Overview
Wykład dotyczył mechanizmów transportu przez błonę komórkową oraz elektrycznych właściwości komórek pobudliwych – nerwowych i mięśniowych.
Rodzaje transportu przez błonę komórkową
- Transport bierny (dyfuzja, transport ułatwiony) zachodzi zgodnie z gradientem stężeń, bez nakładu energii.
- Transport aktywny zachodzi wbrew gradientowi stężeń, wymaga energii z hydrolizy ATP lub gradientu jonowego.
- Transport pierwotny: pompa sodowo-potasowa (antyport 3Na+/2K+), pompa wapniowa, wodorowa, ABC.
- Transport wtórny: współtransport glukozy, aminokwasów z jonami sodowymi.
- Przez kanały jonowe zachodzi transport zgodnie z różnicą potencjałów, kanały mogą być stale otwarte, bramkowane ligandem, napięciem, mechanicznie lub temperaturą.
Endocytoza i egzocytoza
- Endocytoza to pobieranie substancji do komórki (pinocytoza – małe cząstki, fagocytoza – większe, np. bakterie).
- Transcytoza: transport endocytowanych cząsteczek przez komórkę na drugą stronę.
- Egzocytoza to usuwanie substancji na zewnątrz komórki, np. peptydów, białek, śluzu.
- Procesy zależne są m.in. od pH oraz obecności receptorów.
Potencjał błonowy i transport jonów
- Dominujące jony wewnątrz komórki: potasowe (K+), na zewnątrz: sodowe (Na+).
- Wnętrze komórki ma ujemny potencjał dzięki wysokiemu stężeniu anionów białkowych.
- Przepuszczalność błony dla K+ jest ~25 razy większa niż dla Na+.
- Potencjał spoczynkowy komórki nerwowej: -70 do -90 mV; mięśnia szkieletowego: -90 mV; kardiomiocyta: -90 mV.
Potencjał czynnościowy
- Bodziec progowy powoduje depolaryzację (napływ Na+), potem repolaryzację (wypływ K+) i ewentualnie hiperpolaryzację.
- Potencjał progowy dla komórki nerwowej: ok. -55 mV.
- Amplituda potencjału czynnościowego niezależna od siły bodźca – zasada „wszystko albo nic”.
- Czas trwania potencjału: komórka nerwowa ~1–2 ms, kardiomiocyt ~250 ms.
Okresy refrakcji
- Refrakcja bezwzględna: brak reakcji na bodziec bez względu na jego siłę.
- Refrakcja względna: możliwa słabsza reakcja na bardzo silny bodziec.
- Leki (np. lignokaina) skracają czas trwania potencjału i okres refrakcji.
Kluczowe pojęcia
- Transport aktywny — przenoszenie substancji wbrew gradientowi stężeń przy użyciu energii.
- Pompa sodowo-potasowa — białko transportujące 3 Na+ na zewnątrz i 2 K+ do wnętrza komórki.
- Potencjał spoczynkowy — stała różnica potencjału między wnętrzem a zewnątrz komórki.
- Depolaryzacja — wzrost ładunku dodatniego wewnątrz komórki przez napływ Na+.
- Repolaryzacja — przywracanie ujemnego potencjału przez wypływ K+.
- Refrakcja — okres niepobudliwości komórki po potencjale czynnościowym.
Action Items / Next Steps
- Powtórzyć rodzaje transportu i etapy potencjału czynnościowego.
- Przygotować się na ćwiczenia praktyczne z wywoływania potencjału czynnościowego.
- Zapoznać się z mechanizmem pracy pompy sodowo-potasowej.
- Przeczytać materiał na temat wymiany jonów w mięśniach i układzie moczowym przed kolejnym wykładem.