1. ŠTA STVARA I ODRŽAVA RAZLIKU U SASTAVU
EKSTRAĆELIJSKE I INTRAĆELIJSKE TEČNOSTI ???

2. ĆELIJSKA MEMBRANA !!!

3. TRANSPORT KROZ ĆELIJSKU MEMBRANU
-difuzija (prosta i olakšana)
-posredovan nosačima (olakšana difuzija, primarni i sekundarni
aktivni transport)

4. OSMOZA je protok vode (neto difuzija) kroz polupropustljivu ćelijsku
membranu, iz rastvora sa malom koncentracijom rastvorenih čestica u
rastvor sa većom koncentracijom rastvorenih čestica!!!

5. -Rastvori A I B razdvojeni su
semipermeabilnom membranom. Rastvor A
sadrži čestice koje su isuviše velike da bi
prošle kroz membranu. Rastvor B je čista
voda. Prisustvo čestica u rastvoru A dovodi
do nastanka osmotskog pritiska
-Razlika u osmotskim pritiscima koja se
razvija na membrani uzrokuje da se voda
kreće iz rastvora B (koji ima niži osmotski
pritisak) u rastvor A ( sa višim osmotskim
pritiskom)
-Vremenom će se volumen rastvora A
povećati a volumen rastvora B smanjiti.

6. Koncentracija osmotski aktivnih čestica (nedifusibilne čestice) u rastvoru naziva se
OSMOLARNOST
-Osmolarnost se može izračunati korišćenjem sledeće formule:
O = g x C
gde je:
O = osmolarnost (osm/L)
g = broj čestica u rastvoru (osm/mol)
C = koncentracija (mol/L)
gNaCl = 2
gglucose = 1
NaCl ↔ Na+ + Cl-

7. ISOSMOTSKI = rastvori iste osmolarnosti
HIPEROSMOTSKI = rastvor sa većom osmolarnošću
HIPOOSMOTSKI =rastvor sa nižom osmolarnošću

8. MEMBRANSKI POTENCIJALI

9. JONSKI KANALI su integralni proteini koji se prostiru kroz celu membranu, od njene spoljašnje do unutrašnje strane, i kada su otvoreni omogućavaju prolazak određenih jona.

10. -Aktivaciona vrata Na+ kanala u nervu
PRIMERI VOLTAŽ ZAVISNIH KANALA
-Aktivaciona vrata Na+ kanala u nervu
se otvaraju depolarizacijom i kada su
otvorena, membrana nerva je
propustljiva za Na+.
Inaktivaciona vrata Na+ kanala se
zatvaraju depolarizacijom; kada su
zatvorena, membrana je
nepropustljiva za Na+.
Vrata (samo jedna) za K+ se otvaraju
depolarizacijom; kada su otvorena
membrana je propustljiva za K+.
!!!

11. PRIMER ZA LIGAND ZAVISNE KANALE
Nikotinski receptor za acetilholin na motornoj završnoj u mišićima ploči je jonski kanal koji se otvara kada se acetilholin veže za njega. Kada je otvoren, propustljiv je za Na+ i K+, što dovodi do depolarizacije motorne završne ploče.

12. PRIMERI ZA Na+ I K+ DIFUZIONE POTENCIJALE
sile hemijskog
kretanja
(koncentraciona
razlika)
sile električnog
kretanja
(potencijalna
razlika)

13. NERNST-ova JEDNAČINA se koristi za izračunavanje ravnotežnog potencijala za datu koncentracionu razliku permeabilnog jona kroz ćelijsku membranu.
E = ± 61 log Ci/Co gde je Co = ekstracelularna koncentracija i
Ci = intracelularna koncentracija
E Na+= + 65mV
EK+= - 85mV
ECa2+ = + 120mV
ECl- = - 85mV
Ova jednačina pokazuje vrednost potencijala za dati jon pri elektrohemijskoj ravnoteži u slučaju da je membrana permeabilna samo za taj jon (ne i za druge jone)
ravnoteža
Znak potencijala ima pozitivnu vrednost (+) ako je jon koji se razmatra negativan a negativnu (-) ako je jon pozitivan.
Izračunajte membranski potencijal za različite vrednosti C i razmislite!!!

14. MIROVNI MEMBRANSKI POTENCIJAL
se izražava kao izmerena potencijalna razlika kroz ćelijsku membranu u mV.
se prema konvenciji, izražava kao vrednost intracelularnog potencijala u odnosu na ekstracelularni potencijal. Tako, mirovni membranski potencijal od – 70mV znači 70 mV, sa negativnošću u ćeliji.

15. AKCIONI POTENCIJAL
je svojstvo ekscitabilnih ćelija (tj. nerva, mišića) koje se sastoji iz brze (msec)
depolarizacije, koja je praćena repolarizacijom membranskog potencijala.
Akcioni potencijali imaju:
- stereotipičnu veličinu i oblik
- prostiru se (šire se) duž membrane
- po principu sve ili ništa.

16. PRAG je vrednost potencijala membrane na kome je akcioni potencijal neizbežan.
Inward current (unutrašnja struja) depolarizuje membranu. Ako unutrašnja struja depolarizuje membranu do vrednosti praga, nastaje akcioni potencijal. U slučaju da nije dovoljno pozitivnih jona ušlo u ćeliju da bi depolarizovalo membranu do praga (subpragovni potencijal), tada neće nastati akcioni potencijal.

17. AKCIONI POTENCIJAL
Kretanje pozitivnih jona u ćeliju depolarizuje membranski potencijal do praga
Depolarizacija prouzrokuje brzo otvaranje aktivacionih vrata Na+ kanala, i provodljivost za Na+ brzo raste.
Provodljivost za Na+ postaje veća nego za K+ , i membranski potencijal se kreće prema (ali ga sasvim ne dostiže) ravnotežnom potencijalu za Na+. Takva brza depolarizacija tokom akcionog potencijala nastaje usled ulaska Na+ u ćeliju.
The overshot je brzi deo na vrhu akcionog potencijala kada je potencijal membrane pozitivan.
-Tetrodotoxin (TTX) blokira ove voltaž-zavisne Na kanale i onemogućava nastajanje akcionog potencijala.

18. FAZA REPOLARIZACIJE AKCIONOG POTENCIJALA
Depolarizacija izaziva i zatvaranje inaktivacionih vrata
Na+ kanala (ali mnogo sporije nego što uzrokuje otvaranje aktivacionih vrata). Zatvaranje inaktivacionih vrata dovodi do zatvaranja natrijumovih kanala, i provodljivost za Na+ se vraća ka nuli.
Depolarizacija sporo otvara K+ kanale i
povećava provodljivost za K+, čak do višeg nivoa nego u mirovanju
Zajednički efekat zatvaranja natrijumovih kanala i veće otvaranje kalijumovih kanala dovodi do povećanja provodljivosti za kalijum, i membranski potencijal je repolarizovan. Na taj način, izlazak kalijumovih jona iz ćelije dovodi do repolarizacije.
Undershoot (hyperpolarizing afterpotential or
positive afterpotential) hiperpolarizujući naknadni potencijal ili pozitivni naknadni potencijal – Provodljivost za kalijum se zadržava na višoj vrednosti nego u mirovanju kratko vreme nakon zatvaranja natrijumovih kanala. Tokom ovog perioda, membranski potencijal je veoma blizu vrednosti ravnotežnog potencijala za kalijum.

19. AKOMODACIJA se javlja kada se vrednost potencijala ćelijske membrane održava na depolarizacionom nivou tako da pragovni potencijal postoji ali bez okidanja akcionog potencijala.
Akomodacija može da se demonstrira preko hiperkalemije, kada je skeletna mišićna membrana depolarizovana usled visoke koncentracije ekstracelularnog K+ . Iako je membranski potencijal blizu praga, akcioni potencijal se ne javlja jer su inaktivaciona vrata Na+ kanala zatvorena usled depolarizacije, što dovodi do mišićne slabosti.

20. Propagacija akcionih potencijala nastaje
kada se lokalno kretanje pozitivnih jona proširi na susedne delove membrane, koji se zatim depolarizuju do pragovnog potencijala nakon čega nastaju akcioni potencijali.

21. Brzina provođenja u nervnim vlaknima zavisi od:
Dijametra vlakna – povećanje dijametra nervnog vlakna dovodi do smanjenja unutrašnjeg otpora; tako, brzina provođenja impulsa raste što je vlakno deblje.
b. Mijelinske ovojnice. Mijelin ima ulogu izolatora oko aksona i povećava brzinu provođenja impulsa u nervnim vlaknima. Mijelinizirana nervna vlakna provode impulse tzv. saltatornom kondukcijom budući da akcioni potencijali mogu da nastanu samo u Ranvijerovim čvorovima, mestima prekida mijelinske ovojnice.