Презентация на тему по биологии Биоэлектрические явления в клетках возбудимых тканей

присущей ей деятельностью.
Возбудимые ткани: нервная, мышечная, секреторная.
Деятельность ткани
Мышечная ткань

способна к сокращению

Секреторная ткань вырабатывает секреты

Нервная ткань проводит нервный импульс

Возбудимые ткани могут находиться в состоянии физиологического покоя (неполный покой).

мембраны нейронов.
Наличие специальных каналов (белков), образующих сквозные отверстия (поры)
Пассивный

транспорт: движение ионов и небольших молекул из области большей концентрации в область меньшей концентрации.

В основе работы канала: избирательная проницаемость.

Пропускная способность зависит от внутреннего диаметра канала и заряда на внутренних стенках.

Положительно заряженные каналы пропускают только анионы и наоборот.

Каналы могут быть либо в открытом либо в закрытом состоянии. Закрывается канал «воротами» - специальными участками белка.

18 века А.Вольта и Л.Гальвани, показавшими в своих исследованиях,

что работа нервов и мышц связана с электрическими явлениями.

Результаты опытов свидетельствовали о том, что внутреннее содержимое клетки заряжено отрицательно по отношению к наружной среде.

Разность электрических потенциалов между цитоплазмой клетки и внеклеточной жидкостью –
мембранный потенциал

внешняя сторона мембраны несет положительный заряд, внутренняя - отрицательный

заряд.
Разность потенциалов (мембранный потенциал) невозбужденной клетки – потенциал покоя

В состоянии покоя калиевые каналы открыты, натриевые – закрыты. Под действием разности концентраций ионы калия стремятся выйти из клетки, где их содержание меньше. Они положительно заряжены. Поэтому внешняя сторона мембрана становится все более электроположительной по сравнению с внутренней.
Растущий положительный заряд мешает дальнейшему выходу К из клетки. Наступит момент, когда +заряд снаружи и –заряд внутри настолько велики, что ионы К смогут выходить из клетки только в обмен на ионы К. установится равновесие. Это – потенциал покоя (60-80 мВ)

Na+ из клетки и «закачивает» в нее К+

В результате внутриклеточная концентрация К+ примерно в 35 раз выше по сравнению с внеклеточной, а внутриклеточная концентрация Na+ примерно в 20 раз ниже, чем внеклеточная.
Как и любой активный транспорт, этот процесс требует энергии, которую поставляет АТФ. Недостаток энергии или ингибирование Nа+-К+-АТФазы приводят к выравниванию ионного градиента и нарушению мембранного потенциала.

мембрану клетки стимула достаточной силы натриевые каналы открываются (активируются).

Ионы натрия направляются в клетку (их намного больше снаружи клетки, а внутренняя сторона мембраны заряжена отрицательно. Попадая внутрь, они постепенно компенсируют –заряд внутренней стороны мембраны, и мембранный потенциал уменьшается.

Снижение разности потенциалов между цитоплазмой и внеклеточной жидкостью - деполяризация.

между цитоплазмой и внеклеточной жидкостью - деполяризация.
Ионы натрия будут

проникать в клетку до тех пор, пока не произойдет «перезарядка» мембраны: ее внутренняя сторона приобретет +заряд, а внешняя - -заряд.

Это первая фаза развития нервного импульса (потенциала действия)

потенциала действия»
Потенциал покоя -60 мВ скачком изменяется на

+30 мВ и спустя 1 мс принимает исходное значение.
Процесс начинается с открывания Nа+-канала.
Ионы Na+ устремляются в клетку (по градиенту концентрации), что вызывает локальное обращение знака мембранного потенциала.
При этом Na+-каналы тотчас закрываются (инактивация каналов), т. е. поток ионов Na+ в клетку длится очень короткое время. В связи с изменением мембранного потенциала открываются (на несколько мс) потенциал-управляемые К+-каналы (2) и ионы К+ устремляются в обратном направлении, из клетки. В результате мембранный потенциал принимает первоначальное значение (3), и даже превышает на короткое время потенциал покоя (4). После этого нервная клетка вновь становится возбудимой.

Состояние невозбудимости мембраны - рефрактерность

сила раздражения недостаточно велика, то нервный импульс (потенциал действия)

развиваться не будет, и после деполяризации мембранный потенциал вернется к уровню потенциала покоя («ничего»).
Если сила раздражения велика и мембранный потенциал в результате деполяризации снизится до определенной пороговой величины, то будет развиваться потенциал действия («все») и последует «перезарядка» мембраны

Биоэлектрические явления, возникающие
при возбуждении клетки

Способность возбудимой ткани воспроизводить определенное количество потенциалов действия в единицу времени - лабильность

Нервные клетки способны возбуждаться 200-300 раз в секунду; сердечные мышечные клетки –
2-3 раза в секунду