Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.


Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему Биопотенциалы

Содержание

Биопотенциалы В клетках, тканях и органах животных и растений между отдельными их участками возникает определённая разность потенциалов. Так называемые биопотенциалы связаны с процессами обмена веществ в организме. Электрическая активность наиболее развита у рыб.
ОМСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ  КАФЕДРА ХИМИИ Лекция «Биопотенциалы»Лектор: доктор биологических наук, Биопотенциалы  В клетках, тканях и органах животных и растений между отдельными Рыбы используют разряды:чтобы освещать свой путь;для защиты, нападения и оглушения жертвы;передают сигналы Электрический угорьЭлектрический сомЭлектрический скат«Живые электростанции» Каждый орган состоит из множества «колодцев», вертикальных по отношению к поверхности тела Напряжения тока, вырабатываемого угрем, достаточно, чтобы убить в воде Африканский речной сом Тело африканского речного сома обернуто, как шубой, студенистым слоем, Биохимия электричества       Заряд на мембране Мембранный потенциалНепроницаемая мембранаNa+Cl-Na+Cl-VНапряжение равно нулю. Мембранный потенциалПроницаемая мембранаNa+Na+Cl-Cl-Мембрана проницаема для обоих ионов.VНапряжение равно нулю. Мембранный потенциалПолупроницаемая мембранаNa+Cl-Na+Cl-Мембрана проницаема только для Na+VДиффузияСилы Кулона Мембранный потенциалNa+Cl-Na+Cl-VДиффузияСлилы КулонаЭлектростатические силы Кулона меньше силы диффузии.Электростатические силы Кулона равны силе ++--++--++--++--Градиент концентрации phaseβ phase++--++--++--++-- phaseβ phase Мембранный потенциал ++--Aza+-++-- phaseβ phaseAza+ Формирование мембранного 	потенциала в чашке ПетриKClK+Cl-Градиент концентрацииГрадиент зарядаравновесие Расчет заряда на мембране Равновесный потенциал для какого-либо иона Х по обе Мембранный потенциал Фосфолипидная мицелла – синтетический прообраз клетки Строение клетки Типы возбудимых клетокНейроныМышечные клеткиСекреторные клеткиРецепторные клетки Мембрана живой клеткиК+Na+Са++ Особенности строения нейрона ядро клетки  вытянутый    отросток (аксон) Строение нейрона Виды нейронов А — веретенообразный (кишечнополостные);Б — псевдоуниполярный (сенсорный нейрон позвоночных); В Проницаемость обеспечена ионными каналами мембраны1-1000 каналов на квадратный микрометр мембраныЦентральная Нобелевская премия 1991 года в области физиологии и медициныЭрвин Нейер Ионные каналы в клеточных мембранахRoderick Mac Kinnon Эквивалентная схема клеточной мембраныАВ Мембрана  живой клетки полупроницаема-61К+Na+= 0,023 рКСа++рСа++ = 0Cl- Белковая структура канала:  4 домена из 6 сегментов каждыйСтруктура Cl- каналаS4-воротный - Clˉ - K Равновесные потенциалы(Е) Движущая сила (V- Е)Cl--89 - 47Cl-каналы Молекулярные механизмы активации и инактивации у большинства каналов  общие Создание градиента концентрации:  1. Na-K АТФ-аза 2. ионные обменники Транспорт 3 Транспорт ионов через клеточные мембраны Канал имеет воротный механизм1- покой2-деполяризация3рефрактерностьДинамика открытия ворот123За один ПД входит в клетку мембранаЗахват активными центрами ионов калия и натрияПоворот белковой молекулы на 1800  за счёт энергии АТФ К+мембранаВыброс захваченных ионов, причём калий попадает внутрь клетки, а натрий выбрасывается наружу мембранаМолекула вновь поворачивается на 1800 и готова к захвату новых ионовК+ Мембранный потенциал  Изменения мембранного потенциала покоя:1. Деполяризация - уменьшение 2. Гиперполяризация- Мембранный потенциал	Внутриклеточная микроэлектродная регистрация  Величина МПП в возбудимых клетках – от Потенциал действия  Фаза деполяризацииФаза реполяризацииРаздражающийимпульс Фазы потенциала действия1- порог (около 50 мв, ток Na>K)2- деполяризация 0,5 мс Свойства потенциала действияВызывается сверхпороговым раздражениемАмплитуда не зависит от силы раздраженияРаспространяется по всей Временной ход ионных токов во время  потенциала действия БЛАГОДАРЮ ЗА ВАШЕ ВНИМАНИЕ!
Слайды презентации

Слайд 2 Биопотенциалы
В клетках, тканях и органах животных

Биопотенциалы В клетках, тканях и органах животных и растений между отдельными

и растений между отдельными их участками возникает определённая разность

потенциалов. Так называемые биопотенциалы связаны с процессами обмена веществ в организме.

Электрическая активность наиболее развита у рыб.


Слайд 3 Рыбы используют разряды:
чтобы освещать свой путь;
для защиты, нападения

Рыбы используют разряды:чтобы освещать свой путь;для защиты, нападения и оглушения жертвы;передают

и оглушения жертвы;
передают сигналы друг другу и обнаруживают заблаговременно

препятствия.

Биопотенциалы


Слайд 4 Электрический угорь
Электрический сом
Электрический скат
«Живые электростанции»

Электрический угорьЭлектрический сомЭлектрический скат«Живые электростанции»

Слайд 5 Каждый орган состоит из множества «колодцев», вертикальных по

Каждый орган состоит из множества «колодцев», вертикальных по отношению к поверхности

отношению к поверхности тела и сгруппированных подобно пчелиным сотам.


В каждом колодце, заполненном студенистым веществом, помещается столбик из 350-400 лежащих друг на друге дисков. Диски выполняют роль электродов в электрической батарее. Вся система приводится в действие особой электрической долей мозга.

Электрические скаты


Слайд 6 Напряжения тока, вырабатываемого угрем, достаточно,

Напряжения тока, вырабатываемого угрем, достаточно, чтобы убить в воде

чтобы убить в воде рыбу или лягушку. Он может

произвести удар мощностью больше чем в 500 вольт! Угорь создает особенно сильное напряжение тока, когда изогнется дугой так, что жертва находится между его хвостом и головой: получается замкнутое электрическое кольцо.

Электрический угорь


Слайд 7 Африканский речной сом
Тело африканского речного сома обернуто,

Африканский речной сом Тело африканского речного сома обернуто, как шубой, студенистым

как шубой, студенистым слоем, в котором образуется электрический ток.

На долю электрических органов приходится около четверти веса всего сома.
Напряжение разрядов его достигает 360 В, оно опасно даже для человека и, конечно, гибельно для рыб.

Слайд 8 Биохимия электричества

Заряд

Биохимия электричества    Заряд на мембране клетки существует

на мембране клетки существует тогда, когда есть разность между

концентрациями ионов Na+/K+, определяемая перемещением этих ионов. Когда клетка работает, она теряет свой заряд.

Слайд 9 Мембранный потенциал
Непроницаемая мембрана
Na+
Cl-
Na+
Cl-
V
Напряжение равно нулю.

Мембранный потенциалНепроницаемая мембранаNa+Cl-Na+Cl-VНапряжение равно нулю.

Слайд 10 Мембранный потенциал
Проницаемая мембрана
Na+
Na+
Cl-
Cl-
Мембрана проницаема для обоих ионов.
V
Напряжение равно

Мембранный потенциалПроницаемая мембранаNa+Na+Cl-Cl-Мембрана проницаема для обоих ионов.VНапряжение равно нулю.

нулю.


Слайд 11 Мембранный потенциал
Полупроницаемая мембрана
Na+
Cl-
Na+
Cl-
Мембрана проницаема только для Na+
V
Диффузия
Силы Кулона

Мембранный потенциалПолупроницаемая мембранаNa+Cl-Na+Cl-Мембрана проницаема только для Na+VДиффузияСилы Кулона

Слайд 12 Мембранный потенциал
Na+
Cl-
Na+
Cl-
V
Диффузия
Слилы Кулона
Электростатические силы Кулона
меньше силы диффузии.

Электростатические

Мембранный потенциалNa+Cl-Na+Cl-VДиффузияСлилы КулонаЭлектростатические силы Кулона меньше силы диффузии.Электростатические силы Кулона равны силе диффузии.  Динамическое равновесие:

силы Кулона
равны силе диффузии.

Динамическое равновесие:


Слайд 13 +
+
-
-
+
+
-
-
+
+
-
-
+
+
-
-
Градиент концентрации
 phase
β phase
+
+
-
-
+
+
-
-
+
+
-
-
+
+
-
-
 phase
β phase

++--++--++--++--Градиент концентрации phaseβ phase++--++--++--++-- phaseβ phase

Слайд 14 Мембранный потенциал
+
+
-
-
Aza+
-
+
+
-
-
 phase
β phase
Aza+

Мембранный потенциал ++--Aza+-++-- phaseβ phaseAza+

Слайд 15 Формирование мембранного потенциала в чашке Петри
KCl
K+
Cl-
Градиент концентрации
Градиент заряда
равновесие

Формирование мембранного 	потенциала в чашке ПетриKClK+Cl-Градиент концентрацииГрадиент зарядаравновесие

Слайд 16 Расчет заряда на мембране
Равновесный потенциал для какого-либо

Расчет заряда на мембране Равновесный потенциал для какого-либо иона Х по

иона Х по обе стороны мембраны, проницаемой для данного

иона, рассчитывают по уравнению Нернста.



Где
z – валентность иона,
[Х]о и [Х]i – концентрации ионов по разные стороны мембраны.


Ек = -85 мв при К+ соотношении 1\30


Слайд 17 Мембранный потенциал

Мембранный потенциал

Слайд 18 Фосфолипидная мицелла – синтетический прообраз клетки

Фосфолипидная мицелла – синтетический прообраз клетки

Слайд 19 Строение клетки

Строение клетки

Слайд 20 Типы возбудимых клеток
Нейроны
Мышечные клетки
Секреторные клетки
Рецепторные клетки

Типы возбудимых клетокНейроныМышечные клеткиСекреторные клеткиРецепторные клетки

Слайд 21 Мембрана живой клетки
К+
Na+
Са++

Мембрана живой клеткиК+Na+Са++

Слайд 22 Особенности строения нейрона

Особенности строения нейрона

Слайд 23 ядро клетки
вытянутый отросток

ядро клетки вытянутый  отросток (аксон)  миелиновая

(аксон)
миелиновая

оболочка

мышечное волокно


Слайд 24 Строение нейрона

Строение нейрона

Слайд 25 Виды нейронов
А — веретенообразный (кишечнополостные);
Б — псевдоуниполярный (сенсорный

Виды нейронов А — веретенообразный (кишечнополостные);Б — псевдоуниполярный (сенсорный нейрон позвоночных);

нейрон позвоночных);
В — мультиполярный (позвоночные);
Г — типичный

нейрон центральной нервной системы
беспозвоночных

Срез
нервного волокна


Слайд 26 Проницаемость обеспечена ионными каналами мембраны
1-1000 каналов

Проницаемость обеспечена ионными каналами мембраны1-1000 каналов на квадратный микрометр мембраныЦентральная

на квадратный микрометр мембраны
Центральная водная пора
Устья канала: селективный фильтр
Ворота:

проницаемость может меняться!

Мембранный потенциал


Слайд 27 Нобелевская премия 1991 года в области физиологии и

Нобелевская премия 1991 года в области физиологии и медициныЭрвин Нейер

медицины
Эрвин Нейер и Берт

Сакманн

«за открытия в области работы
одиночных ионных каналов»

Слайд 28 Ионные каналы в клеточных мембранах
Roderick Mac Kinnon

Ионные каналы в клеточных мембранахRoderick Mac Kinnon    Нобелевская

Нобелевская премия по химии,

2003

Ионный канал для K (бактерия Streptomyces lividans)


Слайд 29 Эквивалентная схема клеточной мембраны
А
В

Эквивалентная схема клеточной мембраныАВ

Слайд 30 Мембрана живой клетки полупроницаема
-61

К+
Na+
= 0,023 рК
Са++
рСа++ = 0
Cl-

Мембрана живой клетки полупроницаема-61К+Na+= 0,023 рКСа++рСа++ = 0Cl-

Слайд 31 Белковая структура канала: 4 домена из 6 сегментов

Белковая структура канала: 4 домена из 6 сегментов каждыйСтруктура Cl- каналаS4-воротный

каждый
Структура Cl- канала
S4-воротный механизм,
S5 и S6 – пора,

между 3 и 4 доменом – «шар на цепи»

Слайд 33 - Clˉ
- K

- Clˉ - K

Слайд 36 Равновесные потенциалы(Е) Движущая сила (V- Е)
Cl-
-89 - 47
Cl-каналы

Равновесные потенциалы(Е) Движущая сила (V- Е)Cl--89 - 47Cl-каналы

Слайд 37 Молекулярные механизмы активации и инактивации у большинства каналов общие

Молекулярные механизмы активации и инактивации у большинства каналов общие

Слайд 39 Создание градиента концентрации: 1. Na-K АТФ-аза 2. ионные обменники

Создание градиента концентрации: 1. Na-K АТФ-аза 2. ионные обменники Транспорт 3


Транспорт 3 Na/2K за счет энергии 1 АТФ (расход

до 1/2 энергии нейрона)

а.Симпорт

б.Антипорт


Слайд 40 Транспорт ионов через клеточные мембраны

Транспорт ионов через клеточные мембраны

Слайд 41 Канал имеет воротный механизм
1- покой
2-деполяризация
3рефрактерность
Динамика открытия ворот
1
2
3
За один

Канал имеет воротный механизм1- покой2-деполяризация3рефрактерностьДинамика открытия ворот123За один ПД входит в

ПД входит в клетку 1012 ионов Na+
(рост внутриклеточной

концентрации 0,7%)

Слайд 42 мембрана
Захват активными центрами ионов калия и натрия
Поворот белковой

мембранаЗахват активными центрами ионов калия и натрияПоворот белковой молекулы на 1800 за счёт энергии АТФ

молекулы на 1800
за счёт энергии АТФ


Слайд 43 К+
мембрана
Выброс захваченных ионов, причём калий попадает внутрь клетки,

К+мембранаВыброс захваченных ионов, причём калий попадает внутрь клетки, а натрий выбрасывается наружу

а натрий выбрасывается наружу


Слайд 44 мембрана
Молекула вновь поворачивается на 1800 и готова к

мембранаМолекула вновь поворачивается на 1800 и готова к захвату новых ионовК+

захвату новых ионов
К+


Слайд 45 Мембранный потенциал
Изменения мембранного потенциала покоя:
1. Деполяризация

Мембранный потенциал Изменения мембранного потенциала покоя:1. Деполяризация - уменьшение 2. Гиперполяризация-

- уменьшение
2. Гиперполяризация- увеличение
3. Реполяризация - возвращение к


исходному уровню

0

МПП

Время

-30

-60

-90

Деполяризация

Реполяризация

Гиперполяризация

1

2


Слайд 46 Мембранный потенциал
Внутриклеточная микроэлектродная регистрация


Величина МПП

Мембранный потенциал	Внутриклеточная микроэлектродная регистрация  Величина МПП в возбудимых клетках –

в возбудимых клетках – от -60 до -90мВ

А
Б

0

-30

-60

Введение электрода

Мембранный потенциал покоя

Время

А

Б


Слайд 47 Потенциал действия
Фаза
деполяризации
Фаза
реполяризации
Раздражающий
импульс

Потенциал действия Фаза деполяризацииФаза реполяризацииРаздражающийимпульс

Слайд 48 Фазы потенциала действия
1- порог (около 50 мв, ток

Фазы потенциала действия1- порог (около 50 мв, ток Na>K)2- деполяризация 0,5

Na>K)
2- деполяризация 0,5 мс (вход Na)
3- овершут (перелет)
4- реполяризация

0,5- 1мс (блок Na, активация К токов)
5-следовая гиперполяризация, до 3 мс (ток К)
3-5 - период рефрактерности (блок Na, активация К токов)

Амплитуда ПД нейрона – около 110 мв

1

2

3

4

5


Слайд 49
Свойства потенциала действия

Вызывается сверхпороговым раздражением

Амплитуда не зависит от

Свойства потенциала действияВызывается сверхпороговым раздражениемАмплитуда не зависит от силы раздраженияРаспространяется по

силы раздражения

Распространяется по всей мембране не затухая

Связан с увеличением

ионной проницаемости мембраны (открытием ионных каналов)

Не суммируется

Мембранный потенциал


Слайд 50 Временной ход ионных токов во время потенциала действия

Временной ход ионных токов во время потенциала действия

  • Имя файла: biopotentsialy.pptx
  • Количество просмотров: 244
  • Количество скачиваний: 0