Top Banner
Biyoelektriksel Potansiyeller Yrd. Doç. Dr. Aslı Aykaç YDU Tıp Fakültesi Biyofizik AD
32

Biyoelektriksel Potansiyeller - docs.neu.edu.trdocs.neu.edu.tr/staff/asli.aykac/elektriksel potansiyeller_25.pdf · Nernst Denklemi Denge Potansiyeli R: Gaz sabiti T: ... Bu potansiyele

Sep 02, 2019

Download

Documents

dariahiddleston
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: Biyoelektriksel Potansiyeller - docs.neu.edu.trdocs.neu.edu.tr/staff/asli.aykac/elektriksel potansiyeller_25.pdf · Nernst Denklemi Denge Potansiyeli R: Gaz sabiti T: ... Bu potansiyele

Biyoelektriksel Potansiyeller

Yrd. Doç. Dr. Aslı Aykaç YDU Tıp Fakültesi

Biyofizik AD

Page 2: Biyoelektriksel Potansiyeller - docs.neu.edu.trdocs.neu.edu.tr/staff/asli.aykac/elektriksel potansiyeller_25.pdf · Nernst Denklemi Denge Potansiyeli R: Gaz sabiti T: ... Bu potansiyele

Hücrede yük dağılımı

• Hücrede iyon dağılımı dengesizdir

– Zar seçici geçirgen

– İyonlara karşı geçirgenlik farklı

– Bir iyona karşı geçirgenlik değişken

• Elektrokimyasal gradient

• Potansiyel farkı

• Sinyal üretimi ve iletimi

Page 3: Biyoelektriksel Potansiyeller - docs.neu.edu.trdocs.neu.edu.tr/staff/asli.aykac/elektriksel potansiyeller_25.pdf · Nernst Denklemi Denge Potansiyeli R: Gaz sabiti T: ... Bu potansiyele

Plazma zarı üzerinde görülen elektriksel olayların sebebi:

• Hücre dışı sıvıda Na+ ve Cl -

• Hücre içi sıvıda K +, Fosfat bileşikleri ve – yüklü yan zincirlere sahip proteinler

Page 4: Biyoelektriksel Potansiyeller - docs.neu.edu.trdocs.neu.edu.tr/staff/asli.aykac/elektriksel potansiyeller_25.pdf · Nernst Denklemi Denge Potansiyeli R: Gaz sabiti T: ... Bu potansiyele

Voltaj Kapılı

Kimyasal kapılı

Mekanik

İyon kanalları ile madde taşıma

Elektro-kimyasal gradient farkı

Page 5: Biyoelektriksel Potansiyeller - docs.neu.edu.trdocs.neu.edu.tr/staff/asli.aykac/elektriksel potansiyeller_25.pdf · Nernst Denklemi Denge Potansiyeli R: Gaz sabiti T: ... Bu potansiyele

Zar Potansiyellerine Difüzyonun Etkisi

Kimyasal gradient farkı yaratır

Page 6: Biyoelektriksel Potansiyeller - docs.neu.edu.trdocs.neu.edu.tr/staff/asli.aykac/elektriksel potansiyeller_25.pdf · Nernst Denklemi Denge Potansiyeli R: Gaz sabiti T: ... Bu potansiyele

Difüzyonun Etkisi

Page 7: Biyoelektriksel Potansiyeller - docs.neu.edu.trdocs.neu.edu.tr/staff/asli.aykac/elektriksel potansiyeller_25.pdf · Nernst Denklemi Denge Potansiyeli R: Gaz sabiti T: ... Bu potansiyele

Difüzyonun Etkisi

Page 8: Biyoelektriksel Potansiyeller - docs.neu.edu.trdocs.neu.edu.tr/staff/asli.aykac/elektriksel potansiyeller_25.pdf · Nernst Denklemi Denge Potansiyeli R: Gaz sabiti T: ... Bu potansiyele

Nernst Denklemi

Denge Potansiyeli

R: Gaz sabiti T: Mutlak sıcaklık F: Faraday sabiti Z: İyon yükü (+/-)

Page 9: Biyoelektriksel Potansiyeller - docs.neu.edu.trdocs.neu.edu.tr/staff/asli.aykac/elektriksel potansiyeller_25.pdf · Nernst Denklemi Denge Potansiyeli R: Gaz sabiti T: ... Bu potansiyele

Denge Durumunda İyon Dağılımı

Page 10: Biyoelektriksel Potansiyeller - docs.neu.edu.trdocs.neu.edu.tr/staff/asli.aykac/elektriksel potansiyeller_25.pdf · Nernst Denklemi Denge Potansiyeli R: Gaz sabiti T: ... Bu potansiyele

• Dinlenim durumunda bulunan tüm hücrelerin plazma

zarları üzerinde, h.içi h.dışına göre – yapacak potansiyel

fark vardır. Bu potansiyele dinlenim zar potansiyeli denir.

• Dinlenim zar potansiyeli -5 ila 100 mV arasında değişir.

• Elektrik akımı potansiyeli değiştirene kadar dinlenim zar

potansiyeli devam eder.

• İki nokta arasındaki yük miktarı farkına elektriksel potansiyel denir.

Page 11: Biyoelektriksel Potansiyeller - docs.neu.edu.trdocs.neu.edu.tr/staff/asli.aykac/elektriksel potansiyeller_25.pdf · Nernst Denklemi Denge Potansiyeli R: Gaz sabiti T: ... Bu potansiyele

• Dinlenim zar potansiyeli esas olarak iki etmene bağlıdır:

Hiçi ve hdışı sıvılardaki iyon derişim farkına

Plazma zarında farklı iyonlara ait açık kanalların sayısını yansıtmak üzere zarın farklı iyonlara olan geçirgenliğinin farklı oluşuna

Page 12: Biyoelektriksel Potansiyeller - docs.neu.edu.trdocs.neu.edu.tr/staff/asli.aykac/elektriksel potansiyeller_25.pdf · Nernst Denklemi Denge Potansiyeli R: Gaz sabiti T: ... Bu potansiyele

37 oC

ENa+ = +65 mV

EK+ = -85 mV

ECl- = -90 mV

ECa2 + = +120 mV

Denge Potansiyeli

Page 13: Biyoelektriksel Potansiyeller - docs.neu.edu.trdocs.neu.edu.tr/staff/asli.aykac/elektriksel potansiyeller_25.pdf · Nernst Denklemi Denge Potansiyeli R: Gaz sabiti T: ... Bu potansiyele

~ - 70 mV

Dinlenim Zar Potansiyeli

Goldman-Hodgkin-Katz Denklemi

Page 14: Biyoelektriksel Potansiyeller - docs.neu.edu.trdocs.neu.edu.tr/staff/asli.aykac/elektriksel potansiyeller_25.pdf · Nernst Denklemi Denge Potansiyeli R: Gaz sabiti T: ... Bu potansiyele

Dinlenim Zar Potansiyeli

K+ sızma kanalları Na + sızma kanalları Na + - K+ ATPaz

Page 15: Biyoelektriksel Potansiyeller - docs.neu.edu.trdocs.neu.edu.tr/staff/asli.aykac/elektriksel potansiyeller_25.pdf · Nernst Denklemi Denge Potansiyeli R: Gaz sabiti T: ... Bu potansiyele

Terminoloji

Page 16: Biyoelektriksel Potansiyeller - docs.neu.edu.trdocs.neu.edu.tr/staff/asli.aykac/elektriksel potansiyeller_25.pdf · Nernst Denklemi Denge Potansiyeli R: Gaz sabiti T: ... Bu potansiyele

Zar Potansiyeli Değişimleri

Page 17: Biyoelektriksel Potansiyeller - docs.neu.edu.trdocs.neu.edu.tr/staff/asli.aykac/elektriksel potansiyeller_25.pdf · Nernst Denklemi Denge Potansiyeli R: Gaz sabiti T: ... Bu potansiyele

Dereceli potansiyeller

Reseptör potansiyeli Sinaptik potansiyeller

Genliği değişken Mesafe ile azalır Birikebilir Eşiği yoktur Süresi değişken Depolarizan Hiperpolarizan

Page 18: Biyoelektriksel Potansiyeller - docs.neu.edu.trdocs.neu.edu.tr/staff/asli.aykac/elektriksel potansiyeller_25.pdf · Nernst Denklemi Denge Potansiyeli R: Gaz sabiti T: ... Bu potansiyele

Dereceli potansiyeller

Page 19: Biyoelektriksel Potansiyeller - docs.neu.edu.trdocs.neu.edu.tr/staff/asli.aykac/elektriksel potansiyeller_25.pdf · Nernst Denklemi Denge Potansiyeli R: Gaz sabiti T: ... Bu potansiyele

Aksiyon potansiyeli Eşiği vardır (-55mV) Genliği sabit Hep ya da hiç

Genlik mesafe ile değişmez Süresi belli bir hücre için sabit Birikemez Dirençli (refraktör) period

Depolarizan Voltaj kapılı kanallar

Page 20: Biyoelektriksel Potansiyeller - docs.neu.edu.trdocs.neu.edu.tr/staff/asli.aykac/elektriksel potansiyeller_25.pdf · Nernst Denklemi Denge Potansiyeli R: Gaz sabiti T: ... Bu potansiyele

Aksiyon potansiyeli

Page 21: Biyoelektriksel Potansiyeller - docs.neu.edu.trdocs.neu.edu.tr/staff/asli.aykac/elektriksel potansiyeller_25.pdf · Nernst Denklemi Denge Potansiyeli R: Gaz sabiti T: ... Bu potansiyele

Voltaj Kapılı Na+ Kanalları

Lokal anestezik (lidokain) maddeler tetrodotoxin (TTX) ve saxitoksin (STX) tarafından bloke edilmektedir.

Page 22: Biyoelektriksel Potansiyeller - docs.neu.edu.trdocs.neu.edu.tr/staff/asli.aykac/elektriksel potansiyeller_25.pdf · Nernst Denklemi Denge Potansiyeli R: Gaz sabiti T: ... Bu potansiyele

Voltaj kapılı K+ kanalları

İnsülin eksikliği → Hiperkalemi → Depolarizasyon

→ Uyarılabilirlik ?

Page 23: Biyoelektriksel Potansiyeller - docs.neu.edu.trdocs.neu.edu.tr/staff/asli.aykac/elektriksel potansiyeller_25.pdf · Nernst Denklemi Denge Potansiyeli R: Gaz sabiti T: ... Bu potansiyele

Pozitif ard potansiyel

Page 24: Biyoelektriksel Potansiyeller - docs.neu.edu.trdocs.neu.edu.tr/staff/asli.aykac/elektriksel potansiyeller_25.pdf · Nernst Denklemi Denge Potansiyeli R: Gaz sabiti T: ... Bu potansiyele
Page 25: Biyoelektriksel Potansiyeller - docs.neu.edu.trdocs.neu.edu.tr/staff/asli.aykac/elektriksel potansiyeller_25.pdf · Nernst Denklemi Denge Potansiyeli R: Gaz sabiti T: ... Bu potansiyele

Refraktör Dönem

Page 26: Biyoelektriksel Potansiyeller - docs.neu.edu.trdocs.neu.edu.tr/staff/asli.aykac/elektriksel potansiyeller_25.pdf · Nernst Denklemi Denge Potansiyeli R: Gaz sabiti T: ... Bu potansiyele

Refraktör Dönem

Mutlak refraktör dönem

Na kapıları aktive edilemez

Yeni bir AP oluşturulamaz

Rölatif refraktör dönem

Na kapıları açık

K kapıları açık

Page 27: Biyoelektriksel Potansiyeller - docs.neu.edu.trdocs.neu.edu.tr/staff/asli.aykac/elektriksel potansiyeller_25.pdf · Nernst Denklemi Denge Potansiyeli R: Gaz sabiti T: ... Bu potansiyele

Aksiyon Potansiyelinin İletimi

Page 28: Biyoelektriksel Potansiyeller - docs.neu.edu.trdocs.neu.edu.tr/staff/asli.aykac/elektriksel potansiyeller_25.pdf · Nernst Denklemi Denge Potansiyeli R: Gaz sabiti T: ... Bu potansiyele

Aksiyon Potansiyelinin İletimi

Page 29: Biyoelektriksel Potansiyeller - docs.neu.edu.trdocs.neu.edu.tr/staff/asli.aykac/elektriksel potansiyeller_25.pdf · Nernst Denklemi Denge Potansiyeli R: Gaz sabiti T: ... Bu potansiyele

Aksiyon Potansiyelinin İletimi

Page 30: Biyoelektriksel Potansiyeller - docs.neu.edu.trdocs.neu.edu.tr/staff/asli.aykac/elektriksel potansiyeller_25.pdf · Nernst Denklemi Denge Potansiyeli R: Gaz sabiti T: ... Bu potansiyele

Aksiyon Potansiyelinin Sıklığı

Page 31: Biyoelektriksel Potansiyeller - docs.neu.edu.trdocs.neu.edu.tr/staff/asli.aykac/elektriksel potansiyeller_25.pdf · Nernst Denklemi Denge Potansiyeli R: Gaz sabiti T: ... Bu potansiyele

Uyarılabilen Hücreler Sinir hücreleri

Kas hücreleri

Nörosekretuar hücreler

Bazı endokrin, immün ve üreme sistemi hücreleri

Page 32: Biyoelektriksel Potansiyeller - docs.neu.edu.trdocs.neu.edu.tr/staff/asli.aykac/elektriksel potansiyeller_25.pdf · Nernst Denklemi Denge Potansiyeli R: Gaz sabiti T: ... Bu potansiyele