Câu 1. Trình bày nguyên nhân gây ra điện thế nghỉ tế bào? Ứng dụng bơm Na+ -K+ATPase trong quá trình điện học của tim.
- Nguyên nhân gây ra điện thế nghỉ tế bào
+ Nồng độ ion kali bên trong cao hơn bên ngoài tế bào.
+ Các cổng kali mở (tính thấm chọn lọc đối với K+) nên các K+ ở sát màng tế bào đồng loạt đi từ trong ra ngoài tế bào và tập trung ngay sát mặt ngoài màng tế bào, làm cho mặt ngoài màng tích điện dương so với mặt trong màng tích điện âm.
+ Bơm Na – K vận chuyển K+ từ phía bên ngoài trả vào phía bên trong màng tế bảo giúp duy trì nồng độ K+ bên trong tế bào cao hơn bên ngoài tế bào.
- Ứng dụng bơm Na+ -K+ATPase trong quá trình điện học của tim
– Bơm natri-kali được công nhận rộng rãi là cơ chế chính để vận chuyển ion tích cực qua màng tế bào của mô tim, chịu trách nhiệm tạo ra và duy trì gradient natri và kali qua đường tĩnh mạch, rất quan trọng đối với điện sinh lý tế bào tim.
+ Quan trọng, Hoạt động của bơm natri-kali bị suy giảm trong một số tình trạng bệnh chính, bao gồm cả thiếu máu cục bộ và suy tim.
Tuy nhiên, những cách thức hoạt động tinh vi của nó đối với điện sinh lý tim, cả hai đều trực tiếp thông qua bản chất điện sinh và gián tiếp thông qua điều hòa cân bằng nội môi của tế bào, làm cho khó dự đoán hậu quả điện sinh lý của việc giảm hoạt động của bơm natri-kali trong quá trình tái cực tim.
+ Bơm natri-kali là một trong những các cơ chế ion quan trọng trong việc điều chỉnh các đặc tính chính của quá trình tái cực tim và sự phụ thuộc vào tốc độ của nó, từ cấp dưới tế bào đến toàn bộ cơ quan. Chúng bao gồm vai trò của máy bơm trong điều chế hai pha của tái phân cực và khúc xạ tế bào, kiểm soát tốc độ của động lực natri và canxi trong tế bào và do đó, sự thích ứng của tái phân cực với những thay đổi trong nhịp tim, cũng như tầm quan trọng của nó trong việc điều chỉnh chất nền chống loạn nhịp thông qua điều chế sự phân tán của sự tái phân cực và sự phục hồi.
Câu 2. Tìm trên website hình ảnh mô tả trạng thái phân cực, khử cực, tái hồi cực của tế bào.
* Hình ảnh mô tả trạng thái phân cực
Biểu diễn giản đồ của các sự kiện phân cực tế bào có liên quan trong quá trình phát triển hình chiếu giao phối nấm men đang chớm nở.
* Hình ảnh mô tả trạng thái khử cực
– Sự khử cực của một dây thần kinh
* Hình ảnh mô tả trạng thái tái hồi cực
Sự siêu phân cực, sự khử cực và sự tái phân cực của một tế bào thần kinh đều do dòng ion, hoặc các phân tử tích điện, vào và ra khỏi tế bào.
Câu 3. So sánh điện thế khuếch tán của K+ và Na+?
| Của K+ | Của Na+ | |
|---|---|---|
| Điện thế khuếch tán | + Ion K+ phân bố ở bên trong nhiều hơn bên ngoài tế bào sẽ khuếch tán từ trong ra ngoài theo bậc thang nồng độ qua kênh K+.
+Theo phương trình Nernst tính được điện thế khuếch tán của ion K+ là -94mV. + Tính thấm của màng tế bào ở trạng thái nghỉ đối với K+ rất cao, gấp 100 lần Na+ (nói cách khác, ở trạng thái nghỉ kênh K+ đóng không chặt bằng kênh Na+ nên K+ rò rỉ nhiều hơn Na+). +Do vậy, điện thế khuếch tán của K+ đóng vai trò chính tạo ra điện thế nghỉ. |
+ Ion Na+ phân bố ở bên ngoài nhiều hơn bên trong tế bào sẽ khuếch tán từ ngoài vào trong theo bậc thang nồng độ qua kênh Na+.
+ Theo phương trình Nernst tính được điện thế khuếch tán của ion Na+ là +61mV. + Tuy nhiên do tính thấm của màng tế bào ở trạng thái nghỉ đối với Na+ kém hơn K+, nên theo phương trình Goldman điện thế màng của 2 ion này là -86mV. |
Câu 4. Điền vào bảng sau: Đặc điểm trạng thái điện học của màng tế bào.
| Các pha | Diễn tiến | Kết quả |
|---|---|---|
| Pha 0: Khử cực nhanh | Khử cực nhanh. Dòng Na+ nhanh từ ngoài vào trong tế bào. | (Na vào kênh Na nhanh) |
| Pha 1: Tái cực sớm | Tái cực nhanh sớm. Dòng Na+ từ ngoài vào trong tế bào đột ngột đóng lại. Dòng Ca++ bắt đầu vào trong tế bào. | (K ra) |
| Pha 2: Bình nguyên | Cao nguyên tái cực, điện thế trong màng vẫn (+), Na+ tiếp tục vào trong màng tế bào nhưng chậm hơn, Ca++ cũng vào trong màng và K+ thoát ra ngoài màng. | (Ca vào qua kênh Ca++ type L (long-lasting)10-20% Na vào kênh Na chậm, K ra) |
| Pha 3: Tái cực nhanh | Tái cực nhanh muộn, K+ thụ động thoát ra ngoài màng tế bào, điện thế trong màng trở nên âm tính hơn. | Na ra
qua bơm 3 Na/2 K, Ca ra qua bơm 3Na/1 Ca và bơm Ca |
| Pha 4: Phân cực ( nghỉ) | Phân cực, ở đầu giai đoạn này các ion Na+ chủ động di chuyển ra ngoài màng tế bào, còn K+ lại chuyển vào trong. Khi điện thế màng đạt đạt đến mức cao nhất, tế bào trở lại trạng thái phân cực như khi nghỉ (trước giai đoạn 0 của điện thế hoạt động | trở về trị số ban đầu và
ổn định |