Điện thế sinh vật

Chia sẻ: Nguyen Lan | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:46

Thêm vào BST

Báo xấu

183
lượt xem 41
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong tế bào và mô cũng như các cơ quan luôn luôn tồn tại các loại điện thế khác nhau, song tùy theo nguyên nhân xuất hiện người ta chia làm 3 nhóm : điện thế tĩnh, điện thế hoạt động và điện thế tổn thương.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Điện thế sinh vật

I N TH SINH V T DCQ I, 2010
CÁC LO I I N TH SINH V T CƠ B N M C TIÊU: 1. K ư c tên các lo i i n th sinh v t cơ b n 2. c i m c a i n th ngh và i n th h at ng 3. Mô t ư c s xu t hi n c a i n th h at ng 4. Mô t ư c quá trình lan truy n i n th ho t ng (xung th n kinh) d c theo s i th n kinh 5. Trình bày ư c c u t o c a t bào th n kinh (neuron) 6. C u t o synap và quá trình d n truy n qua synap 7. Hi u ư c cơ ch d n truy n th n kinh – cơ 8. Ghi, o i n sinh v t
M u Hi n tư ng i n sinh v t m i ư c chú ý vào kho ng th k 18 Năm 1731 1751 1791 • Năm 1731, Gray (Anh) và Nollet (Pháp) kh ng nh s t n t i các i n tích th c v t và ng v t. • 1751, Adanson nh n th y tác d ng c a dòng i n các gi ng cá i n • 1791, BS Galvani (Ý) b t u nh ng nghiên c u v dòng i n s ng. B ng nh ng thí nghi m c a mình, ông ã phát hi n ra c trưng quan tr ng c a t bào s ng: Gi a t bào s ng và môi trư ng xung quanh luôn t n t i s chênh l ch i n th
CÁC LO I I N TH SINH V T CƠ B N Dòng i n “s ng”- hay dòng i n sinh h c – có liên quan ch t ch v i các ho t ng s ng, các ch c năng sinh lý c a cơ th , ph n ánh tính ch t hóa lý c a quá trình trao i ch t là 1 ch s quan tr ng áng tin c y v ch c năng sinh lý c a cơ th s ng. Ghi ư c i n sinh h c xác nh rõ nguyên nhân c a b nh i u tr hi u qu . 3 lo i i n th cơ b n: 1. i n th ngh 2. i n th ho t ng 3. i n th t n thương
Thí nghi m phát hi n i n th ngh . 1 2 3 1. Khi 2 i n c c t trên b m t c a s i th n kinh: không có s chênh l ch v i n th 2. M t i n c c ngoài, m t i n c c xuyên màng: Xu t hi n hi u i n th gi a 2 i n c c 3. C 2 i n c c xuyên qua màng: không có s chênh l ch i n th
1. I N TH NGH inh nghĩa: tr ng thái bình thư ng (tr ng thái ngh ) gi a 2 phía c a màng t bào luôn t n t i m t hi u i n th - g i là i n th ngh ( i n th tĩnh) c i m: • M t trong c a màng luôn có i n th âm hơn so v i m t ngoài • l n c a i n th ngh bi n i r t ch m theo th i gian và i di n cho kh năng ho t ng ch c năng c a t bào. Ngoài ++++++++++++++++ ---------------------- t bào th n kinh, Trong giá tr c a i n th ---------------------- ngh # -70 mV ++++++++++++++++ Ngoài
2. I N TH HO T NG nh nghĩa: Là i n th xu t hi n gi a 2 phía c a màng t bào khi t bào nh n kích thích t ngư ng. c i m: • M t trong màng t bào tích i n dương so v i m t ngoài. • Xu t hi n trong th i gian ng n và bi n i nhanh chóng theo 4 giai o n • Có kh năng lan truy n, trong i u ki n sinh lý không i, t c lan truy n là 1 h ng s . • Hình d ng và biên ư c gi nguyên trong quá trình lan truy n
4 giai o n phát tri n c a i n th ho t ng mV B 1. Kh c c (AA’) 2. Quá kh c c (A’BB’) 3. Phân c c l i (B’C) A’ 4. Quá phân c c (CD) B’ t A C D Kích Thích
4 giai o n phát tri n c a i n th ho t ng 1. Kh c c (AA’): ng v i hi u i n th 2 phía c a màng bi n i t giá tr i n th ngh t i 0 2. Quá kh c c (A’BB’): hi u i n th 2 phía c a màng vư t quá giá tr 0 3. Phân c c l i (B’C): hi u i n th màng bi n i t giá tr 0 v i n th ngh m B 4. Quá phân c c (CD): hi u i n th màng có V giá tr âm hơn i n th ngh A B t i n th ho t ng m b o cho quá trình d n ’ ’ truy n hưng ph n th n kinh d c theo s i th n A C kinh D Kích Thích
i n th ho t ng có th lan truy n Hư ng lan truy n c a i n th ho t ng
3. I N TH T N THƯƠNG Ñieän theá toån thöông xuaát hieän ôû baát kyø teá baøo soáng naøo giöõa vuøng bò toån thöông vaø vuøng khoâng bò toån thöông. Ñaëc ñieåm: • Coá ñònh veà höôùng • Vuøng bò toån thöông luoân coù ñieän tích aâm so vôùi vuøng khoâng bò toån thöông (ôû thöïc vaät giaù trò naøy vaøo khoaûng 20- 120 mV). • Giaù trò ñieän theá giaûm chaäm theo thôøi gian Giá tr i n th t n thương m t s mô và cơ quan Cô caùnh cuûa moät soá coân truøng 80 –90 mV Cô deùp cuûa eách 40 – 80 mV Cô vaân oáng daãn nöôùc tieåu cuûa choù 1 – 3 mV Daây thaàn kinh coù myelin cuûa eách 20 – 30 mv
Các y u t nh hư ng n i n th t n thương • nh hư ng c a oxy: trong i u ki n thí u oxy – giá tr i n th t n thương gi m •Các lo i gây c: c ch i n th t n thương •Nhi t : khi tăng hay gi m nhi t thì giá tr c a i n th t n thương cũng tăng hay gi m theo.
CƠ CH C A HI N TƯ NG I N SINH V T • Cơ th sinh v t có th coi như m t h th ng ch a các dung d ch i n ly, • Có s chênh l ch v n ng các ion gi a t bào s ng và môi trư ng bên ngòai t n t i các gradient hóa lý khác nhau – là nguyên nhân xu t hi n i n th sinh v t.
CÁC LO I HI U I N TH 1. Hi u i n th khu ch tán Hieäu ñieän theá naøy xuaát hieän ôû ranh giôùi cuûa caùc dung dòch ñieän ly coù noàng ñoä khaùc nhau, theâm vaøo ñoù, caùc cation vaø anion chöùa trong caùc dung dòch naøy coù ñoä linh ñoäng khaùc nhau. (Các ion K+, Na+, H+, Cl-, Ca2+, OH-, và NH4 gi vai trò chính trong vi c t o nên i n th khu ch tán t bào và mô.) RT u + − u − C1 U kt = ⋅ + − ⋅ ln ZF u + u C2 . R – h ng s khí lý tư ng F – h ng s Faraday (96500 Culông) T – nhi t tuy t i Z – Hoá tr c a ion i n ly
2. Hi u i n th n ng • Xu t hi n khi nhúng 2 i n c c làm b ng cùng 1 th kim lo i vào 2 dung d ch có n ng khác nhau c a ion kim lo i ó. • Sau khi t tr ng thái cân b ng, m i i n c c s xu t hi n 1 i n th • l n c a i n th s ph thu c vào t s n ng c a ion kim lo i trong i n c c và trong dung d ch. RT C RT C RT C U c (V ) = ⋅ ln dc − ⋅ ln dc = ⋅ ln 2 ZF C1 ZF C2 ZF C1 i u ki n 200C (T=2930K), R = 8,31egr/mol. , 0,058 C2 F= 96500C UC = lg (Vôn) Z C1
Hi u i n th màng Tính ch t c a màng sinh h c : có tính th m ch n l c v i các lo i ion khác nhau gi a 2 phía c a màng t n t i 1 hi u i n th Hi u i n th màng. Giá tr c a hi u i n th màng ph thu c vào: • c tính và m c th m ch n l c c a màng ( các t ch c s ng, tính th m c a màng thay i ph thu c vào tr ng thái sinh h c c a màng) • Kích thư c và i n tích c a ion • linh ng c a ion
Cân b ng Donan Quy lu t phân b các ion 2 phía c a màng Xét h g m 2 ph n, ngăn các nhau b i 1 màng bán th m. Ph n 1 có dung d ch KCl, ph n 2 có dung d ch mu i protein c a Kali. Màng ch th m i v i ion K+ và Cl-. Sau 1 th i gian, khi tr ng thái cân b ng ng ư c thi t l p, 2 phía c a màng có s chênh l ch v n ng ion có kh năng khu ch tán qua màng. K+ C1 K+ C2 K+ C1-X K+ C2+X Cl- C1 R- C2 Cl- C1-X Cl- X R- C2 I (ngoài) II (trong) I (ngoài) II (trong) Tr ng thái ban u Tr ng thái cân b ng
tr ng thái cân b ng, hi u i n th n ng c a K+ gi a 2 phía màng: [K ]trong > [K ]ngoai + + UC = RT [ ] K+ ln + trong = 0,058 lg [K ]trong + [Cl ]ngoai > [Cl ] − − ZF [ ] K ngoai [K ]ngoai + trong T i u ki n v cân b ng ng c a h , ta có: [K ] + trong = [Cl ] − ngoai [K ] + ngoai [Cl ] − trong Do ó: UC = 0,058 lg [K ] + trong = 0,058 lg [Cl ] − ngoai [K ] + ngoai [Cl ] − trong
Lý thuy t ion màng v s hình thành i n th ngh Bernstein là ngư i u tiên ưa ra lý thuy t ion màng v i n th sinh v t. Theo ó, chính s phân b không ng u các ion do tính th m ch n l c c a màng là nguyên nhân gây ra i n th ngh . N ng các ion t o i n th ngh nh ng i tư ng nghiên c u khác nhau Ñoái töôïng Noàng ñoä trong dòch baøo (mM) Noàng ñoä ngoøai moâi tröôøng (mM) nghieân cöùu Na+ K+ Cl- Na+ K+ Cl- TK eách 37 110 26 110 2,6 77 Cô eách 15 125 1,2 110 2,6 77 Tim Chuoät 13 140 1,2 150 4,0 120 coáng Cô vaân cuûa 12 140 1,2 150 4,0 120 choù Theo Bernstein, tr ng thái tĩnh, màng ch th m v i K+ mà không th m v i Na+, Cl-, và L c hút tĩnh i n ã gi các ion l i màng và làm cho màng b phân c c 1 cách b n v ng.
Sau này, quan i m c a Bernstein ã ư c Boyle và Convey phát tri n như sau: tr ng thái tĩnh, b ba các ion Na+, K+, Cl- ư c phân b t i 2 phía c a màng gi ng như cân b ng Donan. Theo Goldman: U= RT ln [ ] PK K + trong [ ] + PNa Na + trong [ ] + PCl Cl − ngoài F P [K ] K + ngoài + PNa [Na ] + ngoài + P [Cl ] Cl − trong V i các i u ki n: Màng t bào có tính ch t ng nh t và i n trư ng ó không i. Dung d ch i n ly ư c coi là lý tư ng Ch có các ion hoá tr 1 tham gia vào vi c hình thành i n th ngh Môi trư ng 2 phía c a màng r ng vô t n.