Возбудимые ткани

1. При действии на ткань электрического тока в ней исследовали уровень обменных процессов и деление клеток. Оказалось, что обмен веществ и деление клеток активизированы.Можно ли сделать вывод о том, что исследуемая ткань относится к возбудимым тканям?

• Возбудимые ткани – это те,которые могут отвечать на раздражение возбуждение, т.е. давать активный ответ.

• Компоненты физиологического ответа могут быть специфическими (для мышечной ткани – сокращение, для нервной – формирование импульса, для железистой – секреция) и неспецифическими ( физиологические процессы,сопровождающиеся стуктурными,физико-химическими изменениями).

• Для всех возбудимых тканей характерно : повышение обмена веществ,теплопродукции и ИЗМЕНЕНИЕ электрического состояния клеточной мембраны. Исходя из этого, мы может сказать,что : данная ткань может быть возбудимой,так как при действии электрического тока в ней увеличился обмен веществ; мы можем отрицать,что эта ткань возбудима,тк в задаче не указано изменение электрического состояния мембраны,что есть важнейшим признаком возбудимой ткани.

2. Студент подготовил нервно-мышечный аппарат лягушки, но воспроизвести на нем второй опыт Гальвани не удается. В чем причина неудачи?

• При проведении второго опыта Гальвани с двумя нервно-мышечными препаратами ожидалось определить появление ПД,как доказательства существования собственного электрического тока в животных клетках.

• Студент ожидал увидеть сокращение второго мышечного волокна.

• Механизм действия. При набрасывании нервного волокна первого препарата на второй так, чтоб оно касалось как поврежденного, так и неповрежденного участка второго препарата. За счет разности потенциалов между этими участками возникал электрический ток,который вызывает сокращение мышечного волокна первого препарата.

• Причиной неудачи могло стать нарушение проведения импульса по нервному волокну второго препарата, или же неправильное расположение нервного волокна на мышечном волокне первого препарата.

3. Нервное волокно поместили в раствор, в котором содержание отдельных ионов соответствовало их содержанию в тканевой жидкости. В этих условиях(контрольное исследование) был замерен МПП нервного волокна. Как расположены микроэлектроды? Каково значение МПП? Как изменится МПП при увеличении концентрации К+ в растворе в 50 раз?

• МПП регестрируется внутриклеточным методом( один электрод на поверхности,другой – внутри).

• Величина МПП для нервного волокна приблизительно -50 - -80мВ

• При увеличении концентрации ионов Калия во внешней среде градиент концентрации Калия уменьшается,что приводит к ослаблению диффузного тока его из клетки и уменьшению МПП.

• При увеличении концентрации Калия в 50 раз вне клетки( с учетом того,что в клетке его(в норме) в 40 раз больше,чем вне ее) МПП исчезнет.

4. В эксперименте на возбужденной ткани разность потенциалов последовательно регестрировали: а)при расположении отводящих электродов на поверхности неповрежденной клетки, находящейся в покое; б) в момент проникновения электрода внутрь клетки; в)при действии на ткань порогового раздражения. Были ли зарегистрирована разность потенциалов во всех случаях? Опишите движение стрелки осциллографа. Когда был зарегистрирован моно- и дифазный ПД? Каковы условия их возникновения?

• Разность потенциалов будет зарегестрирована в случае б и в, тк электроды расположены по обе стороны мембраны клетки(б) и имело место воздействие порогового раздражителя(в). В случае а она зарегестрирована не будет.

• В случае Б был зарегестрирован МПП, в случае В – ПД.

• Монофазный ПД зарегестрирован в случае Б и в случае В( если электроды при действии на ткань порогового раздражителя были расположены как при внутриклеточном отведении)

• Дифазный ПД(Возбуждение, которое представляет собой волну электроотрицательности, перемещаясь по мембране, доходит сначала до одного электрода, затем помещается между электродами, наконец достигает второго электрода, а затем распространяется дальше. ) будет зарегестрирован в случае В( если электроды расположены как при внеклеточном отведении).

• 

5. Известно,что фермент мембраны АТФ-аза с внутренней стороны мембраны связывается с Na+, с внешней – с К+. Объясните, почему при возбуждении усиливается работа Na+-K+- насоса.

• АТФ-аза обеспечивает перенос 3 ионов Натрия из клетки в обмен на 2 иона Калия в клетку.

• Насос обеспечивает поддержание мембранного потенциала,клеточного объема, обменных процессов клетки.

• Работа насоса – активный процесс, тк он происходит с использованием энергии против градиента концентрации.

• Связь АТФ-азы и работы насоса: сам белок мембраны является АТФ-азой, только благодаря которой при гидролизе АТФ и присоединении фосфатной группы( а потом и дефосфорилирование при присоединении Калия) к белку-переносчику,может осуществляться присоединение ионов и их перенос.

• Работа насоса: 1. С внутренней стороны мембраны к молекуле белка-переносчика поступают АТФ и ионы натрия, а с наружной — ионы калия.2. Молекула переносчика осуществляет гидролиз одной молеку­лы АТФ.3. При участии трех ионов натрия за счет энергии АТФ к перено­счику присоединяется остаток фосфорной кислоты (фосфорилирование переносчика); сами эти три иона натрия также присое­диняются к переносчику.4. В результате присоединения остатка фосфорной кислоты про­исходит такое изменение формы молекулы переносчика (конформация), что ионы натрия оказываются по другую сторону мембраны, уже вне клетки.5. Три иона натрия выделяются во внешнюю среду, а вместо них с фосфорилированным переносчиком соединяются два иона калия.6. Присоединение двух ионов калия вызывает дефосфорилирование переносчика — отдачу им остатка фосфорной кислоты.7. Дефосфорилирование, в свою очередь, вызывает такую конформацию переносчика, что ионы калия оказываются по дру­гую сторону мембраны, внутри клетки.8. Ионы калия высвобождаются внутри клетки, и весь процесс повторяется.

• При возбуждении(генерации ПД) роль насоса состоит в выкачивании ионов Натрия из клетки - в восстановлении МПП.