Normal fiziologiya fani buyicha amaliy dars xronologik kartasi
Yüklə 406,04 Kb.
|
|
Tinchlik potentsialining kelib chiqish mexanizmi.Tinchlik potentsiali tabiatini tushuntirishda turli nazariyalarga murojaat etiladi. Bu muammo haqida hozirgi tasavvurlarni birinchi bwlib yaratganlardan biri V.Yu.Chagovetsdir. U 1896 yilda «Bioelektrik jarayonlarining ion tabiati» xaqidagi fikrni bayon qildi va shu potentsiallarning kelib chiqishini izohlash uchun elektrolitik dissotsiatsiya nazariyasini tadbiq etishga urinib kwrdi. Keyinchalik Yu.Bernshteyn «Membrana-ion nazariyasi»ni olg`a surdi. Bu nazariyani A.Xodjkin va A.Xaksli (1952) takomillashtirib, tajribalarida isbotlab berdilar. Hozirgi kunda bu nazariyani kwpchilik olimlar e`tirof etadilar. Membrana-ion nazariyasiga muvofiq, potentsiallar hujayraning ichida va sirtida K+ ,Na+, Cl− ionlari kontsentratsiyasining har xilligidan va membrana bu ionlarning turlicha wtkazuvchanligidan kelib chiqadi.
Nerv va muskul hujayralarining sirtidagi suyuqlikka nisbatan protoplazmasida kaliy ionlari 20-50 barobar kwproq, natriy ionlari 8-10 barobar kamroq va xlor ionlari esa 50 barobar kamdir. Bu holatning sababi shundaki, hujayra membranasi qwzg`almagan paytida kaliy ionlarini yaxshi wtkazadi va aksincha natriy ionlarini yomon wtkazadi. Bu natriy va kaliy izotoplari yordamida wtkazilgan tajribada isbotlangan. Membrana potentsialining kelib chiqish mexanizmini Bernshteyn-Xochkin nazariyasi bwyicha quyidagi model-tajribada kwrib chiqamiz. Sun`iy yarim wtkazuvchan membrana bilan ajratilgan idishning wng yarmiga kontsentrlangan K2 SO4 eritmasi twldiriladi, chap yarmiga esa kamroq kontsentratsiyali kaliy sul`fat eritmasi solinadi. İdishning ajratib turgan membrana teshiklari musbat zaryadli K+ ionlarini bemalol wtkazadi lekin manfiy zaryadli S04– – ionlarini wtkazmaydi. Kontsentratsiya gradienti (tafovut) borligi sababli K+ ionlari membrana orqali idishning wng yarmidan chap yarmiga diffuzlanib bemalol wta boshlaydi. Bunga qarama-qarshi wlaroq, membrana orqali wta olmagan manfiy zaryadli ionlar, ya`ni SO4- - ionlar membranasining wng yuzasida twplana boshlaydi. Ular manfiy zaryadi bilan K+ ionlarini elektrostatik ywl bilan ushlab turadi. Buning natijasida membrana qutblanadi; uning ikki yuzasi wrtasidagi potentsiallar farqi yuzaga chiqadi. Membrana sirti va ichki tomonlarida K+ ionlarining kontsentratsiyasi farqi tinchlik potentsiali miqdorini belgilab beruvchi asosiy omil ekanligi hozirgi kunda ma`lum. Membrana orqali diffuz potentsiallar farqi Nernstning quyidagi formulasi yordamida hisoblab topiladi. RT K o Ek = ------- Ln ------ ZF K i Ek- muvozanatlashgan potentsiali R-gaz doimiyligi T-absolyut harorat Z-ion valentligi F-Faradey doimiyligi Ko va Ki-hujayra sirti va ichida K+ ionlarining kontsentratsiyasi K+ ionlari kontsentratsiyasining farqi nerv tolasidagi tinchlik potentsialining miqdorini belgilab beruvchi asosiy omil ekanligini, A.Xochkin (1962) va uning xamfikrlari kalmar degan molyuskaning gigant nerv hujayralari protoplazmasini tuz eritmalari bilan almashtirish usuli asosidagi tajribalarida isbotlashdi. Diametri qariyib 1 mm bwlgan toladan protoplazma sekin-asta siqib chiqarildi va tolaning puchayib qolgan qobig`iga sun`iy tuz eritmasi twldirildi. Bu eritmadagi kaliy ionlari kontsentratsiyasi hujayra ichidagi K+ ionlari kontsentratsiyasiga yaqin bwlgan taqdirda membrananing ichki va tashqi tomoni wrtasidagi potentsiallar farqi normal tolaning tinchlik potentsialiga taxminan (50-80mv) barobar bwlib chiqdi. İchki eritmaning K+ ionlari kontsentratsiyasining kamayishi natijasida tinchlik potentsiali kamaydi va hatto wzgarib ketdi. Tinchlik potentsialining kelib chiqishida K+ ionlari bilan birga Na+ ionlari ham ishtirok etadi. Hujayra sirtidagi suyuqlikda Na+ ionlari kontsentratsiyasi ortiqroq bwlib, undan protoplazmaga diffuziyalanib wtadi. Tinchlik holatida membrana natriy ionlarini juda kam wtkazganligidan Na+ ionlarining diffuziyasi juda ham qiyinlashgan bwladi. Shunga qaramay, Na+ ionlari membrana orqali protoplazma ichida diffuziyalanar ekan, musbat zaryadlarni olib kiradi, natijada K+ ionlarining hujayradan diffuziyalanib chiqishi tufayli vujudga keladigan tinchlik potentsialining miqdori bir muncha kamayadi. Aksari nerv hujayralari va tolalaridagi tinchlik potentsiali 90mv bwlish wrniga 60-70 mv bwlishi ham shu holat bilan izoxlanadi.Tinchlik potentsialini faqat K+ ionlari vujudga keltirganida edi, bu miqdor 90 mv bwlishi kerak edi. Shunday qilib, nerv tolalari va hujayralaridagi tinchlik potentsialining miqdori vaqt birligida hujayradan tashqariga diffuziyalanib chiquvchi musbat zaryadli K+ ionlari soni bilan tashqaridan membrana orqali hujayraga diffuziyalanib kiruvchi musbat zaryadli Na+ ionlari soni wrtasidagi nisbat bilan belgilanar ekan. Bu nisbat qancha yuqori bwlsa, tinchlik potentsialining miqdori ham shuncha katta bwladi. Membrana tinch turgan vaqtda faqatgina kaliyni yaxshi wtkazibgina qolmay, balki muskul tolalarida xlor ionlarini ham yaxshi wtkazadi. Xlor ionlarini yaxshi wtkazadigan hujayralarda membrana potentsialining yuzaga chiqishida ikkala ion (xlor va kaliy) birday ishtirok etadi. Hujayra ichida natriy ionlarining past kontsentratsiyasini, kaliy ionlarini esa yuqori kontsentratsiyasini ushlab turuvchi muhim mexanizm – bu natriy-kaliy nasosidir. Ma`lumki, hujayra membranasida tashuvchi tizim mavjud bwlib, ular hujayra tsitoplazmasida Na+ ionlarining uchtasini hujayra sirtiga olib chiqsa, hujayra sirtida joylashgan K+ ionlarining ikkitasini biriktirib, hujayra tsitoplazmasiga olib kiradi. Tashuvchilarni energiya bilan ATF ta`minlaydi. Natriy-kaliy nasosining bunday faoliyati quyidagi natijalarga olib keladi: Hujayra ichida K+ ionlarining yuqori kontsentratsiyasi ushlanib turiladi, bu wz navbatida membrana potentsiali kattaligini ta`minlaydi. Hujayra ichida Na+ ionlarini past kontsentratsiyasi ushlanib turilsa, bu bir tomondan, harakat potentsiali generatsiyasini ta`minlasa, ikkinchi tomondan hujayraning normal osmolyarligi va hajmini ham ta`minlaydi. Na+ ioni kontsentratsion gradienti doimiyligini ushlab turishi bilan natriy-kaliy nasosi hujayra membranasi orqali aminokislota va qandning tashilishini ham ta`minlaydi. Shunday qilib, hujayra membranasidagi tinchlik potentsialining miqdori vaqt birligi ichida hujayradan tashqariga diffuziyalanib chiquvchi musbat zaryadli K+ ionilari soni bilan tashqaridan membrana orqali hujayraga diffuziyalanib kiruvchi musbat zaryadli Na+ ionlari soni wrtasidagi nisbat bilan belgilanadi. Bu nisbat qancha yuqori bwlsa, tinchlik potentsialining kattaligi ham shuncha katta bwladi va aksincha. Yüklə 406,04 Kb. Dostları ilə paylaş:
|