- Главная
- Разное
- Дизайн
- Бизнес и предпринимательство
- Аналитика
- Образование
- Развлечения
- Красота и здоровье
- Финансы
- Государство
- Путешествия
- Спорт
- Недвижимость
- Армия
- Графика
- Культурология
- Еда и кулинария
- Лингвистика
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Маркетинг
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Ходжкин-Хаксли моделіндегі иондық токтардың формальды жазылуы. Жеке арналар жұмысының тәуелсіздігі. (Дәріс 6) презентация
Содержание
- 1. Ходжкин-Хаксли моделіндегі иондық токтардың формальды жазылуы. Жеке арналар жұмысының тәуелсіздігі. (Дәріс 6)
- 2. Сұрақтары: 1. Ходжкин – Хаксли моделіндегі
- 3. Ходжкин -Хаксли тәжірибе нәтижелерінің негізінде потенциалға
- 4. Әрекет потенциалын генерациялау моделін құруға қозған
- 5. Токтарды бөлу үшін натрий тогын тосқауылдайтын
- 6. Кіретін және шығатын токтарды өлшеу
- 7. Сурет 1. Деполяризация кезеңіндегі кальмар аксон мембранасы
- 8. Мембранаға ТЭА - н әсер
- 9. Кальмар аксонына жасалған тәжірибе нәтижелері:
- 10. Ходжкин және Хаксли бертін келе
- 11. Моделдің негізгі постулаттары: Nа+
- 12. Электр өрісінің кернеулік шамасына тәуелді
- 13. Калий иондарының бөлігіне электр өрісінің әсерінен
- 14. Калий ионының өтімділігі:
- 15. Егер қарастырылып отырған иондар бөлігінде бір
- 16. Натрий ионының арна арқылы өтімділігі:
- 17. Моделдің екінші постулатын дәлелдеу үшін
- 18. Қақпалық (воротные токи) токтарды тіркеудің
- 19. Қақпалық токтарды табу үшін иондық токтарды алып
- 20. Кальмар аксонында қақпалық токтың уақыт бойынша
- 21. Мембранада иондарды жүргізетін арнайы құрылымдар болады. Мұндай құрылымды иондық арна деп атайды.
- 22. Осындай арналар әртүрлі объектілерден бөлінді: жасушаның плазматикалық
- 23. Иондық арналардың негізгі қасиеттері: Талғап өткізгіштігі
- 24. 1.Талғап өткізу деп қандай бір бір
- 25. Иондар арналарының әр түрлі ионды
- 26. Негізгі иондар үшін талғап өткізу коэффициенті
- 27. 2. Жеке иондар арнасынан токтың
- 28. 3. Иондық арналарды мембранаға енгізілген ақуыздардың
- 29. ТТХ –тің бір молекуласы тек
- 30. Әр түрлі иондық арналарда жасалынған тәжірибе нәтижелері
- 31. Жеке Nа+- каналы арқылы өтетін токтар
- 32. Деполяризациялаушы ығысу уақытында арнаның tu уақытқа бір
- 33. Жеке К+ арналарынан өтетін ток
- 34. Жүйке талшықтарының иондық арналары мембрана потенциалдарына сезімтал
- 35. Іріктеуіш-иондық арнада өзіне тән, құрылымы бөлек, электр тогын сезгіш сенсоры болады.
- 36. Мембраналық потенциалдың өзгергеруімен оған әсер ететін күштер
- 37. Тәжірибе нәтижелері көрсеткендей мембрана деполяризациясы кезінде натрий
- 38. Иондық арналар басқа да физикалық әсерлерге
- 39. Иондық арнаның құрылымы: Бірыңғай құрылымды
- 40. Мембрананың кесілген натрий иондық арнасының құрылымы
- 41. Иондық арнаның қақпасы мембраналық потенциалмен
- 42. Егер ион диаметрі жағынан сәйкес
- 43. Қозған биомембрананың электрлік қасиеттерінің өзгерісі иондық арналар
- 44. Әдебиеттер 1.Владимиров Ю.А., Проскурнина Е.В.Лекции по медицинской
- 45. Бақылау сұрақтары (кері байланыс): Қозған талшықтар
Сұрақтары: 1. Ходжкин – Хаксли моделіндегі иондық токтар. 2. Жасушалық мембраналардағы иондық арналар. 3. Иондық арналардың құрылымы
Слайд 1№6. Ходжкин – Хаксли моделіндегі иондық токтардың формальды жазылуы. Жеке арналар
жұмысының тәуелсіздігі.
Слайд 2Сұрақтары:
1. Ходжкин – Хаксли моделіндегі иондық токтар.
2. Жасушалық мембраналардағы
иондық арналар.
3. Иондық арналардың құрылымы
3. Иондық арналардың құрылымы
Слайд 3 Ходжкин -Хаксли тәжірибе нәтижелерінің негізінде потенциалға тәуелді калий және натрий
арналарының бар екендігін айтты.
Слайд 4
Әрекет потенциалын генерациялау моделін құруға қозған аксонның иондық токтарының бөлінуіне арналған
тәжірибелердің нәтижелері түрткі болды
Слайд 5 Токтарды бөлу үшін натрий тогын тосқауылдайтын (блокатор) – тетродотоксиндер (ТТХ)
және калий тогын тосқауылдайтын тетраэтиламмондер (ТЭА) қолданылады.
Слайд 6 Кіретін және шығатын токтарды өлшеу потенциалдың тұрақты мәнінде жүргізілді.
Ерітіндіге ТТХ-ді енгізгенде мембраналық потенциалдың тұрақты мәніндегі шығатын К+, Iк(t) тогының уақытқа тәуелділігі тіркеледі (2-ші қисық, 1-cурет).
Слайд 7Сурет 1. Деполяризация кезеңіндегі кальмар аксон мембранасы арқылы өтетін иондар тогы;
а) мембараның тұрақты потенциалы ; б) 1 - қосынды ток, 2 – сыртқа шығатын К+ иондар тогы, 3 – жасушаға енетін Nа+ иондар тогы.
Слайд 8 Мембранаға ТЭА - н әсер еткенде кіретін натрий тогының
Nа+, INa(t) уақытқа тәуелділігі тіркеледі (1-ші суреттегі 3 –ші қисық) :
Слайд 9 Кальмар аксонына жасалған тәжірибе нәтижелері:
Әрекет потенциалының пайда болуы Nа+
және К+ иондарының мембрана арқылы тасымалдануына байланысты.
Осы иондар үшін мембрана өткізгіштігі мембраналық потенциал шамасына және уақытқа тәуелді өзгеріп отырады.
Осы иондар үшін мембрана өткізгіштігі мембраналық потенциал шамасына және уақытқа тәуелді өзгеріп отырады.
Слайд 10 Ходжкин және Хаксли бертін келе қозу процессі кезіндегі мембрана
арқылы өтетін Nа+ және К+ иондар тогының өткізгіштігінің өзгерісін сипаттайтын математикалық модельді ұсынды.
Слайд 11 Моделдің негізгі постулаттары:
Nа+ және К+ иондарын тасымалдау үшін мембраналарда
арнайы жеке арналар болады;
Мембрананың ішкі құрылымында арналардың өткізгіштігін басқарып отыратын қандай да бір зарядталған бөлшектер болады.
Мембрананың ішкі құрылымында арналардың өткізгіштігін басқарып отыратын қандай да бір зарядталған бөлшектер болады.
Слайд 12 Электр өрісінің кернеулік шамасына тәуелді мұндай бөлшектер мембранада Nа+
және К+ арналары арқылы өтетін иондар ағынын ұлғайта немесе азайта отырып қозғалысқа түседі.
Слайд 13 Калий иондарының бөлігіне электр өрісінің әсерінен бір мезгілде төрт біртекті
зарядтар бөлшектері келетін болса, онда калий иондары арна арқылы өте алады.
Слайд 14
Калий ионының өтімділігі:
Мұндағы: -
К+ иондары үшін арнаның максимал өткізгіштігі.
n - бөлшектердің келу ықтималдылығы
n - бөлшектердің келу ықтималдылығы
Слайд 15 Егер қарастырылып отырған иондар бөлігінде бір мезгілде үш белсендірілген бөлшектер
пайда болып және бір тосқауыл бөлшек өшірілетін болса ғана натрий арнасы ашылады.
Слайд 16Натрий ионының арна арқылы өтімділігі:
Мұндағы - Nа+
иондары үшін арнаның максимал өткізгіштігі.
m - келетін белсенді бөлшектердің ықтималдылығы, h – тосқауылдың өшірілу ықтималдығы:
m - келетін белсенді бөлшектердің ықтималдылығы, h – тосқауылдың өшірілу ықтималдығы:
Слайд 17 Моделдің екінші постулатын дәлелдеу үшін мембраналық потенциал өзгергенде мембрананың
ішкі жағындағы зарядталған бөлшектердің қозғалысын, яғни қақпалық ток (воротные токи) деп аталатын токты тіркеу.
Слайд 18 Қақпалық (воротные токи) токтарды тіркеудің қиындығы белсендіруші бөлшектердің мембрана
ішінде өте аз болуы, сондықтан мембрана арқылы өтетін иондар тогымен салыстырғанда қақпалық токтың мәні аз.
Слайд 19Қақпалық токтарды табу үшін иондық токтарды алып тастады; содан кейін біртіндеп
мембранадағы кернеуді ауыстырды және натрий арнасында қақпалық токтың пайда болуын тіркеді, ол натрийлік токтан 103 есе әлсіз болып шықты.
Слайд 20 Кальмар аксонында қақпалық токтың уақыт бойынша өзгерісі натрий тогының өзгеруімен
өзара байланысты.
Сол себептен, тәжірибеде Ходжкин-Хаксли моделінде алдын ала айтылған қақпалық токтардың болуы көрсетілді.
Сол себептен, тәжірибеде Ходжкин-Хаксли моделінде алдын ала айтылған қақпалық токтардың болуы көрсетілді.
Слайд 21 Мембранада иондарды жүргізетін арнайы құрылымдар болады. Мұндай құрылымды иондық арна
деп атайды.
Слайд 22Осындай арналар әртүрлі объектілерден бөлінді: жасушаның плазматикалық мембранасынан, бұлшық ет жасушасының
постсинаптикалық мембранасынан және т.б. Сонымен қатар антибиотиктерден түзілген иондық арналар да мәлім.
Слайд 23 Иондық арналардың негізгі қасиеттері:
Талғап өткізгіштігі
Жеке арналардың тәуелсіздік жұмысы
Өткізгіштіктің дискретті сипаттамалары
Арна
параметрлерінің мембраналық потенциалға тәуелділігі
Слайд 24 1.Талғап өткізу деп қандай бір бір типтегі иондарды иондық арналардың
таңдап өткізу қабілеттілігін айтады.
К+ ионы тыныштық потенциалын, ал Nа+ ионы әрекет потенциалын өзгертеді.
К+ ионы тыныштық потенциалын, ал Nа+ ионы әрекет потенциалын өзгертеді.
Слайд 25 Иондар арналарының әр түрлі ионды өткізу қабілеттілігі салыстырмалы таңдап
өткізу деп және бірдей концентрацияда алынған әр түрлі иондар үшін арнаның өткізгіштік қатынастарымен сипатталады
Слайд 26 Негізгі иондар үшін талғап өткізу коэффициенті 1 – ге тең.
Мысалы, Nа+ каналы үшін бұл қатар мынаған тең:
Nа+ : К+ = 1: 0,05
Nа+ : К+ = 1: 0,05
Слайд 27
2. Жеке иондар арнасынан токтың өтуі басқа арнадан өтіп жатқан
токқа байланысты емес. Яғни иондардың бір арна арқылы өтуі басқа арналар арқылы өткен иондарға тәуелді емес. Мысалы К+ арнасы ашық немесе жабық болуы мүмкін, бірақ сол сәтте Na+ арнасы арқылы иондар ағыны өзгермейді. Арналардың бір біріне тікелей әсері болмағанымен, олардың жанама әсері болуы мүмкін. Мәселен, арнаның өткізгіштік қасиетінің өзгеруі мембраналық потенциалды өзгертеді. Мембраналық потенциалдың өзгерісі басқа иондық арналарға әсер етуі мүмкін.
Слайд 28 3. Иондық арналарды мембранаға енгізілген ақуыздардың бірлік комплексі құрайды.
1 мкм2
мембрана бетіне келетін иондар арнасының мөлшері натрий арнасының блокаторы тетродотоксин арқылы анықталады.
Слайд 29 ТТХ –тің бір молекуласы тек бір ғана арнамен байланысады.
Онда кальмар аксонының 1 мкм2 –на шамамен 500 натрий арна болады.
Слайд 30Әр түрлі иондық арналарда жасалынған тәжірибе нәтижелері иондық арнаның өткізгіштігі дискретті,
және ол екі күйде: ашық немесе жабық болуы мүмкін екендігін көрсетті.
Күйлер арасындағы ауысулар уақыттың кездейсоқ мезетінде өтеді және статистикалық заңдылықтарға бағынады. Берілген иондық арнаны дәл сол уақыт мезетінде ашылады деп айтуға болмайды. Тек қана уақыттың белгілі бір интервалында арнаның ашылу ықтималдылығы туралы тұжырым жасауға болады.
Күйлер арасындағы ауысулар уақыттың кездейсоқ мезетінде өтеді және статистикалық заңдылықтарға бағынады. Берілген иондық арнаны дәл сол уақыт мезетінде ашылады деп айтуға болмайды. Тек қана уақыттың белгілі бір интервалында арнаның ашылу ықтималдылығы туралы тұжырым жасауға болады.
Слайд 32Деполяризациялаушы ығысу уақытында арнаның tu уақытқа бір ғана ашылуын, арнаның ашылу
күйі уақыты деп атайды.
Na+ арнасы үшін -дің орташа мәні 0,7 мс (0,3-тен 1,5 мс-ге дейін).
Токтар жасуша ішіне ағады, олардың орташа амплитудасы 1,6 пА (1,6 • 10-12 А)
Na+ арнасы үшін -дің орташа мәні 0,7 мс (0,3-тен 1,5 мс-ге дейін).
Токтар жасуша ішіне ағады, олардың орташа амплитудасы 1,6 пА (1,6 • 10-12 А)
Слайд 33 Жеке К+ арналарынан өтетін ток амплитудасы 2 пА-ге тең.
Ал орташа ашылу уақыты
tu=5 мс. Осы уақыт ішінде арна аз уақытқа бірнеше рет ашылып, жабылуы мүмкін. Онда токтың осцилляциясы өтуі мүмкін.
tu=5 мс. Осы уақыт ішінде арна аз уақытқа бірнеше рет ашылып, жабылуы мүмкін. Онда токтың осцилляциясы өтуі мүмкін.
Слайд 34Жүйке талшықтарының иондық арналары мембрана потенциалдарына сезімтал келеді, мысалы кальмар аксонының
натрий және калий арналары.
Мұның себебі мынада, мембрана деполяризациясы басталғаннан кейін сәйкес токтар сол немесе басқа кинетикамен өзгере бастайды
Мұның себебі мынада, мембрана деполяризациясы басталғаннан кейін сәйкес токтар сол немесе басқа кинетикамен өзгере бастайды
Слайд 36Мембраналық потенциалдың өзгергеруімен оған әсер ететін күштер шамасы да өзгереді, нәтижесінде
иондық арнаның осы бөлігі орын ауыстырады және қақпаның ашылу немесе жабылу ықтималдықтарын өзгертеді .
Слайд 37Тәжірибе нәтижелері көрсеткендей мембрана деполяризациясы кезінде натрий арналарының өткізгіштік күйіндегі ауысу
ықималдылығы артады.
Слайд 38 Иондық арналар басқа да физикалық әсерлерге сезімтал: механикалық деформацияға, химиялық
заттарға байланысты және т.б.
Слайд 39Иондық арнаның құрылымы:
Бірыңғай құрылымды биқабатқа енгізілген ақуыздар бөлігінен, белгілі бір
диаметрдегі иондарды ғана өткізетін, теріс зарядталған оттегі атомдарынан құралған (іріктеуіш сүзгіш – ол сүзгіш диаметрі шектелген иондарды ғана өткізеді) талғап өткізу сүзгісінен, қақпа бөлігінен.
Слайд 41
Иондық арнаның қақпасы мембраналық потенциалмен басқарылады және ол жабық күйде
(штрихтелінген сызық), сонымен қатар ашық күйде (тұтас сызық) болуы мүмкін. Натрий арнасының қалыпты жағдайы – жабық. Электр өрісінің әсерінен ашық күйдің ықтималдылығы артады да қақпа ашылады және гидратирлі иондар ағыны талғап өткізу сүзгісі арқылы өтуге мүмкіндік алады.
Слайд 42 Егер ион диаметрі жағынан сәйкес келетін болса, онда ол
гидраттық қабықшасын тастап, иондық арнаның басқа жағына өтеді. Егер диаметрі жағынан өте үлкен болса, мысалы, тетраэтиламмон онда иондар фильтрден өте алмайды. Ал егер де диаметрі жағынан өте кіші болса, онда ионның гидраттық қабықшасын тастау қиынға соғады.
Слайд 43Қозған биомембрананың электрлік қасиеттерінің өзгерісі иондық арналар көмегімен жүзеге асырылады. Бұлар
биқабатты липидтерге енгізілген бірнеше дискретті күйлерде болатын ақуызды макромолекулалар.
Слайд 44Әдебиеттер
1.Владимиров Ю.А., Проскурнина Е.В.Лекции по медицинской биофизике, Москва 2007ж., 383-392
2.Тиманюк В.А.,
Животова Е.Н. Биофизика, Киев, 2004ж. 388- 397 беттер
3. А.Н. Ремизов «Медицинская и биологическая физика» М. Дрофа, 2004ж. 207-221 беттер
4. Самойлов В.О. Медицинская биофизика, С-П,2007ж. 281- 317 беттер
5. Антонов В.Ф. Биофизика, М., 2006 ж.
3. А.Н. Ремизов «Медицинская и биологическая физика» М. Дрофа, 2004ж. 207-221 беттер
4. Самойлов В.О. Медицинская биофизика, С-П,2007ж. 281- 317 беттер
5. Антонов В.Ф. Биофизика, М., 2006 ж.
Слайд 45Бақылау сұрақтары (кері байланыс):
Қозған талшықтар бойымен нерв импульстарының таралуының механизмі қандай?
Ходжкин
– Хаксли моделінің мағынасы неде?
