Transcript + + + + + + + + + + + + + + + + - - - - - -

Cell Diversity
‫هومئوستاز ‪ :‬ابقا ء پايا يا بدون تغيير محيط داخلي ‪.‬‬
‫كلووودو بارووافد ل ژيستوفراووي ژااراووود ل دف يش وود ووا پ و م ووا ده كوواد‬
‫ك و ‪ melieu interior‬يووا محوويط داخلووي بوودن رلووي ف و تغييوور واايط‬
‫محيط‬
A phospholipid
HYDROPHILIC HEAD
HYDROPHOBIC TAILS
3D model of a
Phospholipid
3
Summary
Molecule
Mode of Transportation
O2
Diffusion
CO2
Diffusion
H2O
Osmosis
Glucose (C6H12O2)
Facilitated Diffusion
Special Transport
Ions
Large Solids (starch, etc) Phagocytosis
Pinocytosis Large Liquids (oils)
Hormones
Receptor-Mediated
Diffusion
Move from HIGH to LOW concentration •
“passive transport” –
no energy needed –
movement of water
diffusion
osmosis
‫نيروهاي موثر برحرکت يونها‪...‬؟‬
‫• ريرو اري فا ك دف راض ا لولي فود ا يون رمل مي كنند فا مي توان ب‬
‫فوش فياض ي تجزي و تحليل كاد‪.‬‬
‫• پتارايلي ك دف ان حاكي يونها از راض اء باابا ود( دقيقا از ارت اف خاتص‬
‫يك يون خاص از ا جلوگيرد كند )ل پتارايل تعادلي ( ‪) E‬ان يون راميده مي‬
‫ود ك از تااود راراي بد ي مي ايد‪:‬‬
‫‪EMF = ± 61 log Ci/ Co‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫دف موقع ا تفاده از اين ژامو بايددف رظا گاژي‪:‬‬
‫‪-1‬پتارايل دف خافج ا صفا ا ي‪.‬‬
‫‪-2‬پتارايل محا ب ده پتارايل داخل ا ا ي‪.‬‬
‫‪-3‬رالمي پتارايل بااد يونهاد مثبي (‪ )-‬و بااد يونهاد منفي (‪ )+‬دف رظا گاژت مي‬
‫ود‪.‬‬
‫روامل موثا دف پيداي‬
‫پتارايل ا تراحتي‬
‫• ‪ -1‬خ وصيات اء پال ماري‪:‬‬
‫ريم تااواري( اختالف اتشترو يمياري)‬
‫• ‪ -2‬مشاوموتكوتهاري ك رمي توارند از لو خافج و باف منفي دافرد‬
‫• ‪ -3‬پمپ دي ‪ -‬پتا ي و ژعاتيي اتشترو فريك آن‬
‫• ‪ -4‬كاراتهاد ر تي ( دي – پتا ي )‬
‫اء‬
‫قانون خنثايي الكتريكي‪...‬؟‬
‫• تعادل دونان‪:‬‬
‫• = ‪Donnan Equitation‬‬
‫• ] ‪[ K+I ][ Cl-I ] = [ K+o ][ Cl-o‬‬
‫‪Forces That Move Ions‬‬
‫• )‪Concentration (C‬‬
‫– ‪diffusion, random movement‬‬
‫• )‪(E‬‬
‫‪Electrostatic‬‬
‫– ‪ions = charged particles‬‬
‫• يونهاد مختلف عي مي كنند دف جهي اختالف اتشترو يمياري خود‬
‫حاكي كنندك دف اين حاتي پتارايل اتشتريكي( پتارايل ارت افد)دف‬
‫طاژين اء ايجاد خوا د د‪ .‬اين پتارايل اتشتريكي قابل اردازه‬
‫گيرد خوا د بود‪.‬‬
Equilibrium Potential

[K ]
RT
E 
log
ZF
[K ]
o
K
•
•
•
•

i
R = gas constant
F = Faraday constant
T = temperature (K)
Z = valence (charge) of ion ~
Equilibrium Potential

[K ]
58mV
E 
log
Z
[K ]
o

K
i
K+: z = +1
Cl-: z = -1
Mg++: z = +2
20
E  58mV  log
 75mV
400
K
Equilibrium Potential

[ Na ]
RT
E 
log
ZF
[ Na ]
o

Na
i
440
E  58mV  log
 55mV
50
Na
10
Membrane Potential:
Goldman Equation
P [ K ]  P [ Na ]  P [Cl ]
RT
V 
log
F
P [ K ]  P [ Na ]  P [Cl ]

K

o
Na

m
K

o
cl

i
Na
o

i
cl
i
P = permeability •
at rest: PK: PNa: PCl = 1.0 : 0.04 : 0.45 –
Net potential movement for all ions •
‫• بديهي ا ي ك مقداف پتارايل اء دف ا لحظ معين ب توزرع يونهاد دي ؛ پتا ي و كلا‬
.‫ ميلي وتي ا ي‬-86 ‫ ومقداف ان‬. ‫و رفوذپذياد اء ب ا يك از اين يونها باتگي دافد‬
Change in Ion Permeability
Stimulus
Depolarization
Repolarization
Hyperpolarization
Membrane potential (mV)
+20
0
-20
-40
-60
-80
Time (ms)
Na+
K+
Na+
Na+
Na+
Na+
K+
Na+
Na+
Na+
Na+
channel
K+
K+
K+
intracellular
K+
K+
K+
Na+
Na+
Na+
Na+-K+
exchange pump
K+
Na+
Na+
K+
K+
Na+
ATPase
K+
ADP
Pi
K+
Na+
Na+
K+
channel
K+
K+
Na+
ATP
Na+
K+
K+
K+
K+
Na+
K+
‫رق‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫ايا يونها دف پيداي‬
‫پتارايل رمل‪...‬؟‬
‫اتف‪ -‬اريونها‬
‫ب‪ -‬يون كلاي‬
‫ج‪ -‬كاراتهاد كلايمي دفيچ داف وابات ب وتتاف كاراتهاد ا ات كلايمي –‬
‫ديمي ريس راميده مي ورد‪.‬‬
‫زمان ژعا دن كارا ژوق ‪ 10‬تا ‪ 20‬باابا كارا ارع ديمي ا ي‪.‬‬
‫دف رضل صاف و قلبي ژااوان اتند‪.‬‬
‫يون كلر‪...‬؟‬
‫• چاا يون كلا دف توتيد پتارايل رمل رق‬
‫• ‪ -1‬بطوف پا يو رمل مي كند‪.‬‬
‫• ‪ -2‬پمپي بااد ان وجود ردافد‪.‬‬
‫کمی دافد؟‬
‫• ‪ -3‬كارا ر تي ان دف جايان پتارايل رمل تغيير زيادد رمي كند‪.‬‬
‫ارت اف پتارايل رمل‬
‫نگاميک پتارايل رمل توتيد مي ودل ميدان اتکتريکي داخلي توتيد ده ب‬
‫قدف کافي قود ا ي تا ا لوتهاد مااي فا تحايک کند‪.‬‬
‫پتارايل رمل دف يک جهي منت ا مي ود و رمي توارد باگادد زياا حد آ تار‬
‫اري ک اخيرا تحايک ده ا ي‪ .‬آرقدف بال ا ي ک رمي توارد مجددا‬
‫تحايک ود‪.‬‬
‫چگورگي ارت اف پتارايل رمل‪...‬؟‬
‫وقتي يك رقط از ژيبر ر بي فا با يك محاك منا ب تحايك كني‬
‫دف منطق تحايك ده يك جايان موضعي يوري بوجود مي ايد ك‬
‫مي توارد رقط بعد از خود فا تحايك كاده و كاراتهاد ديمي‬
‫وابات ب وتتاف فا بگ ايد‪.‬‬
‫اطالرات دف دامن يگنا يا کل آنها ر اي بلک دف ژاصل‬
‫زماري بين ا پايکها )‪ (interspike interval‬ا ي‪.‬‬
Action Potential
Na+
Outside
+++++++++++++++++- - - - - - - +++++++++++
- - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + - - - - - - - - - - - +3 Na+
+
Inside
K
2 K+
Na+, K+- ATPase Pump
Resting Membrane Potential
Combination of the following results in the •
Resting Membrane Potential:
Potassium diffusion –
Sodium diffusion –
Na+, K+ - ATPase –
‫) دف داخل و خافج لوتهال پتارايلي فا‬clˉˉ , Na+, K+( ‫اختالف لظي يونها‬
.‫ايجاد مي کند ک دف حاتي تعاد پتارايل ا تراحي راميده مي ود‬
Membrane Potentials
1.
Resting
Potential
(just
described)
2.
3.
Excitatory
Post- Action
synaptic Potential
potential
threshold
4.
Inhibitory
Post-synaptic
potential
Copyright © Allyn & Bacon 2004
‫آستانه تحريک و قانون همه يا هيچ‬
‫حداقل دپالريزايسون مورد نياز برای ايجاد پتانسيل عمل ‪ ،‬آستانه تحريک خوانده می شود‪.‬‬
‫هر زمان آستانه تحريک ايجاد شود پتانسيل عمل ايجاد شده قانون همه يا هيچ می باشد‪.‬‬
‫انواع پتانسيلهاي عمل‪...‬؟‬
‫عامل اطمينان چيست‪...‬؟‬
‫• نسبت ‪ AP‬به ‪ ST‬را عامل اطمينان مي گويند‪.‬‬
‫• هر گاه تحريك پذيري انقدر كم شود كه نسبت قدرت پتانسيل عمل به‬
‫استانه تحريك از واحد كمتر شود ايمپالس عصبي نمي تواند از ناحيه‬
‫بيحس شده عبور كند‪.‬‬
‫نقش كانالهاي سديمي دريچه دار وابسته به ولتاژ در پيدايش‬
‫‪AP‬‬
‫نقش كانالهاي پتاسيمي دريچه دار وابسته به ولتاژ در پيدايش‬
‫‪AP‬‬
Absolute & relative refractory period
Absolute Refractory Period
30
Figure 11.15
‫تحايک راپذياد مطلق و رابي‬
‫• بعد ازيک پتارايل رملل ژاصل زماري وجود دافد ک آ تار تحايک بي‬
‫نهايي ده و لو ب يچ تحايکي پاسخ رمي د د ک ب آن تحايک‬
‫راپذياد مطلق )‪ (absolute refractory period‬مي گويند‪ .‬اين زمان بااد‬
‫يک لو ر بي يک ميلي ثاري ا ي‪ .‬ير ژعا دن كاراتهاد ديمي يا‬
‫كلايمي‪.‬‬
‫• زماري طو مي ک د تا حد آ تار از بي نهايي ب مقداف راما خود‬
‫با د‪ .‬اين زمان تحايک راپذياد رابي )‪(relative refractory period‬‬
‫راميده مي ود‪ -1 .‬ژعا دن بعض ي از كاراتهاد ديمي‬
‫•‬
‫‪ -2‬باز دن كاراتهاد پتا يمي‬
‫گره ها رانويه‬
‫با گسترش غالف‬
‫در طول آکسون‪،‬‬
‫در ميان سلول های شوان مجاور‪،‬‬
‫بريدگی هايی در غالف ميلين‬
‫ديده می شود‬
‫که در اين نقاط ‪ ،‬آکسون فاقد‬
‫عايق بندی است‪.‬‬
‫اين بريدگی ها به گره های رانويه‬
‫موسوم هستند‪.‬‬
‫هدايت جهشی‬
‫پتانسيل عمل در‬
‫جريان پيمودن‬
‫تار عصبی ميلين دار از‬
‫گرهی به گره بعدی‬
‫جهش می کند‪،‬‬
‫که اين فرآيند را‬
‫هدايت جهشی‬
‫می نامند‪.‬‬
‫مزاياي نورونهاي ميلين دار‪...‬؟‬
‫• ‪ -1‬افزايش سرعت هدايت‬
‫• ‪ -2‬كاهش مصرف انرژي‬
‫• ‪ -3‬افزايش تواتر تحريك‬
‫مفهوم تاخير سيناپسي چيست‪...‬؟‬
Types of Synapses
Electrical • • Chemical
•Found in: escape reflex neurons (e.g.
goldfish)
•Epithelial cells (gut)
•Cardiac muscle cells (heart)
Figure 5.1a, Bear, 2001
•Found in: Almost all
mammalian neurons
Figure 5.10, Bear, 2001
‫مهار تحريك پذيري‬
‫• ‪ Membrane Stabilizing Factors‬تثبيي كننده ا و‬
‫بيحس كننده اد موضعي‬
‫• رواملي اتند ك تحايك پذياد ا فا كا مي د ند‪.‬‬
‫‪Excitatory Postsynaptic Potentials‬‬
‫)‪(EPSPs‬‬
‫• ناشي از ‪ De‬غشا پس سيناپسي باالفاصله در زير تكمه سيناپسي‬
‫فعال است و چون ضعيف است نمي تواند تمام غشا را دي پوالريزه‬
‫كند ‪ ،‬بلكه فقط يك ‪ EPSP‬توليد مي كند‪.‬‬
‫علت ‪...EPSP‬؟‬
‫• باز شدن كانالهاي سديمي‬
Inhibitory Postsynaptic Potentials
(IPSPs)
‫علت )‪... (IPSPs‬؟‬
‫• تحريك ممكن است موجب عبور يونهايي از غشا نورون پس‬
‫سيناپسي شود كه بجاي يك جواب ‪ De‬يك جواب زودگذر ‪Hyper‬‬
‫ايجاد كند‪.‬‬
‫• الف‪ -‬افزايش ورود يون كلر‬
‫• ب‪ -‬افزايش خروج پتاسيم‬
EPSP Summation
Spatial
Summation
Temporal
Summation
‫همگرايي و واگرايي نوروني‪...‬؟‬
In put – out put
In put – out put
/0002
000/10
E&I
Postsynaptic
location
‫‪Chemical synapse‬‬
‫ترمينالهای پيش سيناپسی‬
‫‪AT‬‬
‫‪P‬‬
‫تعداد ترمينالهای پيش سيناپسی ‪...‬؟‬
‫• ‪1- Excitatory‬‬
‫•‬
‫‪2-Inhubitory‬‬
‫سرنوشت ماده ميانجی‬
‫چند نوع ماده‬
‫ميانجی وجود‬
‫دارد؟‬
Inhibition
‫?…‪Summation‬‬
‫• جمع پذيري و اهميت ان‪...‬؟‬
‫انواع جمع پذيري‪...‬؟‬
‫• ‪ ( Spatial. Summation-1‬جمع پذيري فضايي )‬
‫انواع جمع پذيري‪...‬؟‬
‫• ‪( Temporal Summation-2‬جمع پذيري زماني )‬