Задачи к практическим занятиям

  • 1. Какой транспорт ионов создает мембранную разность потенциалов: пассивный или активный?
  • 2. Что больше: скорость распространения электрического сигнала по проводам морского телеграфа или скорость распространения нервного импульса по мембране аксона? Почему?
  • 3. Объясните биофизический механизм действия яда тетродотоксина и местного анестетика тетраэтиламмония.
  • 4. Как соотносятся проницаемости мембраны аксона кальмара для различных ионов в покое и при возбуждении?
  • 5. Как изменится вид графика потенциала действия, если поменять химический состав внутри аксона и снаружи: аксоплазму заменить на внеклеточную жидкость, а внеклеточную жидкость - на аксоплазму?
  • 6. Чему равна напряженность электрического поля на мембране в состоянии покоя, если концентрация ионов калия внутри клетки 125 ммоль/л, снаружи - 2,5 ммоль/л, а толщина мембраны 8 нм?
  • (Ответ: 1,3 107В/м.)
  • 7. Рассчитайте амплитуду потенциала действия, если концентрация калия и натрия внутри клетки возбудимой ткани соответственно: 125 ммоль/л, 1,5 ммоль/л, а снаружи 2,5 ммоль/л и 125 ммоль/л.
  • (Ответ: 160 мВ.)

Механизм генерации потенциала действия

Ионные токи в аксоне. Модель Ходжкина-Хаксли

Экспериментальной базой для создания модели генерации потенциала действия явились результаты опытов по разделению ионных токов возбужденного аксона. В серии опытов на аксоне кальмара было показано:

  • 1) образование потенциала действия связано с переносом ионов Na+ и К+ через мембрану;
  • 2) проводимость мембраны для этих ионов меняется в зависимости от величины мембранного потенциала и времени: g Na(M, t), g к(<Рм, t)

В дальнейшем Ходжкин и Хаксли предложили математическую модель, которая описывала бы изменения проводимостей, а следовательно, и токов ионов Na+ и К+ через мембрану в процессе возбуждения.

Основными постулатами этой модели является:

1) в мембране существуют отдельные каналы для переноса ионов Na+ и К+;

2) во внутренней структуре мембраны существуют некоторые заряженные частицы, управляющие проводимостью каналов. В зависимости от величины напряженности приложенного электрического поля эти гипотетические частицы могут передвигаться в мембране, и тем самым увеличивать или изменять потоки ионов Na+ и К+ через каналы.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >