Біоелектричні явища

Поняття про біоелектричних явищах. теорія біопотенціалів

Біоелектричні явища в тканинах - це різниця потенціалів, яка виникає в тканинах в процесі нормальної життєдіяльності. Ці явища можна реєструвати, використовуючи трансмембранний спосіб реєстрації. При цьому один електрод розташовується на зовнішній поверхні клітини, інший - на внутрішній.

При такому способі реєструються:

Механізм виникнення мембранного потенціалу

Існує мембранно-іонна теорія биопотенциала. Особливості будови і властивості мембрани пояснюють нерівномірний розподіл іонів. Клітинна мембрана - зовнішня поверхня збудливою клітини, яка є носієм подвійного електричного заряду. Будова клітинної мембрани описано в 1935 р Даніелла і Доусоном. Товщина мембрани 7-10 нм.

Клітинна мембрана складається з 3-х шарів: подвійний шар фосфоліпідів і шар білків (всередині).

Шар фосфоліпідів є переривчастим, білки клітинної мембрани рухливі і вільно плавають у ліпідному гелі. Ці білкові молекули по-різному занурені в мембрану. Але завжди зберігають контакт з навколишнім середовищем за допомогою полярної групи. На внутрішній поверхні мембрани білків більше, ніж на зовнішній.

Функції білків клітинної мембрани:

1. структурна;
   
2. рецепторная: у білків зовнішньої поверхні клітини є активний центр, який має спорідненості до різних речовин (гормонів, біологічно активних речовин і т. д.);
   
3. ферментативна активується під впливом різних факторів;
   
4. транспортна - повністю занурені в ліпідний гель білки утворюють канали, через які проходять різні речовини. Виявлено канали для всіх потенціал утворюють іонів: К +, Na +, Са2 +, Cl-. Канали можуть бути відкриті або закриті завдяки воротам.
   

Існують 2 види воріт:

Ворота можуть перебувати в одному з 3-х станів:

• відкритий стан (відкриті обидва види воріт);
  
• закрите стан (закриті активаційні ворота);
  
• інактіваціонное стан (закриті інактіваціонние ворота).
  

Існують 2 види клітинних каналів в залежності від причини їх відкриття:

• потенціалзалежні - відкриваються при зміні різниці потенціалів;
  
• потенціалнезавісімие (гормонрегуліруемие, рецепторрегуліруемие) - відкриваються при взаємодії рецепторів з речовинами.
  

Властивості клітинної мембрани. Виникнення потенціалу - результат виборчої проникності мембрани.

Причини виборчої проникності:

1. механічний фактор - у іонів К + - малий діаметр, тому вони проходять через вузькі калієві канали. Діаметр іонів Na + в 2 рази більше, ніж у іонів К +. Тому в стані спокою іони Na ​​+, через вузькі калієві канали майже не проходять;
   
2. електостатіческій фактор - біля входу в канал є заряд, створюваний білкової молекулою;
   
3. конкурентний фактор - в стані спокою натрієві канали блоковані іонами Са2 +. У стані спокою клітинна мембрана добре проникна для іонів К +, Cl- і майже непроникна для іонів Na +. Таким чином на зовнішній поверхні клітини переважають іони Na ​​+ і Cl, а всередині - іони К + і аніони органічних сполук. Нерівномірний розподіл - результат сил Доммановского рівноваги.
   

1) клітинна мембрана має канали, через які проходять іони;

2) клітинна мембрана володіє виборчої проникністю;

3) потенціалобразующіе іони нерівномірно розподілені по обидві сторони клітинної мембрани.