Студопедия — Стаціонарний потенціал Гольдмана-Ходжкіна-Катца
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Стаціонарний потенціал Гольдмана-Ходжкіна-Катца






Розбіжності між експериментальними значеннями потенціалу спокою на мембрані і розрахованими за рівнянням Нернста для рівноважного потенціалу (мал. 6.32) пов’язані, насамперед, з тим, що мембрана проникна не лише для іонів К+, але й для інших іонів. Наявність сумарного потоку для цих іонів приводить до виникнення мембранної різниці потенціалів, яка починає гальмувати транспорт іонів, внаслідок чого сумарний електричний струм іонів (),а отже і сумарний потік іонів ()припиняється. При цьому на мембрані встанов­люється різниця потенціалів, спричинена не умовою рівноваги (),а умовою стаціо­нарності, яка означає, що повний потік, обумовлений потоками всіх іонів, дорівнює нулю (), при цьому кожний з потоків у загальному випадку відмінний від нуля ().

Саме цим стаціонарний потенціал відрізняється від рівноважного потенціалу Нернста, умовою виникнення якого є рівність нулеві потоку лише одного певного сорту іонів.

У теорії стаціонарного потенціалу, розвиненої Д. Гольд­маном, А. Ходжкіним і Б. Катцем, враховувалися внески в сумарний потік лише одновалентних іонів натрію, калію і хлору.

Розраховуючи мембранний потенціал, що виникає за цих умов, автори виходили з таких положень:

1) здійснюється умова стаціонарності

;

2) у мембрані спостерігається сталість градієнту елект­рич­ного потенціалу

;

3) потік кожного сорту іонів підпорядковується рівнян­ню Нернста-Планка

, (6.57)

де i – індекс сорту іонів, i = Na+, К+, Сl.

Інтегрування рівнянь (6.57) з урахуванням умови стаціонарності ФNa + ФK – ФCl = 0 дозволяє одержати вираз для мембранного потенціалу (див. деталі нижче)

(6.58)

де Р Na, Р K, P Cl проникності мембрани для відповідних іонів.

Рівняння Гольдмана значно краще узгоджується з експерименталь­ними даними, ніж рівняння Нернста (мал. 6.32). Легко переконатись, що рівняння Нернста є частинним випадком рівняння Гольдмана. Дійсно, в спокої у гігантському аксоні кальмара Р Na: Р K: P Cl= 1:0.04:0.045, тобто Р K >> P Cl, Р K >> P Na. У цьому випадку:

для іонів K+.

Вираз для стаціонарного мембранного потенціалу можна одержати, використовуючи безрозмірний мембран­ний потенціал . Для цього дещо перетворимо рівняння Нернста-Планка, використавши умову сталості градієнта потенціала в мембрані

,

де L – товщина мембрани, а саме:

,

звідки

,

або

. (6.59)

Проінтегруємо рівняння (6.59) по всій товщині мембрани

, ,

звідки

,

або

. (6.60)

Оскільки сім = Kсі, сем = Kсе (див. мал. 6.24), то рів­нян­ня (6.60) набуває вигляду:

,

або

, (6.61)

де P = DK/L – проникність мембрани.

Одержимо вираз для стаціонарного мембранного потенціалу, що ви­никає при наявності потоку іонів Na+ y клітину, потоку іонів К+ зовні і потоку іонів Сl у клітину при умові, що загальний потік . Зробимо це поки що без урахування .

. (6.62)

Використовуючи (6.61), з умови (6.62) отримаємо:

,

звідки

,

або

. (6.63)

З урахуванням того, що , з (6.63) маємо:

. (6.64)

Враховуючи внесок потоку іонів Сl, одержимо з (6.64) вираз (6.58):

.







Дата добавления: 2015-10-12; просмотров: 3467. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...

Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...

Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Факторы, влияющие на степень электролитической диссоциации Степень диссоциации зависит от природы электролита и растворителя, концентрации раствора, температуры, присутствия одноименного иона и других факторов...

Йодометрия. Характеристика метода Метод йодометрии основан на ОВ-реакциях, связанных с превращением I2 в ионы I- и обратно...

Броматометрия и бромометрия Броматометрический метод основан на окислении вос­становителей броматом калия в кислой среде...

Травматическая окклюзия и ее клинические признаки При пародонтите и парадонтозе резистентность тканей пародонта падает...

Подкожное введение сывороток по методу Безредки. С целью предупреждения развития анафилактического шока и других аллергических реак­ций при введении иммунных сывороток используют метод Безредки для определения реакции больного на введение сыворотки...

Принципы и методы управления в таможенных органах Под принципами управления понимаются идеи, правила, основные положения и нормы поведения, которыми руководствуются общие, частные и организационно-технологические принципы...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.012 сек.) русская версия | украинская версия