1. Потенциал покоя.
ДЛЯ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ПОТЕНЦИАЛА ПОКОЯ НЕОБХОДИМО НАЛИЧИЕ
1) митохондрий
2) ядра клетки
3) избирательно проницаемой для ионов мембраны
4) абсолютно непроницаемой для ионов мембраны.
ВЫБЕРИТЕ ВЕРНОЕ УТВЕРЖДЕНИЕ
1) Концентрации калия и натрия внутри и снаружи клетки одинаковы
2) Внутри клетки больше калия, снаружи — натрия
3) Внутри клетки больше натрия, снаружи — калия
4) Внутри клетки больше и калия, и натрия, чем снаружи
5) Снаружи клетки больше и калия, и натрия, чем внутри
ВНУТРИ КЛЕТКИ:
1) Концентрации натрия и калия в точности одинаковы
2) Концентрации натрия и калия примерно одинаковы
3) Калия выше, чем натрия
4) Натрия выше, чем калия
СНАРУЖИ КЛЕТКИ:
1) Концентрации натрия и калия в точности одинаковы
2) Концентрации натрия и калия примерно одинаковы
3) Калия выше, чем натрия
4) Натрия выше, чем калия
У КЛЕТОК ВОЗБУДИМЫХ ТКАНЕЙ В ПОКОЕ
1) наружная поверхность мембраны заряжена отрицательно, внутренняя — положительно
2) наружная поверхность мембраны заряжена положительно,
внутренняя -отрицательно
3) нет разницы зарядов между внешней и внутренней поверхностями мембраны
4) обе поверхности заряжены отрицательно.
ЧЕМУ РАВЕН ПОТЕНЦИАЛ ПОКОЯ ТИПИЧНОГО НЕРВНОГО ВОЛОКНА?
1) +90 мВ
2) 0 мВ
3) -90 мВ
4) -10 мВ
ПОТЕНЦИАЛ ПОКОЯ ВОЗБУДИМЫХ КЛЕТОК
1) положительный
2) отрицательный
3) равен нулю
4) в разных клетках по-разному
В СОСТОЯНИИ ПОКОЯ ВНУТРЕННЯЯ ПОВЕРХНОСТЬ МЕМБРАНЫ КЛЕТОК ВОЗБУДИМЫХ ТКАНЕЙ ЗАРЯЖЕНА
1) более положительно, чем наружная
2) более отрицательно, чем наружная
3) так же, как наружная
4) не заряжена
КАКАЯ СТОРОНА МЕМБРАНЫ У ВОЗБУДИМЫХ КЛЕТОК В ПОКОЕ ЗАРЯЖЕНА ОТРИЦАТЕЛЬНО ?
1) наружная;
2) внутренняя;
3) и та, и другая
4) ни та, ни другая
КАКАЯ СТОРОНА МЕМБРАНЫ У ВОЗБУДИМЫХ КЛЕТОК В ПОКОЕ ЗАРЯЖЕНА ПОЛОЖИТЕЛЬНО ?
1) Наружная;
2) Внутренняя;
3) и та, и другая
4) ни та, ни другая
ЗАРЯД КАКОЙ СТОРОНЫ МЕМБРАНЫ У ВОЗБУДИМЫХ КЛЕТОК В ПОКОЕ РАВЕН НУЛЮ?
1) наружной;
2) внутренней;
3) и той, и другой
4) ни той, ни другой
ПОТЕНЦИАЛ ПОКОЯ — ЭТО
1) реакция на постоянное раздражение
2) разница потенциалов между внутренней и наружной поверхностями
мембраны клетки
3) уровень химической активности клетки
4) разница концентраций ионов между внутренней и наружной средой клетки
РАЗНОСТЬ КОНЦЕНТРАЦИЙ КАЛИЯ МЕЖДУ НАРУЖНОЙ И ВНУТРЕННЕЙ СРЕДОЙ
ВОЗБУДИМОЙ КЛЕТКИ
1) постепенно снижается
2) постепенно увеличивается
=> 3) поддерживается постоянной с затратами АТФ
4) поддерживается постоянной без затрат АТФ.
РАЗНОСТЬ КОНЦЕНТРАЦИИ НАТРИЯ МЕЖДУ НАРУЖНОЙ И ВНУТРЕННЕЙ СРЕДОЙ
ВОЗБУДИМОЙ КЛЕТКИ
1) Поддерживается постоянной с затратами атф
2) Поддерживается постоянной без затрат атф
3) постепенно снижается
4) постепенно увеличивается
НАТРИЙ-КАЛИЕВЫЙ НАСОС НЕОБХОДИМ ДЛЯ
1) формирования белковых структур мембраны клетки
2) удаления из клетки лишних ионов калия
3) Поддержания разницы концентраций ионов натрия и калия по сторонам мембраны
4) для работы воротных белков ионных каналов
ДЛЯ РАБОТЫ НАТРИЙ-КАЛИЕВОГО НАСОСА НЕОБХОДИМО НАЛИЧИЕ
1) ионных каналов
2) анионов белков
3) АТФ
4) молочной кислоты
УДАЛЕНИЕ ИЗ КЛЕТКИ ИОНОВ НАТРИЯ ПРОИСХОДИТ
studfiles.net
2_1 Мембранный потенциал покоя кратко (доцент Сазонов В.Ф.)
Введение
Зачем нам нужно знать, что такое потенциал покоя?
Что такое «животное электричество»? Откуда в организме берутся «биотоки»? Как живая клетка, находящаяся в водной среде, может превратиться в «электрическую батарейку»?
— На эти вопросы мы сможем ответить, если узнаем, как клетка за счёт перераспределения электрических зарядов создаёт себе электрический потенциал на мембране.
Как работает нервная система? С чего в ней всё начинается? Откуда в ней берётся электричество для нервных импульсов?
— На эти вопросы мы также сможем ответить, если узнаем, как нервная клетка создаёт себе электрический потенциал на мембране.
Итак, понимание того, как работает нервная система, начинается с того, что надо разобраться, как работает отдельная нервная клетка — нейрон.
А в основе работы нейрона с нервными импульсами лежит перераспределение электрических зарядов на его мембране и изменение величины электрических потенциалов. Но чтобы потенциал изменять, его нужно для начала иметь. Поэтому можно сказать, что нейрон, готовясь к cвоей нервной работе, создаёт на своей мембране электрический потенциал, как возможность для такой работы.
Таким образом, наш самый первый шаг к изучению работы нервной системы — это понять, каким образом перемещаются электрические заряды на нервных клетках к как за счёт этого на мембране появляется электрический потенцила. Этим мы и займёмся, и назовём этот процесс появления электрического потенциала у нейронов — формирование потенциала покоя.
Определение
В норме, когда клетка готова к работе, у неё уже есть электрический заряд на поверхности мембраны. Он называется мембранный потенциал покоя.
Потенциал покоя — это разность электрических потенциалов между внутренней и наружной сторонами мембраны, когда клетка находится в состоянии физиологического покоя. Его средняя величина составляет -70 мВ (милливольт).
«Потенциал» — это возможность, он сродни понятию «потенция». Электрический потенциал мембраны — это её возможности по перемещению электрических зарядов, положительных или отрицательных. В роли зарядов выступают заряженные химические частицы — ионы натрия и калия, а также кальция и хлора. Из них только ионы хлора заряжены отрицательно (-), а остальные — положительно (+).
Таким образом, имея электрический потенциал, мембрана может перемещать в клетку или из клетки указанные выше заряженные ионы.
Важно понимать, что в нервной системе электрические заряды создаются не электронами, как в металлических проводах, а ионами — химическими частицами, имеющими электрический заряд. Электрический ток в организме и его клетках — это поток ионов, а не электронов, как в проводах. Обратите также внимание на то, что заряд мембраны измеряется изнутри клетки, а не снаружи.
Если говорить уж совсем примитивно просто, то получается, что снаружи вокруг клетки будут преобладать «плюсики», т.е. положительно заряженные ионы, а внутри — «минусики», т.е. отрицательно заряженные ионы. Можно сказать, что внутри клетка электроотрицательна. И теперь нам всего лишь надо объяснить, как это так получилось. Хотя, конечно, неприятно сознавать, что все наши клетки — отрицательные «персонажи». ((
Сущность
Сущность потенциала покоя — это преобладание на внутренней стороне мембраны отрицательных электрических зарядов в виде анионов и недостаток положительных электрических зарядов в виде катионов, которые сосредотачиваются на её наружной стороне, а не на внутренней.
Внутри клетки — «отрицательность», а снаружи — «положительность».
Такое положение вещей достигается с помощью трёх явлений: (1) поведения мембраны , (2) поведения положительных ионов калия и натрия и (3) соотношения химической и электрической силы.
1. Поведение мембраны
В поведении мембраны для потенциала покоя важны три процесса:
1) Обмен внутренних ионов натрия на наружные ионы калия. Обменом занимаются специальные транспортные структуры мембраны: ионные насосы-обменники. Таким способом мембрана перенасыщает клетку калием, но обедняет натрием.
2) Открытые калиевые ионные каналы. Через них калий может как заходить в клетку, так и выходить из неё. Он выходит в основном.
3) Закрытые натриевые ионные каналы. Из-за этого натрий, выведенный из клетки насосми-обменниками, не может вернуться в неё обратно. Натриевые каналы открываются только при особых условиях — и тогда потенциал покоя нарушается и смещается в сторону нуля (это называется деполяризацией мембраны, т.е. уменьшением полярности).
2. Поведение ионов калия и натрия
Ионы калия и натрия по-разному перемещаются через мембрану:
1) Через ионные насосы-обменники натрий насильно выводится из клетки, а калий затаскивается в клетку.
2) Через постоянно открытые калиевые каналы калий выходит из клетки, но может и возвращаться в неё обратно через них же.
3) Натрий «хочет» войти в клетку, но «не может», т.к. каналы для него закрыты.
3. Соотношение химической и электрической силы
По отношению к ионам калия между химической и электрической силой устанавливается равновесие на уровне — 70 мВ.
1) Химическая сила выталкивает калий из клетки, но стремится затянуть в неё натрий.
2) Электрическая сила стремится затянуть в клетку положительно заряженные ионы (как натрий, так и калий).
Формирование потенциала покоя
Попробую рассказать коротко, откуда берётся мембранный потенциал покоя в нервных клетках — нейронах. Ведь, как всем теперь известно, наши клетки только снаружи положительные, а внутри они весьма отрицательные, и в них существует избыток отрицательных частиц — анионов и недостаток положительных частиц — катионов.
И вот тут исследователя и студента поджидает одна из логических ловушек: внутренняя электроотрицательность клетки возникает не из-за появления лишних отрицательных частиц (анионов), а наоборот — из-за потери некоторого количества положительных частиц (катионов).
И поэтому сущность нашего рассказа будет заключаться не в том, что мы объясним, откуда берутся отрицательные частицы в клетке, а в том, что мы объясним, каким образом в нейронах получается дефицит положительно заряженных ионов — катионов.
Куда же деваются из клетки положительно заряженные частицы? Напомню, что это ионы натрия — Na+ и калия — K+.
Натрий-калиевый насос
А всё дело заключается в том, что в мембране нервной клетки постоянно работают насосы-обменники, образованные специальными белками, встроенными в мембрану. Что они делают? Они меняют «собственный» натрий клетки на наружный «чужой» калий. Из-за этого в клетке оказывается в конце концов недостаток натрия, который ушёл на обмен. И в то же время клетка переполняется ионами калия, который в неё натащили эти молекулярные насосы.
Чтобы легче было запомнить, образно можно сказать так: «Клетка любит калий!» (Хотя об истинной любви здесь не может идти и речи!) Поэтому она и затаскивает калий в себя, несмотря на то, что его и так полно. Поэтому она невыгодно обменивает его на натрий, отдавая 3 иона натрия за 2 иона калия. Поэтому она тратит на этот обмен энергию АТФ. И как тратит! До 70% всех энергозатрат нейрона может уходить на работу натрий-калиевых насосов. Вот что делает любовь, пусть даже не настоящая!
Кстати, интересно, что клетка не рождается с потенциалом покоя в готовом виде. Например, при дифференцировке и слиянии миобластов потенциал их мембраны изменяется от -10 до -70 mV, т.е. их мембрана становится более электроотрицательной, она поляризуется в процессе дифференцировки . А в экспериментах на мультипотентных мезенхимальных стромальных клетках (ММСК) костного мозга человека искусственная деполяризация ингибировала дифференцировку клеток (Fischer-Lougheed J., Liu J.H., Espinos E. et al. Human myoblast fusion requires expression of functional inward rectifier Kir2.1 channels. Journal of Cell Biology 2001; 153: 677-85; Liu J.H., Bijlenga P., Fischer-Lougheed J. et al. Role of an inward rectifier K+ current and of hyperpolarization in human myoblast fusion. Journal of Physiology 1998; 510: 467-76; Sundelacruz S., Levin M., Kaplan D.L. Membrane potential controls adipogenic and osteogenic differentiation of mesenchymal stem cells. Plos One 2008; 3).
Образно говоря, можно выразиться так:
Создавая потенциал покоя, клетка «заряжается любовью».
Это любовь к двум вещам:
1) любовь клетки к калию,
2) любовь калия к свободе.
Как ни странно, но результат этих двух видов любви — пустота!
Именно она, пустота, создаёт в клетке отрицательный электрический заряд — потенциал покоя. Точнее, отрицательный потенциал создают пустые места, оставшиеся от убежавшего из клетки калия.
Итак, результат деятельности мембранных ионных насосов-обменников таков:
Натрий-калиевый ионный насос-обменник создаёт три потенциала (возможности):
1. Электрический потенциал — возможность затягивать внутрь клетки положительно заряженные частицы (ионы).
2. Ионный натриевый потенциал — возможность затягивать внутрь клетки ионы натрия (и именно натрия, а не какие-нибудь другие).
3. Ионный калиевый потенциал — возможновть выталкивать из клетки ионы калия (и именно калия, а не какие-нибудь другие).
1. Дефицит натрия (Na+) в клетке.
2. Избыток калия (K+) в клетке.
Можно сказать так: ионные насосы мембраны создают разность концентраций ионов, или градиент (перепад) концентрации, между внутриклеточной и внеклеточной средой.
Именно из-за получившегося дефицита натрия в клетку теперь «полезет» этот самый натрий снаружи. Так всегда ведут себя вещества: они стремятся выравнять свою концентрацию во всём объёме раствора.
И в то же время в клетке получился избыток ионов калия по сравнению с наружной средой. Потому что насосы мембраны накачали его в клетку. И он стремится уравнять свою концентрацию внутри и снаружи, и поэтому стремится выйти из клетки.
Тут ещё важно понять, что ионы натрия и калия как бы «не замечают» друг друга, они реагируют только «на самих себя». Т.е. натрий реагирует на концентрацию натрия же, но «не обращает внимания» на то, сколько вокруг калия. И наоборот, калий реагирует только на концентрацию калия и «не замечает» натрий. Получается, что для понимания поведения ионов в клетке надо по-отдельности сравнивать концентрации ионов натрия и калия. Т.е. надо отдельно сравнить концентрацию по натрию внутри и снаружи клетки и отдельно — концентрацию калия внутри и снаружи клетки, но не имеет смысла сравнивать натрий с калием, как это часто делается в учебниках.
По закону выравнивания концентраций, который действует в растворах, натрий «хочет» снаружи войти в клетку. Но не может, так как мембрана в обычном состоянии плохо его пропускает. Его заходит немножко и клетка его опять тут же обменивает на наружный калий. Поэтому натрий в нейронах всегда в дефиците.
А вот калий как раз может легко выходить из клетки наружу! В клетке его полно, и она его удержать не может. Так вот он и выходит наружу через особые белковые дырочки в мембране (ионные каналы).
Анализ
От химического — к электрическому
А теперь — самое главное, следите за излагаемой мыслью! Мы должны перейти от движения химических частиц к движению электрических зарядов.
Калий заряжен положительным зарядом, и поэтому он, когда выходит из клетки, выносит из неё не только себя, но и «плюсики» (положительные заряды). На их месте в клетке остаются «минусы» (отрицательные заряды). Это и есть мембранный потенциал покоя!
Мембранный потенциал покоя — это дефицит положительных зарядов внутри клетки, образовавшийся за счёт утечки из клетки положительных ионов калия.
Заключение
Рис. Схема формирования потенциала покоя (ПП). Автор благодарит Попову Екатерину Юрьевну за помощь в создании рисунка.
Составные части потенциала покоя
Потенциал покоя — отрицательный со стороны клетки и состоит как бы из двух частей.
1. Первая часть — это примерно -10 милливольт, которые получаются от неравносторонней работы мембранного насоса-обменника (ведь он больше выкачивает «плюсиков» с натрием, чем закачивает обратно с калием).
2. Вторая часть — это утекающий всё время из клетки калий, утаскивающий положительные заряды из клетки. Он дает большую часть мембранного потенциала, доводя его до -70 милливольт.
Калий перестанет выходить из клетки (точнее, его вход и выход сравняются) только при уровне электроотрицательности клетки в -90 милливольт. Но этому мешает постоянно подтекающий в клетку натрий, который тащит с собой свои положительные заряды. И в клетке поддерживается равновесное состояние на уровне -70 милливольт.
Так что всё дело в натрий-калиевом мембранном насосе-обменнике и последующем вытекании из клетки «лишнего» калия. За счёт потери положительных зарядов при этом вытекании внутри клетки нарастает электроотрицательность. Она-то и есть «мембранный потенциал покоя». Он измеряется внутри клетки и составляет обычно -70 мВ.
Выводы
Говоря образно, «мембрана превращает клетку в «электрическую батарейку» с помощью управления ионными потоками».
Мембранный потенциал покоя образуется за счёт двух процессов:
1. Работа калий-натриевого насоса мембраны.
Новая гипотеза механизма работы Na,K-АТФазы рассматривается здесь: Механизм натрий-калиевого насоса
Работа калий-натриевого насоса, в свою очередь, имеет 2 следствия:
1.1. Непосредственное электрогенное (порождающее электрические явления) действие ионного насоса-обменника. Это создание небольшой электроотрицательности внутри клетки (-10 мВ).
Виноват в этом неравный обмен натрия на калий. Натрия выбрасывается из клетки больше, чем поступает в обмен калия. А вместе с натрием удаляется и больше «плюсиков» (положительных зарядов), чем возвращается вместе с калием. Возникает небольшой дефицит положительных зарядов. Мембрана изнутри заряжается отрицательно (примерно -10 мВ).
1.2. Создание предпосылок для возникновения большой электроотрицательности.
Эти предпосылки — неравная концентрация ионов калия внутри и снаружи клетки. Лишний калий готов выходить из клетки и выносить из неё положительные заряды. Об этом мы скажем сейчас ниже.
2. Утечка ионов калия из клетки.
Из зоны повышенной концентрации внутри клетки ионы калия выходят в зону пониженной концентрации наружу, вынося заодно положительные электрические заряды. Возникает сильный дефицит положительных зарядов внутри клетки. В итоге мембрана дополнительно заряжается изнутри отрицательно (до -70 мВ).
Финал
Итак:
Калий-натриевый насос создает предпосылки для возникновения потенциала покоя. Это — разность в концентрации ионов между внутренней и наружной средой клетки. Отдельно проявляет себя разность концентрации по натрию и разность концентрации по калию. Попытка клетки выравнять концентрацию ионов по калию приводит к потере калия, потере положительных зарядов и порождает электроотрицательность внутри клетки. Эта электроотрицательность составляет большую часть потенциала покоя. Меньшую его часть составляет непосредственная электрогенность ионного насоса, т.е. преобладающие потери натрия при его обмене на калий.
Видео: Мембранный потенциал покоя (Resting membrane potential)
© 2009-2018 Сазонов В.Ф. © 2009-2016 kineziolog.bodhy.ru, © 2016-2018 kineziolog.su,
kineziolog.su
1. Работа калий-натриевого насоса мембраны.
Новая гипотеза механизма работы Na,K-АТФазы рассматривается здесь: Механизм натрий-калиевого насосаРабота калий-натриевого насоса, в свою очередь, имеет 2 следствия:
1.1. Непосредственное электрогенное (порождающее электрические явления) действие ионного насоса-обменника. Это создание небольшой электроотрицательности внутри клетки (-10 мВ).
Виноват в этом неравный обмен натрия на калий. Натрия выбрасывается из клетки больше, чем поступает в обмен калия. А вместе с натрием удаляется и больше «плюсиков» (положительных зарядов), чем возвращается вместе с калием. Возникает небольшой дефицит положительных зарядов. Мембрана изнутри заряжается отрицательно (примерно -10 мВ).
1.2. Создание предпосылок для возникновения большой электроотрицательности.
2. Утечка ионов калия из клетки.
Из зоны повышенной концентрации внутри клетки ионы калия выходят в зону пониженной концентрации наружу, вынося заодно положительные электрические заряды. Возникает сильный дефицит положительных зарядов внутри клетки. В итоге мембрана дополнительно заряжается изнутри отрицательно (до -70 мВ).
Финал
Итак:
Калий-натриевый насос создает предпосылки для возникновения потенциала покоя. Это — разность в концентрации ионов между внутренней и наружной средой клетки. Отдельно проявляет себя разность концентрации по натрию и разность концентрации по калию. Попытка клетки выравнять концентрацию ионов по калию приводит к потере калия, потере положительных зарядов и порождает электроотрицательность внутри клетки. Эта электроотрицательность составляет большую часть потенциала покоя.
Меньшую его часть составляет непосредственная электрогенность ионного насоса, т.е. преобладающие потери натрия при его обмене на калий.Мембранный потенциал покоя
Мембранным потенциалом покоя (МПП) или потенциалом покоя (ПП) называют разность потенциалов покоящейся клетки между внутренней и наружной сторонами мембраны. Внутренняя сторона мембраны клетки заряжена отрицательно по отношению к наружной. Принимая потенциал наружного раствора за нуль, МПП записывают со знаком «минус». Величина МПП зависит от вида ткани и варьирует от -9 до -100 мв. Следовательно, в состоянии покоя клеточная мембрана поляризована. Уменьшение величины МПП называютдеполяризацией, увеличение — гиперполяризацией, восстановление исходного значения МПП —реполяризацией мембраны.
Основные положения мембранной теории происхождения
Возникающая разность потенциалов препятствует выходу К+ из клетки и при некотором ее значении наступает равновесие между выходом К+ по концентрационному градиенту и входом этих катионов по возникшему электрическому градиенту. Мембранный потенциал, при котором достигается это равновесие, называется равновесным потенциалом. Его величина может быть рассчитана из уравнения Нернста:
где Ек
— равновесный потенциал для К+; R — газовая постоянная; Т — абсолютная температура; F — число Фарадея; п — валентность К+ (+1), [Кн+] — [К+вн] — наружная и внутренняя концентрации К+—Если перейти от натуральных логарифмов к десятичным и подставить в уравнение числовые значения констант, то уравнение примет вид:
В спинальных нейронах (табл. 1.1) Ек = -90 мв. Величина МПП, измеренная с помощью микроэлектродов заметно ниже — 70 мв.
Таблица 1.1. Концентрация некоторых ионов внутри и снаружи спинальных мотонейронов млекопитающих
Ион | Концентрация | (ммоль/л Н2О) | Разновесный потенциал (мв) |
внутри клетки | снаружи клетки | ||
Na+ | 15,0 | 150,0 | +60 |
К+ | 150,0 | 5,5 | -90 |
Сl— | 9,0 | 125,0 | -70 |
Мембранный потенциал покоя = -70 мв | |||
Если
мембранный потенциал клетки имеет
калиевую природу, то, в соответствии с
уравнением Нернста, его величина должна
линейно снижаться с уменьшением
концентрационного градиента этих ионов,
например, при повышении концентрации
К+ во
внеклеточной жидкости. Однако
линейная зависимость величины
МПП (Мембранный потенциал покоя) от
градиента концентрации К+ существует
только при концентрации К+во
внеклеточной жидкости выше 20 мМ. При
меньших концентрациях К+ снаружи
клетки кривая зависимости Ем от
логарифма отношения концентрации калия
снаружи и внутри клетки отличается от
теоретической. Объяснить установленные
отклонения экспериментальной зависимости
величины МПП и градиента концентрации
К
Величины натриевого и хлорного равновесных потенциалов для спинальных нейронов (табл. 1.1) равны соответственно +60 и -70 мв. Значение ЕCl равно величине МПП. Это свидетельствует о пассивном распределении ионов хлора через мембрану в соответстии с химическим и электрическим градиентами. Для ионов натрия химический и электрический градиенты направлены внутрь клетки.
Вклад каждого из равновесных потенциалов в величину МПП определяется соотношением между проницаемостью клеточной мембраны для каждого из этих ионов. Расчет величины мембранного потенциала производится с помощью уравнения Гольдмана:
Еm — мембранный потенциал; R — газовая постоянная; Т — абсолютная температура; F — число Фарадея; РK , PNa и РCl — константы проницаемости мембраны для К+ Na+ и Сl, соответственно; [К+н], [K+вн, [Na+н [Na+вн], [Сl—н] и[Сl—вн ]- концентрации K+, Na+ и Сl снаружи (н) и внутри (вн) клетки.
Подставляя в это уравнение полученные в экспериментальных исследованиях концентрации ионов и величину МПП, можно показать, что для гигантского аксона кальмара должно быть следующее соотношение констант проницаемости Рк : PNa : РС1 = I : 0,04 : 0,45. Очевидно, что, поскольку мембрана проницаема для ионов натрия (РNa =/0) и равновесный потенциал для этих ионов имеет знак «плюс», то вход последних внутрь клетки по химическому и электрическому градиентам будет уменьшать электроотрицательность цитоплазмы, т.е. увеличивать МПП (Мембранный потенциал покоя).
При повышении концентрации ионов калия в наружном растворе выше 15 мМ МПП увеличивается и соотношение констант проницаемости меняется в сторону более значительного превышения» Рк над PNa и РС1. Рк: PNa : РС1 = 1 : 0.025 : 0,4. В таких условиях МПП определяется почти исключительно градиентом ионов калия, поэтому экспериментальная и теоретическая зависимости величины МПП от логарифма отношения концентраций калия снаружи и внутри клетки начинают совпадать.
Таким образом, наличие стационарной разности потенциалов между цитоплазмой и наружной средой в покоящейся клетке обусловлено существующими концентрационными градиентами для К+, Na+ и Сl и различной проницаемостью мембраны для этих ионов. Основную роль в генерации МПП играет диффузия ионов калия из клетки в наружный наствор. Наряду с этим, МПП определяется также натриевым и хлорным равновесными потенциалами и вклад каждого из них определяется отношениями между проницаемостями плазматической мембраны клетки для данных ионов.
Все факторы, перечисленные выше, составляют так называемую ионную компоненту МПП (Мембранный потенциал покоя). Поскольку, ни калиевый, ни натриевый равновесные потенциалы не равны МПП. клетка должна поглощать Na+ и терять К+. Постоянство концентраций этих ионов в клетке поддерживается за счет работы Na+ К+-АТФазы.
Однако роль этого ионного насоса не ограничивается поддержанием градиентов натрия и калия. Известно, что натриевый насос электрогенен и при его функционировании возникает чистый поток положительных зарядов из клетки во внеклеточную жидкость, обуславливающий увеличение электроотрицательности цитоплазмы по отношению к среде. Электрогенность натриевого насоса была выявлена в опытах на гигантских нейронах моллюска. Электрофорети-ческая инъекция ионов Na+ в тело одиночного нейрона вызывала гиперполяризацию мембраны, во время которой МПП был значительно ниже величины калиевого равновесного потенциала. Указанная гиперполяризация ослаблялась при снижении температур раствора, в котором находилась клетка, и подавлялась специфическим ингибитором Na+, К+-АТФазы уабаином.
Из сказанного следует, что МПП может быть разделен на две компоненты — «ионную» и «метаболическую». Первая компонента зависит от концентрационных градиентов ионов и мембранных проницаемостей для них. Вторая, «метаболическая», обусловлена активным транспортом натрия и калия и оказывает двоякое влияние на МПП. С одной стороны, натриевый насос поддерживает концентрационные градиенты между цитоплазмой и внешней средой. С другой, будучи электрогенным, натриевый насос оказывает прямое влияние на МПП. Вклад его в величину МПП зависит от плотности «насосного» тока (ток на единицу плошади поверхности мембраны клетки) и сопротивления мембраны.
studfiles.net
1. Поведение мембраны
Мембранный потенциал покоя кратко (доцент Сазонов В.Ф.)
Краткое описание:
Сазонов В.Ф. 2_1 Мембранный потенциал покоя кратко (доцент Сазонов В.Ф.) [Электронный ресурс] // Кинезиолог, 2009-2014: [сайт]. Дата обновления: __.__.201_. URL: http://kineziolog.bodhy.ru/content/21-membrannyi-potentsial-pokoya-kratko-dotsent-sazonov-vf (дата обращения: __.__.201_). Описано формирование потенциала покоя мембраны клеток, роль натрий-калиевого насоса и утечки ионов калия из клетки.
Введение
Зачем нам нужно знать, что такое потенциал покоя?
Что такое «животное электричество»? Откуда в организме берутся «биотоки»? Как живая клетка, находящаяся в водной среде, может превратиться в «электрическую батарейку»?
— На эти вопросы мы сможем ответить, если узнаем, как клетка за счёт перераспределенияэлектрических зарядов создаёт себе электрический потенциал на мембране.
Как работает нервная система? С чего в ней всё начинается? Откуда в ней берётся электричество для нервных импульсов?
— На эти вопросы мы также сможем ответить, если узнаем, как нервная клетка создаёт себе электрический потенциал на мембране.
Итак, понимание того, как работает нервная система, начинается с того, что надо разобраться, как работает отдельная нервная клетка — нейрон.
А в основе работы нейрона с нервными импульсами лежит перераспределение электрических зарядов на его мембране и изменение величины электрических потенциалов. Но чтобы потенциал изменять, его нужно для начала иметь. Поэтому можно сказать, что нейрон, готовясь к cвоей нервной работе, создаёт на своей мембране электрический потенциал, как возможность для такой работы.
Таким образом, наш самый первый шаг к изучению работы нервной системы — это понять, каким образом перемещаются электрические заряды на нервных клетках к как за счёт этого на мембране появляется электрический потенцила. Этим мы и займёмся, и назовём этот процесс появления электрического потенциала у нейронов — формирование потенциала покоя.
Определение
В норме, когда клетка готова к работе, у неё уже есть электрический заряд на поверхности мембраны. Он называетсямембранный потенциал покоя.
Потенциал покоя — это разность электрических потенциалов между внутренней и наружной сторонами мембраны, когда клетка находится в состоянии физиологического покоя. Его средняя величина составляет -70 мВ (милливольт).
«Потенциал» — это возможность, он сродни понятию «потенция». Электрический потенциал мембраны — это её возможности по перемещению электрических зарядов, положительных или отрицательных. В роли зарядов выступают заряженные химические частицы — ионы натрия и калия, а также кальция и хлора. Из них только ионы хлора заряжены отрицательно (-), а остальные — положительно (+).
Таким образом, имея электрический потенциал, мембрана может перемещать в клетку или из клетки указанные выше заряженные ионы.
Важно понимать, что в нервной системе электрические заряды создаются не электронами, как в металлических проводах, а ионами — химическими частицами, имеющими электрический заряд. Электрический ток в организме и его клетках — это поток ионов, а не электронов, как в проводах. Обратите также внимание на то, что заряд мембраны измеряется изнутриклетки, а не снаружи.
Если говорить уж совсем примитивно просто, то получается, что снаружи вокруг клетки будут преобладать «плюсики», т.е. положительно заряженные ионы, а внутри — «минусики», т.е. отрицательно заряженные ионы. Можно сказать, что внутри клетка электроотрицательна. И теперь нам всего лишь надо объяснить, как это так получилось. Хотя, конечно, неприятно сознавать, что все наши клетки — отрицательные «персонажи». ((
Сущность
Сущность потенциала покоя — это преобладание на внутренней стороне мембраны отрицательных электрических зарядов в виде анионов и недостаток положительных электрических зарядов в виде катионов, которые сосредотачиваются на её наружной стороне, а не на внутренней.
Внутри клетки — «отрицательность», а снаружи — «положительность».
Такое положение вещей достигается с помощью трёх явлений: (1) поведения мембраны , (2) поведения положительных ионов калия и натрия и (3) соотношения химической и электрической силы.
В поведении мембраны для потенциала покоя важны три процесса:
1) Обмен внутренних ионов натрия на наружные ионы калия. Обменом занимаются специальные транспортные структуры мембраны: ионные насосы-обменники. Таким способом мембрана перенасыщает клетку калием, но обедняет натрием.
2) Открытые калиевые ионные каналы. Через них калий может как заходить в клетку, так и выходить из неё. Он выходит в основном.
3) Закрытые натриевые ионные каналы. Из-за этого натрий, выведенный из клетки насосми-обменниками, не может вернуться в неё обратно. Натриевые каналы открываются только при особых условиях — и тогда потенциал покоя нарушается и смещается в сторону нуля (это называется деполяризацией мембраны, т.е. уменьшением полярности).
2. Поведение ионов калия и натрия
Ионы калия и натрия по-разному перемещаются через мембрану:
1) Через ионные насосы-обменники натрий насильно выводится из клетки, а калий затаскивается в клетку.
2) Через постоянно открытые калиевые каналы калий выходит из клетки, но может и возвращаться в неё обратно через них же.
3) Натрий «хочет» войти в клетку, но «не может», т.к. каналы для него закрыты.
3. Соотношение химической и электрической силы
По отношению к ионам калия между химической и электрической силой устанавливается равновесие на уровне — 70 мВ.
1) Химическая сила выталкивает калий из клетки, но стремится затянуть в неё натрий.
2) Электрическая сила стремится затянуть в клетку положительно заряженные ионы (как натрий, так и калий).
Формирование потенциала покоя
Попробую рассказать коротко, откуда берётся мембранный потенциал покоя в нервных клетках — нейронах. Ведь, как всем теперь известно, наши клетки только снаружи положительные, а внутри они весьма отрицательные, и в них существует избыток отрицательных частиц — анионов и недостаток положительных частиц — катионов.
И вот тут исследователя и студента поджидает одна из логических ловушек: внутренняя электроотрицательность клетки возникает не из-за появления лишних отрицательных частиц (анионов), а наоборот — из-за потери некоторого количества положительных частиц (катионов).
И поэтому сущность нашего рассказа будет заключаться не в том, что мы объясним, откуда берутся отрицательные частицы в клетке, а в том, что мы объясним, каким образом в нейронах получается дефицит положительно заряженных ионов — катионов.
Куда же деваются из клетки положительно заряженные частицы? Напомню, что это ионы натрия — Na+ и калия — K+.
Натрий-калиевый насос
А всё дело заключается в том, что в мембране нервной клетки постоянно работают насосы-обменники, образованные специальными белками, встроенными в мембрану. Что они делают? Они меняют «собственный» натрий клетки на наружный «чужой» калий. Из-за этого в клетке оказывается в конце концов недостаток натрия, который ушёл на обмен. И в то же время клетка переполняется ионами калия, который в неё натащили эти молекулярные насосы.
Чтобы легче было запомнить, образно можно сказать так: «Клетка любит калий!» (Хотя об истинной любви здесь не может идти и речи!) Поэтому она и затаскивает калий в себя, несмотря на то, что его и так полно. Поэтому она невыгодно обменивает его на натрий, отдавая 3 иона натрия за 2 иона калия. Поэтому она тратит на этот обмен энергию АТФ. И как тратит! До 70% всех энергозатрат нейрона может уходить на работу натрий-калиевых насосов. Вот что делает любовь, пусть даже не настоящая!
Кстати, интересно, что клетка не рождается с потенциалом покоя в готовом виде. Например, при дифференцировке и слиянии миобластов потенциал их мембраны изменяется от -10 до -70 mV, т.е. их мембрана становится более электроотрицательной, она поляризуется в процессе дифференцировки . А в экспериментах на мультипотентных мезенхимальных стромальных клетках (ММСК) костного мозга человека искусственнаядеполяризация ингибировала дифференцировку клеток (Fischer-Lougheed J., Liu J.H., Espinos E. et al. Human myoblast fusion requires expression of functional inward rectifier Kir2.1 channels. Journal of Cell Biology 2001; 153: 677-85; Liu J.H., Bijlenga P., Fischer-Lougheed J. et al. Role of an inward rectifier K+ current and of hyperpolarization in human myoblast fusion. Journal of Physiology 1998; 510: 467-76; Sundelacruz S., Levin M., Kaplan D.L. Membrane potential controls adipogenic and osteogenic differentiation of mesenchymal stem cells. Plos One 2008; 3).
Образно говоря, можно выразиться так:
Создавая потенциал покоя, клетка «заряжается любовью».
Это любовь к двум вещам:
studfiles.net
Мембранный потенциал покоя | Info-Farm.RU
Мембранный потенциал покоя (МПС) — это разность потенциалов между внешней и внутренней сторонами мембраны в условиях, когда клетка не возбуждено. Цитоплазма клетки заряжена отрицательно к внеклеточной жидкости неравномерным распределением анионов и катионов по обе стороны мембраны. Разность потенциалов (напряжение) для различных клеток имеет значение от -50 до -200 мВ (минус означает, что внутри клетка более негативно заряжена, чем снаружи). Мембранный потенциал покоя возникает на мембранах всех клеток — возбуждающих (нервов, мышц, секреторных клеток) и незбудливих.
МПС необходим для поддержания возбудимости таких клеток, как мышечные и нервовои. Также он влияет на транспорт всех заряженных частиц в любом типе клеток: он способствует пассивному транспорта анионов из клетки и катионов в клетку.
Образование и поддержания мембранного потенциала обеспечивают различные типы ионных насосов (в частности натрий-калиевый насос или натрий-калиевая АТФаза) и ионных каналов (калиевые, натриевые, хлорные ионные каналы).
Регистрация потенциала покоя
Для регистрации потенциала покоя используют специальную микроэлектродную технику. Микроэлектрод — это тоненькая стеклянная трубочка, с вытянутым концом, диаметром менее 1 мкм, заполненная раствором электролита (чаще хлорида калия). Рефернтним электродом служит серебряная хлорированная пластинка, расположенная в внеклеточном пространстве, оба электрода подключены к осциллографа. Сначала оба электрода занходяться в внеклеточном пространстве и разность потенциалов между ними отсутствует, если ввести регистрирующий микроэлектрод через мембрану в клетку, то осциллограф покажет скачкообразное смещение потенциала примерно до -80 мВ. Этот сдвиг потенциала называют мембранным потенциалом покоя.
Формирование потенциала покоя
К возникновению мембранного потенциала покоя приводят два фактора: во-первых, концентрации различных ионов отличаются внешне и всереднини клетки, во-вторых мембрана является полупроницаемой: одни ионы могут через нее проникать, другие — нет. Оба эти явления зависят от наличия в мембране специальных белков: концентрационные градиенты создают ионные насосы, а проницаемость мембраны для ионов обеспечивают ионные каналы. Важнейшую роль в формировании мембранного потенциала играют ионы калия, натрия и хлора. Концентрации этих ионов видризняюються по обе стороны мембраны. Для нейрона млекопитающих концентрация K + составляет 140 ммоль внутри клетки и только 5 мМ извне, градиент концентрации Na + почти противоположный — 150 ммоль снаружи и 15 мМ внутри. Такое распределение ионов поддерживается натрий-калиевым насосом в плазматической мембране — белком использующий энергию АТФ для закачки K + в клетку и скачивания Na + из нее. Также существует концентрационный градиент и для других ионов, например, хлорид аниона Cl -.
Концентрационные градиенты катионов калия и натрия — это химическая форма потенциальной энергии. В преобразовании энергии в электрическую участвуют ионные каналы — поры формируются скоплениями специальных трансмембранных белков. Когда ионы диффундируют через канал, они переносят единицу электрического заряда. Любой суммарный движение положительных или отрицательных ионов через мембрану будет создавать напряжение, или разность потенциалов по обе стороны мембраны.
Ионные каналы, участвующие в утовренни МПС имеют избирательную проницаемость, то есть дают возможность проникать только определенному типу ионов. В мембране нейрона в состоянии покоя открытые калиевые каналы (те, что в основном пропускают только калий), большинство натриевых каналов — закрыты. Диффузия ионов K + через калиевые каналы является решающим для создания мембранного потенциала. Так как концентрация K + значительно выше внутри клетки, химический градиент способствует оттоку этих катионов из клетки, поэтому в цитоплазме начинают преобладать анионы, которые не могут проходить через калиевые каналы.
Отток ионов калия из клетки ограничен самым мембранным потенциалом, поскольку при определенном его уровне накопление отрицательных зарядов в цитоплазме будет ограничивать движение катионов за пределы клетки. Таким образом, главным фактором в возникновении МПС является распределение ионов калия под действием электрического и химического потенциалов.
Равновесный потенциал
Для того, чтобы определить влияние движения определенного иона через полупроницаемую мембрану на формирование мембранного потенциала, строят модельные системы. Такая модельная система состоит из сосуда разделенной на две ячейки искусственной полупроницаемой мембраной, в которую встроены ионные каналы. В каждую ячейку можно погрузить электрод и померить разность потенциалов.
Рассмотрим случай, когда искусственная мембрана проницаема только для калия. По две стороны мембраны модельной системы создают градиент концентрации аналогичный таковому у нейроне: в ячейку, соответствующую цитоплазме (внутренняя ячейка), помещают 140 мМ раствор хлорида калия (KCl), в ячейку, соответствующую межклеточной жидкости (внешняя ячейка) — 5 ммоль раствор KCl. Ионы калия будут диффундировать через мембрану во внешнюю ячейку по градиенту концентрации. Но поскольку анионы Cl — проникать через мембрану не могут во внутренней ячейке возникать избыток отрицательного заряда, который будет препятствовать подали оттока катионов. Когда такие модельные нейроны достигнут состояния равновесия, действие химического и электрического потенциала будет сбалансирована, ни суммарной диффузии К + не будет наблюдаться. Значение мембранного потенциала, виинкае при таких условиях, называется равновесным потенциалом для определенного иона (Е ион). Равновесный потенциал для калия составляет примерно -90 мВ.
Аналогичный опыт можно провести и для натрия, установив между ячейками мембрану проникающей только для этого катиона, и поместив во внешнюю ячейку раствор хлорида натрия с концентрацией 150 мМ, а во внутреннюю — 15 мМ. Натрий будет двигаться во внутреннюю ячейку, ривоноважний потенциал для него составит примерно 62 мВ.
Количество ионов, должна диффундировать для генерации электрического потенциала очень невелика (примерно 10 -12 моль К + на 1 см 2 мембраны), этот факт имеет два важных последствия. Во-прешь, это означает, что концентрации ионов, которые могут проникать через мембрану, остаются стабильными снаружи и внутри клетки, даже после того как их движение обеспечил утоврення электрического потенциала. Во-вторых, мизерные потоки ионов через мембрану, потирбно для установления потенциала, не нарушают электронейтральности цитоплазмы и внеклеточной жидкости в целом, распределение зарядов происходит только в области, непосредственно прилегающей к плазматической мембраны.
Уравнение Нернста
Равновесный потенциал для определенного иона, например для калия, можно рассчитать по уравнению Нернста, что выглядит так:
- ,
где R — универсальная газовая постоянная, Т — абслоютна температура (по шкале Кельвина), z — заряд иона, F — число Фарадея, [K +]o, [K +]i — концентрация калия снаружи и внутри клетки соответственно. Поскольку описанные процессы происходят при температуре тела — 310 ° К, а десятичными логарифмами в исчислении пользоваться легче чем натуральными, это уравнение превращают следующим образом:
Подставляя концентрации К + в уравнение Нернста получаем равновесный потенциал для калия, составляет -90 мВ. Поскольку по нулевой потенциал принимается внешняя сторона мембраны, то знак минус означает, что в условиях равновесного калиевого потенциала внутренняя Сторн мембраны сравнительно более электроотрицательным. Аналогичные расчеты можно провести и для равновесного Натиева потенциала, он составляет 62 мВ.
Уравнения Голдмана
Хотя равновесный потенциал для ионов калия составляет -90 мВ, МПС нейрона несколько менее отрицательный. Эта разница отражает незначительное но постоянное следование ионов Na + через мембрану в состоянии покоя. Поскольку концентрационный градиент для натрия противоположный такого для калия, Na + движется внутрь клетки и сдвигает суммарный заряд на внутренней стороне мембраны в положительную сторону. На самом деле МПС нейрона составляет от -60 до -80 мВ. Это значение значительно ближе к Е K чем до Е Na, потому что в состоянии покоя в нейроне открыто много калиевых каналов и очень мало натриевых. Также на встанвлення МПС влияет движение ионов хлора. В 1943 году Дэвид Голдаман предложил усовершенствовать уравнение Нернста так, чтобы оно отражало влияние различных ионов на мембарнний потенциал, в этом уравнении учитывается относительная проницаемость мембраны для каждого типа ионов:
где R — универсальная газовая постоянная, Т — абслоютна температура (по шкале Кельвина), z — заряд иона, F — число Фарадея, [ион] o, [ион] i — концентрации ионов внутри и внутри клеток, Р — относительная проницаемость мембраны для соответствующего иона. Значение заряда в данном уравнении не сохраняется, но оно учтено — для хлора внешняя и внутренняя концентрация поменяны местами, так как его заряд 1.
Значение мембранного потенциала покоя для различных тканей
- Разделенными мышцы -95 мВ;
- Непосмугованих мышцы -50 мВ;
- Астроглией от -80 до -90 мВ;
- Нейроны -70 мВ.
Роль натрий-калиевого насоса в формировании МПС
Мембранный потенциал покоя может существовать только при условии неравномерного распределения ионов, обеспечивается функционированием натрий-калиевого насоса. Кроме того, этот белок делает также электрогенных властовости — он переносит 3 катионы натрия в обмен на 2 ионы калия, движущихся внутрь клетки. Таким образом, Na + -K + -АТФазы снижает МПС на 5-10 мВ. Подавление деятельности этого белка приводит к незначительному (на 5-10 мВ) мгновенного повышения мембранного потенциала, после чего он еще некоторое время будет существовать на достаточно стабильном уровне, пока будут сохраняться градиенты концентраций Na + и K +. Впоследствии эти градиенты начнут уменьшаться, вследствие проникнсоти мембраны к ионам, и через несколько десятков минут электрический потенциал на мембране исчезнет.
info-farm.ru
1. Потенциал покоя.
ДЛЯ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ПОТЕНЦИАЛА ПОКОЯ НЕОБХОДИМО НАЛИЧИЕ
1) митохондрий
2) ядра клетки
3) избирательно проницаемой для ионов мембраны
4) абсолютно непроницаемой для ионов мембраны.
ВЫБЕРИТЕ ВЕРНОЕ УТВЕРЖДЕНИЕ
1) Концентрации калия и натрия внутри и снаружи клетки одинаковы
2) Внутри клетки больше калия, снаружи — натрия
3) Внутри клетки больше натрия, снаружи — калия
4) Внутри клетки больше и калия, и натрия, чем снаружи
5) Снаружи клетки больше и калия, и натрия, чем внутри
ВНУТРИ КЛЕТКИ:
1) Концентрации натрия и калия в точности одинаковы
2) Концентрации натрия и калия примерно одинаковы
3) Калия выше, чем натрия
4) Натрия выше, чем калия
СНАРУЖИ КЛЕТКИ:
1) Концентрации натрия и калия в точности одинаковы
2) Концентрации натрия и калия примерно одинаковы
3) Калия выше, чем натрия
4) Натрия выше, чем калия
У КЛЕТОК ВОЗБУДИМЫХ ТКАНЕЙ В ПОКОЕ
1) наружная поверхность мембраны заряжена отрицательно, внутренняя — положительно
2) наружная поверхность мембраны заряжена положительно,
внутренняя -отрицательно
3) нет разницы зарядов между внешней и внутренней поверхностями мембраны
4) обе поверхности заряжены отрицательно.
ЧЕМУ РАВЕН ПОТЕНЦИАЛ ПОКОЯ ТИПИЧНОГО НЕРВНОГО ВОЛОКНА?
1) +90 мВ
2) 0 мВ
3) -90 мВ
4) -10 мВ
ПОТЕНЦИАЛ ПОКОЯ ВОЗБУДИМЫХ КЛЕТОК
1) положительный
2) отрицательный
3) равен нулю
4) в разных клетках по-разному
В СОСТОЯНИИ ПОКОЯ ВНУТРЕННЯЯ ПОВЕРХНОСТЬ МЕМБРАНЫ КЛЕТОК ВОЗБУДИМЫХ ТКАНЕЙ ЗАРЯЖЕНА
1) более положительно, чем наружная
2) более отрицательно, чем наружная
3) так же, как наружная
4) не заряжена
КАКАЯ СТОРОНА МЕМБРАНЫ У ВОЗБУДИМЫХ КЛЕТОК В ПОКОЕ ЗАРЯЖЕНА ОТРИЦАТЕЛЬНО ?
1) наружная;
2) внутренняя;
3) и та, и другая
4) ни та, ни другая
КАКАЯ СТОРОНА МЕМБРАНЫ У ВОЗБУДИМЫХ КЛЕТОК В ПОКОЕ ЗАРЯЖЕНА ПОЛОЖИТЕЛЬНО ?
1) Наружная;
2) Внутренняя;
3) и та, и другая
4) ни та, ни другая
ЗАРЯД КАКОЙ СТОРОНЫ МЕМБРАНЫ У ВОЗБУДИМЫХ КЛЕТОК В ПОКОЕ РАВЕН НУЛЮ?
1) наружной;
2) внутренней;
3) и той, и другой
4) ни той, ни другой
ПОТЕНЦИАЛ ПОКОЯ — ЭТО
1) реакция на постоянное раздражение
2) разница потенциалов между внутренней и наружной поверхностями
мембраны клетки
3) уровень химической активности клетки
4) разница концентраций ионов между внутренней и наружной средой клетки
РАЗНОСТЬ КОНЦЕНТРАЦИЙ КАЛИЯ МЕЖДУ НАРУЖНОЙ И ВНУТРЕННЕЙ СРЕДОЙ
ВОЗБУДИМОЙ КЛЕТКИ
1) постепенно снижается
2) постепенно увеличивается
=> 3) поддерживается постоянной с затратами АТФ
4) поддерживается постоянной без затрат АТФ.
РАЗНОСТЬ КОНЦЕНТРАЦИИ НАТРИЯ МЕЖДУ НАРУЖНОЙ И ВНУТРЕННЕЙ СРЕДОЙ
ВОЗБУДИМОЙ КЛЕТКИ
1) Поддерживается постоянной с затратами атф
2) Поддерживается постоянной без затрат атф
3) постепенно снижается
4) постепенно увеличивается
НАТРИЙ-КАЛИЕВЫЙ НАСОС НЕОБХОДИМ ДЛЯ
1) формирования белковых структур мембраны клетки
2) удаления из клетки лишних ионов калия
3) Поддержания разницы концентраций ионов натрия и калия по сторонам мембраны
4) для работы воротных белков ионных каналов
ДЛЯ РАБОТЫ НАТРИЙ-КАЛИЕВОГО НАСОСА НЕОБХОДИМО НАЛИЧИЕ
1) ионных каналов
2) анионов белков
3) АТФ
4) молочной кислоты
УДАЛЕНИЕ ИЗ КЛЕТКИ ИОНОВ НАТРИЯ ПРОИСХОДИТ
studfiles.net
1. Потенциал покоя.
ДЛЯ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ПОТЕНЦИАЛА ПОКОЯ НЕОБХОДИМО НАЛИЧИЕ
1) митохондрий
2) ядра клетки
3) избирательно проницаемой для ионов мембраны
4) абсолютно непроницаемой для ионов мембраны.
ВЫБЕРИТЕ ВЕРНОЕ УТВЕРЖДЕНИЕ
1) Концентрации калия и натрия внутри и снаружи клетки одинаковы
2) Внутри клетки больше калия, снаружи — натрия
3) Внутри клетки больше натрия, снаружи — калия
4) Внутри клетки больше и калия, и натрия, чем снаружи
5) Снаружи клетки больше и калия, и натрия, чем внутри
ВНУТРИ КЛЕТКИ:
1) Концентрации натрия и калия в точности одинаковы
2) Концентрации натрия и калия примерно одинаковы
3) Калия выше, чем натрия
4) Натрия выше, чем калия
СНАРУЖИ КЛЕТКИ:
1) Концентрации натрия и калия в точности одинаковы
2) Концентрации натрия и калия примерно одинаковы
3) Калия выше, чем натрия
4) Натрия выше, чем калия
У КЛЕТОК ВОЗБУДИМЫХ ТКАНЕЙ В ПОКОЕ
1) наружная поверхность мембраны заряжена отрицательно, внутренняя — положительно
2) наружная поверхность мембраны заряжена положительно,
внутренняя -отрицательно
3) нет разницы зарядов между внешней и внутренней поверхностями мембраны
4) обе поверхности заряжены отрицательно.
ЧЕМУ РАВЕН ПОТЕНЦИАЛ ПОКОЯ ТИПИЧНОГО НЕРВНОГО ВОЛОКНА?
1) +90 мВ
2) 0 мВ
3) -90 мВ
4) -10 мВ
ПОТЕНЦИАЛ ПОКОЯ ВОЗБУДИМЫХ КЛЕТОК
1) положительный
2) отрицательный
3) равен нулю
4) в разных клетках по-разному
В СОСТОЯНИИ ПОКОЯ ВНУТРЕННЯЯ ПОВЕРХНОСТЬ МЕМБРАНЫ КЛЕТОК ВОЗБУДИМЫХ ТКАНЕЙ ЗАРЯЖЕНА
1) более положительно, чем наружная
2) более отрицательно, чем наружная
3) так же, как наружная
4) не заряжена
КАКАЯ СТОРОНА МЕМБРАНЫ У ВОЗБУДИМЫХ КЛЕТОК В ПОКОЕ ЗАРЯЖЕНА ОТРИЦАТЕЛЬНО ?
1) наружная;
2) внутренняя;
3) и та, и другая
4) ни та, ни другая
КАКАЯ СТОРОНА МЕМБРАНЫ У ВОЗБУДИМЫХ КЛЕТОК В ПОКОЕ ЗАРЯЖЕНА ПОЛОЖИТЕЛЬНО ?
1) Наружная;
2) Внутренняя;
3) и та, и другая
4) ни та, ни другая
ЗАРЯД КАКОЙ СТОРОНЫ МЕМБРАНЫ У ВОЗБУДИМЫХ КЛЕТОК В ПОКОЕ РАВЕН НУЛЮ?
1) наружной;
2) внутренней;
3) и той, и другой
4) ни той, ни другой
ПОТЕНЦИАЛ ПОКОЯ — ЭТО
1) реакция на постоянное раздражение
2) разница потенциалов между внутренней и наружной поверхностями
мембраны клетки
3) уровень химической активности клетки
4) разница концентраций ионов между внутренней и наружной средой клетки
РАЗНОСТЬ КОНЦЕНТРАЦИЙ КАЛИЯ МЕЖДУ НАРУЖНОЙ И ВНУТРЕННЕЙ СРЕДОЙ
ВОЗБУДИМОЙ КЛЕТКИ
1) постепенно снижается
2) постепенно увеличивается
=> 3) поддерживается постоянной с затратами АТФ
4) поддерживается постоянной без затрат АТФ.
РАЗНОСТЬ КОНЦЕНТРАЦИИ НАТРИЯ МЕЖДУ НАРУЖНОЙ И ВНУТРЕННЕЙ СРЕДОЙ
ВОЗБУДИМОЙ КЛЕТКИ
1) Поддерживается постоянной с затратами атф
2) Поддерживается постоянной без затрат атф
3) постепенно снижается
4) постепенно увеличивается
НАТРИЙ-КАЛИЕВЫЙ НАСОС НЕОБХОДИМ ДЛЯ
1) формирования белковых структур мембраны клетки
2) удаления из клетки лишних ионов калия
3) Поддержания разницы концентраций ионов натрия и калия по сторонам мембраны
4) для работы воротных белков ионных каналов
ДЛЯ РАБОТЫ НАТРИЙ-КАЛИЕВОГО НАСОСА НЕОБХОДИМО НАЛИЧИЕ
1) ионных каналов
2) анионов белков
3) АТФ
4) молочной кислоты
УДАЛЕНИЕ ИЗ КЛЕТКИ ИОНОВ НАТРИЯ ПРОИСХОДИТ
studfiles.net