Lý sinh học phần 7

phân bố không đồng đều các ion ở trạng thái cân bằng Donnan. Hiệu điện thế đó được gọi là hiệu điện thế màng (Um). Theo thí dụ trên ta thấy, khi cân bằng diễn ra thì phương trình cân bằng Gibbs -Donnan cho ta: [Na+]1 [Cl-]1 = [Na+]2 [Cl-]2 Có thể viết lại theo tỷ số nồng độ ion như sau: [Cl − ]1 [ Na + ] 2 = [Cl − ] 2 [ Na + ]1Lúc đó, phương trình hiệu số điện thế điện hoá của Nernst được viết lại cho hiệu điện thế màng là:RT [...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Lý sinh học phần 7 95phân bố không đồng đều các ion ở trạng thái cân bằng Donnan. Hiệu điệnthế đó được gọi là hiệu điện thế màng (Um). Theo thí dụ trên ta thấy, khi cân bằng diễn ra thì phương trình cânbằng Gibbs -Donnan cho ta: [Na+]1 [Cl-]1 = [Na+]2 [Cl-]2 Có thể viết lại theo tỷ số nồng độ ion như sau: [Cl − ]1 [ Na + ] 2 (5.20) = [Cl − ] 2 [ Na + ]1 Lúc đó, phương trình hiệu số điện thế điện hoá của Nernst đượcviết lại cho hiệu điện thế màng là: RT [ Na + ] 2 RT [Cl − ]1 Um = = ln ln (5.21) ZF [ Na + ]1 ZF [Cl − ] 2 III. Điện thế tĩnh. Trong cơ thể động vật, trên các tế bào, mô sống thường xuất hiệnvà tồn tại nhiều loại điện thế khác nhau. Các loại điện thế này có cùngnguồn gốc như nhau nhưng tuỳ theo nguyên nhân xuất hiện, phương phápđo đạc và điều kiện thí nghiệm mà ta có thể phân chia ra thành nhiều loạicó tên gọi khác nhau. Đó là các loại điện thế cơ bản như điện thế nghỉ,điện thế tổn thương, điện thế hoạt động, điện thế tại chỗ. Điện thế tĩnh hay còn gọi là điện thế nghỉ. Đó là điện thế đặc trưngcho trạng thái sinh lý bình thường của đối tượng sinh vật. Nói cách khác,điện thế này cũng đặc trưng cho tính chất điện của hệ thống sống ở trạngthái trao đổi chất bình thường. Điện thế tĩnh chính là hiệu điện thế bình thường tồn tại ở hai phíamàng, được xác định bằng cách ghi đo sự chênh lệch hiệu thế giữa tế bàochất và dịch ngoại bào. Có thể tiến hành thí nghiệm như dưới đây. 1. Thí nghiệm. Để khảo sát sự biến đổi dòng điện và đo hiệu điện thế màng củamột tế bào (mô sống hay một sợi thần kinh...) nào đó, thông thường ta haysử dụng phương pháp ghi đo vi điện cực nội bào. Thí nghiệm được tiến hành như hình 5.4 (a,b,c) dưới đây: 96 ( ( ( a b c Hình 5.4: Ghi đo điện thế nghỉ. a) Đặt hai điện cực phía ngoài màng sinh học. b) Đặt một điện cực bên ngoài và một vi điện cực xuyên qua màng. c) Cắm hai vi điện cực xuyên qua màng. Ghi đo bằng cách đặt hai điện cực trên bề mặt sợi thần kinh, tathấy kim điện kế ở đồng hồ đo dòng điện không lệch khỏi điểm không.Điều đó chứng tỏ không có sự chênh lệch điện thế giữa chúng (hình 5.4a). Nếu đặt một điện cực ở phía bên ngoài màng và một vi điện cựccắm xuyên qua màng, ta thấy giữa hai điện cực này có xuất hiện một hiệuđiện thế (hình 5.4b). Còn khi chọc cả hai vi điện cực xuyên qua màng thì ta cũng thấykim điện kế vẫn chỉ giá trị không. Điều đó chứng tỏ giữa hai điện cựckhông có một sự chênh lệch điện thế nào. (Hình 5.4c). Kết quả thí nghiệm trên cho thấy: Giữa mặt ngoài tế bào không bị tổn thương và môi trường bênngoài không có sự chênh lệch điện thế. Ngược lại giữa phần bên trong tếbào và môi trường bên ngoài luôn luôn tồn tại một hiệu điện thế nào đó.Sự chênh lệch điện thế này được gọi là điện thế nghỉ hay điện thế tĩnh củamàng (Resting membrane potential). 2. Đặc điểm. Điện thế nghỉ có hai đặc điểm như sau: - Mặt trong tế bào sống luôn luôn có giá trị điện thế âm so với mặt bên ngoài. Nói cách khác chiều điện thế nghỉ là không đổi. - Bình thường điện thế nghỉ có giá trị điện thế biến đổi rất chậm theo thời gian. Bằng các phương pháp và kỷ thuật ghi đo tốt, ta có thể duy trìdòng điện này trong một thời gian dài. Độ lớn điện thế giảm chậm theothời gian. Giá trị này chỉ giảm đi khi chức năng của tế bào, hay của sợi cơbắt đầu xuất hiện. 97 3.Các yếu tố ảnh hưởng đến điện thế nghỉ. Điện thế nghỉ đặc trưng cho trạng thái sinh lý bình thường của hệthống sống. Nếu thay đổi trạng thái sinh lý sẽ liên quan đến trạng tháichức năng của hệ. Do đó bất kỳ yếu tố nào làm ảnh hưởng đến quá trìnhtrao đổi chất bình thường của nó cũng đều ảnh hưởng đến điện thế nghỉcủa hệ, chẳng hạn như: - Dưới tác dụng của dòng điện bên ngoài. - Giá trị điện thế bị thay đổi khi làm thay đổi thành phần ion của môi trường. - Sự tác động của một số độc tố lên hệ thống sống cũng làm biến đổi nhanh điện thế màng. - Khi thay đổi lượng oxy trong môi trường cũng sẽ liên quan đến quá trình hô hấp của mô, cơ..., do đó sẽ làm ả ...