүйке импульсінің нейрон бойымен өтуі

Тыныштық потенциалы - электр

импульс өткізетін жасушаның плазмалық қабықшасындағы потенциал

Әрекет потенциалы - бұл жүйке импульсі нейрон бойымен өтетіндіктен плазмалық мембрананың бойымен электрлік потенциалды (деполяризация) және қалпына келтіру мен (реполяризация) сипатталады.

Биоэлектрлік құбылыстардың

пайда болу себебі :

Иондардың

әртүрлі

үлестірілуі

(таралуы)

Тіршілік бойы

жүретін олардың

тасымалы

ұлпалар

Қозбайтын (дәнекер тін, шеміршек, терінің беткей тіндер эпителийлері)

Қозғыш (жүйке, бұлшық еттер, сөл бөлетін бездер т.б.)

Тірі ағза

Сұйықтықтар мен

Түрлі химиялық қосылыстардан тұратын

күрделі қоспа

Осы қосылыстардың көпшілігі ағзада “+” және “-” бөлшектер (иондар) түрінде болады

Мембранада потенциал болмайды

Барлық жасушалардың жасушааралық және жасушадан тыс кеңістігінде зарядталған бөлшектер немесе иондар болады. Егер теріс және оң зарядтардың саны екі жағына тең болса, онда мембрана электрлік бейтарап күйде болады.

Электрлік потенциалдар айырмасы

Импульс дегеніміз – нейрон жасушасының мембранасындағы электрлік потенциалдар айырмасының өзгеруі

Потенциалдық айырмасы:

мембранада теріс зарядты ионға қарағанда, оң зарядты иондардың көп болуы;

Оң зарядты иондардың мысалдары:

Натрий (Na +).

Калий (K +).

Кальций (Ca 2+).

Теріс ион мысалдары (CL-)

Мембраналық тыныштық потенциалы дегеніміз не?

Қозбаған күйдегі мембрананың ішкі және сыртқы беттеріндегі қалыптасқан қарама- қарсы зарядтардың (иондардың) электр потенциалдарының айырмасы

Плазмалық мембрана

Жасуша мембранасының ішкі немесе сыртқы бетінде иондар зарядтарының әртүрлі болуы.

Мембрана қозбаған кезде

Жасуша мембранасындағы иондық каналдар кейбір иондарды таңдамалы өткізеді.

Мембрана кейбір иондарды өткізеді, кейбірін өткізбейтіндіктен зарядтардың (иондардың) ажырауы жүреді.

Неліктен мембранада потенциал пайда болады?

Мембраналық потенциал қалай туындайды?

Иондардың мембранада біркелкі ажырамауы

мембранадағы тыныштық потенциалын тудырады.

Нейрондағы мембраналық тыныштық

потенциалы жағдайындағы иондардың таралуы

Мембраналық тыныштық потенциалы

 Жасушаларда тыныштық -70 милливолет (мв);

Нейрондық жасушада - теріс иондары көп болады;

  Жасуша полярланған күйде болады;

 Мұны тыныштық потенциал деп атайды.

Мембраналық тыныштық потенциал орнайды:

жасуша сыртындағы K + қозғалысы,

жасуша ішіндегі K + қозғалысына тең болған жағдайда;

1. K + иондарының төмен концентрация градиентінің диффузиясымен иондық каналдар арқылы жасуша сыртына өтуі.

K + иондарының азаюы, ішкі плазмалық мембрана бетін теріс зарядқа әкеледі

2. K + жасуша ішіне өтеді, өйткені ішкі плазмалық мембрананың бетінде қалыптасқан теріс зарядқа тартылады.

.

Мембраналық тыныштық потенциал екі үдеріс

арқылы жүзеге асады:

Белсенді тасымал арқылы калий иондарының (К+) мембрана арқылы ішке, ал натрий иондарының (Na+)

сыртқа өтуі.

Жеңілдетілген диффузия арқылы калий иондарының жасуша мембранасы арқылы сыртқа, ал натрий иондарының (Na+) ішке өтуі.

Мембраналық тыныштық потенциалы қалай туындайды?

Жасуша ішіндегі оң зарядталған калий (K +) иондарының жоғары концентрациясы, калий каналдары (leak сhannels) арқылы мембранадан оңай өтіп кетеді (диффузия арқылы)

Жасуша сыртында оң зарядталған натрий иондарының жоғары концентрациясы, мембрананы оңай кесіп өте алмайды.

НЕГЕ?

Мембранада натрий ағып кететін каналдар аз

Плазмалық мембранадан өте алмайтын жасуша ішіндегі теріс зарядталған иондардың жоғары концентрациясы (ақуыздар тобы түзеді).

Белсенді тасымал арқылы Na+/K+ сорғысын қолданады

Каналдар мен сорғы арқылы

иондардың таралуы

АТФ – тың фосфорлануы қолданылады;

3 Na+ сыртқа шығады, әрбір 2 K+ ішке белсенді тасымал арқылы енеді;

Нәтижесінде жасушаның ішінде сыртқа қарағанда көбірек K + иондары және аз Na + иондары болады.

Сорғының белсенділігі теріс керібайланыс арқылы реттеледі;

Шамамен мембраналық тыныштық потенциалының 20% құрайды.

Натрий - калий АТФ-аза нәруызды сорғы

 Бір уақытта нәруызды сорғы арқылы 3Na+ ионының сыртқа және 2 К+ иондарының ішке өтуі үшін АТФ-тың ыдырауы нәтижесінде түзілген энергияны қолданады.

Егер бұл үдеріс бақылаусыз жүзеге асатын болса, онда мембранада натрий мен калий иондарын өтуі нәруыз сорғысы арқылы жүзеге асырылмайтын еді, өйткені мембранада натрий және калий өтетін басқа да иондық каналдар бар.

Бұл иондық каналдар әдетте жабық,бірақ олар жабылған кезде де натрий иондарының ішке ағып өтуіне және калий иондарының тиісті концентрация градиенттерінен төмен түсуіне мүмкіндік береді

Na + K + АТФазды сорғы комбинациясы мен Na + және K иондық каналдары мембрананың тұрақты теңгерімсіздігін тудырады.

Бұл теңгерімсіздік жануарлардың барлық жасушаларының мембраналарында мембрана потенциалы деп аталатын потенциалды айырмашылықты тудырады.

 Мембрананың потенциалы әрдайым жасушаның ішінде теріс болады және әр түрлі жасушалар мен ағза түрлерінде -200-200 мВ дейін өзгереді.

Біздің жасушамызда -70 мв.

Жасуша мембраналарында жеңілдетілген диффузия

К + иондары жасуша сыртына қарағанда, жасуша ішінде жоғары концентрацияда болғандықтан, жеңілдетілген диффузия арқылы мембрананың сыртына баяу таралады

Na + иондары жасуша сыртында жоғары концентрацияда болғандықтан, жасуша сыртына диффузияланбайды.

Сондықтан жасуша мембранасының ішкі жағынан теріс зарядты, ал сыртқы жағынан оң зарядты тудырады

Тыныштық кезіндегі нейронның жасушалық мембранасындағы электр заряды тыныштық потенциал ретінде белгілі

Мембраналық тыныштық потенциалдың қызметі

1) қоздырғыш жасушаларда: нейрондар мен бұлшықет жасушаларында электрлік сигналдардың пайда болуы (әрекет потенциалы және синапстық потенциал)

2) эндокриндік / безді ұлпадан гормондар мен басқа заттардың бөлінуі

3) жасуша жұмысының тұрақты ортасын / қоршаған ортаны сақтау

Жүйке жасушаларында электр зарядтары қалай алмасады және осының есебінен мембранада электрлі потенциал қалай туындайды?

ӘРЕКЕТ ПОТЕНЦИАЛЫ

Плазмадағы электрлік потенциалдың (деполяризация) және

қалпына келтіру (реполяризация )

Тыныштық потенциалы Na+/K+ сорғысы арқылы белсенді тасымалмен

жүзеге асады. 3 Na+ сыртқа, 2К+ ішке;

Әрекет потенциалы нейрон бөлімдерінде деполяризацияны тудырады.

Бұл жергілікті Na + диффузиясын және токты тудырады.

Егер, ток шекті мәннен жоғары көтерілуге жеткілікті болса, онда кернеу болады.

Na + каналдары ашылады;

Na + ішке кіреді

Ішкі потенциал сыртқа қарағанда оң зарядқа өзгереді (деполяризация).

3. K+ каналдары ашылады және К+ сыртқа диффузияланады. Ішкі потенциал қайтадан теріс зарядқа ауысады (реполяризация)

4. Рефрактерлік кезең, әрекет потенциалдың пайда болу уақытындағы мембрананың қозбаған кезеңі және қозудан кейінгі қалдық құбылыстар.

5. Тыныштық потенциал белсенді тасымал арқылы қайтадан орнайды.

Жүйке импульсінің нейрон бойымен таралуы

1. Әрекет потенциалы - Na+ иондарының жасуша мембранасының ішіне өтуіне ықпал етеді. Жасушада деполяризация орнайды.

2. Әрекет потенциалы көрші жасушаларға

таралып, жасушаны деполяризациялайды.

Бастапқы жасуша реполяризацияға

ұшырағанда, К+ иондары жасуша

мембранасының сыртына шығады.

3. Деполяризация және реполяризациия жасуша мембранасының келесі аймақтарын қайталайды

Жұптық жұмыс

Тыныштық потенциалы мен әрекет потенциалын ажыратыңыз