BÀI GIẢNG ĐIỆN THẾ MÀNG TẾ BÀO

ĐIỆN THẾ MÀNG
TẾ BÀO
Nguyễn Xuân Cẩm Huyên


Dàn bài
• Điện thế màng
• Điện thế động


Khái niệm cơ bản
• Volt: sự sai biệt về điện tích giữa 2 điểm trong
không gian

• Ion
– Anion
– Cation

• Các lực làm di chuyển ion
–
–
–
–

Chuyển động nhiệt
Lực tĩnh điện
Sự sai biệt về nồng độ
Bơm ion


Khái niệm cơ bản

• Phân cực: màng tế bào có điện tích âm bên
trong, dương bên ngoài
• Khử cực: điện thế màng tế bào dương hơn điện
thế màng lúc nghỉ
• Tăng cực: điện thế màng tế bào âm hơn điện
thế màng lúc nghỉ
• Tái cực: điện thế màng tế bào từ tình trạng khử
cực trở về tình trạng nghỉ


Sự sai biệt về nồng độ giữa hai
bên màng
•
•
•
•
•

Na+ 117 mM
K+
3
Cl120
Anions 0
Total 240

•
•
•
•
•

Na+
30 mM
K+
90
Cl4
Anions 116
Total 240

[+ charge] = [- charge]
[+ charge] = [- charge]
0 mV

-89 mV


Điện thế màng
• Ion đi ra và đi vào tế bào qua các kênh ion
– K+ và Cl- di chuyển dễ dàng qua các kênh ion
– Na+ di chuyển ít

• A- bị nhốt bên trong tế bào


Điện thế khuếch tán
• Sự di chuyển
của ion gây
ra sự sai biệt
về điện thế
 điện thế

khuếch tán


Điện thế cân bằng
• Điện thế màng ngăn cản sự khuếch tán tuyệt đối
của một ion qua màng tế bào được gọi là điện thế
cân bằng của ion đó
• Phương trình Nernst

EMF (mV) =  61 log

[ion] i
[ion]o

• Điện thế cân bằng
– Na+: + 60 mV
– K+ : - 90 mV  điện thế màng chủ yếu là do K+
– Cl- : - 60 mV


Điện thế màng
•

Phương trình Goldman-Hodgkin-Katz
– Điện thế màng tế bào là kết quả của sự di
chuyển của tất cả các ion qua màng tế bào
[Na+]i PNa+ +[K+]i PK+ + [Cl-]o PClEMF (mV) = - 61 log
[Na+]o PNa+ + [K+]o PK+ + [Cl-]i PCl-

P (permeability): tính thấm của màng

Điện thế màng


Các mô có tính kích thích
• Có khả năng tạo ra và đáp ứng với tín hiệu điện
• Mô thần kinh và mô cơ


Dẫn truyền tín hiệu thần kinh


Xináp điện

Xináp hóa học


Điện thế nghỉ của dây thần kinh
• Điện thế khuếch tán của ion kali và ion natri
– K+ được huy động ra khỏi tế bào bởi sự sai biệt về
nồng độ nhưng lực tĩnh điện lại ngăn cản sau đó
– Na+ được huy động ít vào tế bào bởi lực tĩnh điện và
sự sai biệt về nồng độ

• Tính thấm của màng TB
– Đối với kali x 100 đối với natri

• Bơm Na+-K+
– Có tính sinh điện vì đưa 3 Na+ ra ngoài và 2 K+ vào

trong


Điện thế động của dây thần kinh
• Tín hiệu thần kinh được dẫn truyền bằng điện
thế động
• ĐT động: sự thay đổi nhanh, có tính hồi phục,
của điện thế màng sau khi tế bào bị kích thích


Điện thế động của dây thần kinh
• Các giai đoạn của ĐT
động
– ĐT nghỉ
– Khử cực: điện thế màng
trở nên dương tính hơn
lúc nghỉ
– Tái cực: điện thế màng từ
mức khử cực trở về lúc
nghỉ


Các kênh do điện thế gác cổng
• Kênh natri
– Cổng hoạt hóa
– Cổng bất hoạt

• Kênh kali

Điện thế động của dây thần kinh


Điện thế động của dây thần kinh


Điện thế động của dây thần kinh
• Thời kỳ trơ
– Tuyệt đối: tín
hiệu kích thích
không thể gây ra
một ĐT động
– Tương đối: tín
hiệu kích thích
phải mạnh hơn
bình thường mới
gây ra một ĐT
động


Điện thế động của dây thần kinh
• Kích thích vượt quá điện thế ngưỡng gây
mở kênh natri


Điện thế động của dây thần kinh
• Vòng phản hồi dương tính làm mở kênh natri càng
lúc càng nhiều
• Định luật tất hoặc không

Điện thế động
• Thời kỳ trơ ngăn sự lan truyền của ĐTĐ
theo chiều ngược lại


Sự dẫn truyền tín hiệu thần kinh
• Sợi trục có
myelin

• Sợi trục
không có
myelin


Dẫn truyền
thần kinh-cơ