Hogyan jelenik meg a villamos energia a ketrecben?
hasított 1890-ben Wilhelm Ostwald, aki tovább féligáteresztő műanyag fóliák azt javasolta, hogy a félig-áteresztő képesség lehet az oka nem csak az ozmózis, hanem az elektromos jelenségek. Az ozmózis akkor következik be, amikor a film kis molekulákat visz át a vízbe, és nem halad át nagy molekulájú cukrot. De az ionok is más lehetnek! Ezután a membrán csak egy jellel, például pozitív ionokkal jár. Valójában, ha megvizsgáljuk a Nernst képletét a két megoldás diffúziós potenciáljára, amely a C1 és C2 elektrolitkoncentrációknál jelenik meg a felületen:
Vd = (u - v) / (u + v) -1 * (RT / F) * ln C1 / C2
ahol u - sebessége gyors ion, v - a sebességet a lassabb ion, R - egyetemes gázállandó, F - Faraday szám, T - a hőmérséklet, és azt sugallják, hogy a membrán az anionok nem áteresztő, azaz v = 0, akkor láthatjuk, hogy a Vg számára nagy értékeket kell feltüntetni:
Így, Ostwald kombinálta a Nernst képletét és a féligáteresztő membránok ismeretét. Azt javasolta, hogy az ilyen membrán tulajdonságai megmagyarázzák az izmok és az idegek potenciálját és a hal elektromos szervének csodálatos hatását.
A döntő lépést Julius Bernstein Dubois-Raymond iskola tudósa tettette. Elmagyarázta az izmok és az idegek elektromos tulajdonságait, nem ezeknek a szerveknek az egészében, hanem azon sejtek tulajdonságai alapján, amelyekből az összes szövet és szerv összetevődik. Végül, a "tettes", amely "állati villamos energiát" teremt, egyértelműen jelezte a sejtmembránt és a "fegyvert" - az ionok átadását. Így a Bernstein-sejtés, az elektrokémia és a sejtelmélet kombinálódik. Julius Bernstein a biopotentiumok membránelméletének alapítója.
Az információ átadása a szervezetben.
Ahelyett, hogy foglalkoznánk az információ tényleges átadásával a testben, vessünk egy pillantást a sejtmembránra. Cellamembrán - folyékony film, amelyet lipidek alkotnak - zsírszerű anyagok. Két réteg lipidmolekulából áll, amelyekbe fehérjemolekulák vannak beágyazva. Érdekeltek vagyunk, először is, az elektromos jellemzőit a membrán, ami kezdett tanulni 1910-ben, német fizikus és kémikus W. Nernst, ugyanaz a Nernst, aki vezette a diffúziós potenciál a képlet. A méréseket az alábbiak szerint végeztük: különböző frekvenciájú áramot hajtottunk végre a sejtszuszpenzióban, és specifikus rezisztenciáját meghatároztuk. Egy speciális elméletet fejlesztettek ki, amely lehetővé tette, hogy külön-külön meghatározták a membrán és a protoplazma ellenállását. Ennek az iránynak a kifejlesztése, G. Fricke 1925-ben kimutatta, hogy a membrán vezet
magát a kísérletekben, mint párhuzamos ellenállást és. kondenzátor
Vagyis a sejtmembrán ekvivalens sémáját találtam meg. Kezdetben létrehozta ezt a rendszert az eritrocita membránra.
Vegye ki a tintahal axonját, és hasonlítsa össze a rendszert egy közönséges karmesterrel.
Elektromos áramkörök a jelátvitelhez. Az axon-séma (a) az rm membránellenállás és az emf forrásának C membrán-kapacitásának hosszanti ellenállásait tartalmazza. Em. A technikai jelátviteli rendszer (b) egy terhelésáram E forrásból és egy K kapcsolóból áll.
Még első pillantásra is látható, hogy a rendszerek radikálisan különböznek egymástól.
Mindannyian hallottunk elektromos halakról. Számomra hosszú ideig rejtély maradt, hogy egy viszonylag kis elektromos angolna körülbelül 800 - 900 V potenciálkülönbséget képes kialakítani. Hogyan rendezik ezeket a halakat?
A termelő szervek alapjai a lapos sejtek oszlopai, amelyek egymás tetején fekszenek, mint például a réz-cink párok egy oszlopos oszlopban. Az egyes sejtek egyik felszínén idegvéget alkalmazunk. Amikor a test nyugalmi állapotban van, mindegyik sejtnek mindkét oldala ugyanolyan potenciállal rendelkezik, és egyetlen áram sem halad át a szerven. Amikor minden impulzus áthalad az idegrostokon, a posztszinaptikus membrán élesen növeli az ionokra való áteresztőképességét és a potenciális cseppek nullára esnek. Ez a cellához áramló áramhoz vezet. Tehát van egy kibocsátás a stingray és az asztrológus. A halakban, az evolúciós szakaszokban fejlettebbek, mint például az elektromos angolnák, a Nílus csuka és a Nílusi testek valamivel másképp vannak elrendezve. A szinapszis által működtetett sejt oldalán lévő membrán elektromosan ingerelhető, így amikor az idegi impulzus áthalad, nemcsak csökkenti a nullára, hanem újratölthető potenciálját, ami a sejtek által generált nagyobb potenciális különbséget biztosítja.