Тема 10. МЕМБРАННИЙ ПОТЕНЦІАЛ.
Природа мембранного потенціалу спокою.
1. Скільки іонів калію міститься всередині і зовні нервової клітини?
2. Більше іонів Na міститься всередині чи зовні нервової клітини?
3. Як відрізняється проникність мембрани нервової клітини у стані спокою для іонів калію та натрію?
4. Потенціал спокою нервової клітини.
5. Мембрана у стані спокою заряджена позитивно чи негативно?
6. Пояснити причину виникнення мембранного потенціалу.
7. Калієвий потенціал.
8. Як можна виміряти мембранний потенціал?
9. Пояснити причину виникнення потенціалу дії.
10. Величина потенціалу дії.
11. Швидкість поширення потенціалу дії.
1. Хімічний потенціал: формула, означення.
2. Електрохімічний потенціал: формула, означення.
3. Умова рівноваги для іонів по обидва боки мембрани.
4. Вивести рівняння Нернста.
5. Рівняння Нернста для одновалентних іонів при 20°C.
6. Обчислити мембранний потенціал, якщо мембрана проникна тільки для іонів калію, їх концентрація всередині клітини – 400 ммоль/л, зовні – 40 ммоль/л.
7. Перфузія.
8. Як зміниться мембранний потенціал, якщо зменшити концентрацію іонів калію всередині клітини у 10 разів?
1. Постановка задачі.
2. Доннанівська фаза.
3. У яких напрямках переміщуються іони через мембрану, пояснити.
4. Записати умови рівноваги для цих іонів.
5. Вивести вираз для мембранного потенціалу.
6. Порівняти концентрації катіонів та аніонів в обох фазах.
7. Відношення Доннана.
8. У якому випадку відношення Доннана r=1?
9. Обчислити концентрацію іонів Cl– у доннанівській фазі та відношення Доннана, якщо [K+]е=[Cl–]е=30 ммоль/л, [K+]і=60 ммоль/л.
Електрохімічний потенціал і рівняння електродифузії Нернста – Планка.
1. Основні положення електродифузійної моделі.
2. Рівняння Теорелла для потоку іонів через мембрану.
3. Електрохімічний потенціал: формула.
4. Знайти диференціал від нього.
5. Вивести рівняння електродифузії Нернста – Планка для позитивних іонів.
6. Що означають обидва доданки?
7. Що означає знак «мінус» перед доданками?
8. Чим відрізняється аналогічне рівняння для негативних іонів?
9. При якій умові результуючий іонний потік буде нульовим?
1. Основні положення теорії постійного поля.
2. Графічно зобразити розподіл іонів та електричного потенціалу у мембрані і по обидва боки від неї згідно теорії постійного поля.
3. З яких доданків складається рівняння Гольдмана для сумарного потоку іонів через мембрану?
4. Що таке співвідношення Уссінга (словами)?
5. Коли співвідношення Уссінга виконується і про що свідчить його невиконання?
6. Як можна виміряти окремо потік іонів всередину клітини і назовні?
Вольт-амперні характеристики мембрани.
1. Вольт-амперна характеристика мембрани для випадку ne=nі; для випадку ne>nі; для випадку ne<nі.
2. Як зміниться потік іонів при ne=nі, якщо мембранний потенціал збільшити вдвічі?
3. Зобразити залежність потоку від мембранного потенціалу для негативних іонів для випадку ne=nі; для випадку ne>nі; для випадку ne<nі.
4. Одиниця вимірювання потоку іонів.
5. Як залежить коефіцієнт проникності від товщини мембрани?