Питання із спецкурсу «Електрофізіологія» для студентів-бакалаврів кафедри фізіології людини І тварин лну імені Івана Франка Предмет І методи електрофізіології

1. 
   Предмет електрофізіології та її зв’язки з іншими науками. Розділи електрофізіології.
   
2. 
   Становлення та основні етапи розвитку електрофізіології (Луїджі Гальвані, Алессандро Вольта, Еміль Дюбуа-Реймон, Карло Маттеучі, Алан Ллойд Ходжкін і Е́ндрю Фі́лдінг Ха́кслі, Воронцов Данило Семенович, Платон Григорович Костюк, Ервін Неєр і Берт Сакман).
   

3. 
   Мембранні системи клітин.
   
4. 
   Хімічні компоненти мембрани. Роль ліпідів, білків і вуглеводів.
   
5. 
   Структуро-організуюча функція різних класів мембранних ліпідів (фосфогліцероліпідів, сфінголіпідів і стероїдних ліпідів).
   
6. 
   Структури, утворені фосфоліпідами у водних розчинах. Штучні мембрани. Моделі біологічних мембран.
   
7. 
   Гель-рідинний фазний перехід у біологічних мембран.
   
8. 
   Механізми транспортування речовин через біологічні мембрани та їхня характеристика.
   
9. 
   Відносна проникність чистого фосфоліпідного двошару для різних молекул. Коефіцієнт розподілу гідрофобних та гідрофільних речовин.
   

10. 
    Функціональні групи мембранних білків (транспортні білки, рецепторні білки, білки-ферменти, структурні білки).
    
11. 
    Метод визначення гідрофобних профілів мембранних білків.
    

12. 
    Прямий і опосередкований механізм дії первинних посередників. Іонотропні і метаботропні рецептори.
    
13. 
    Роль G-білків у трансдукції фізіологічного сигналу. Структура і регуляторний цикл G-білків.
    
14. 
    Аденілатциклазний шлях передачі інформації. Роль G_s- і G_i-білків.
    
15. 
    Система цГМФ.
    
16. 
    Фосфоінозитидний шлях передачі інформації.
    
17. 
    Са²⁺-кальмодулінова система
    
18. 
    Са²⁺ як внутрішньоклітинний посередник. Са²⁺-транспортувальні системи плазматичної і внутрішньоклітинних мембран
    
19. 
    Поняття про внутрішньоклітинний Са²⁺-сигнал
    

20. 
    Активний транспорт речовин через біологічні мембрани. Іонні помпи, їхні класи і швидкість транспортування.
    
21. 
    Na⁺-K⁺-помпа плазматичної мембрани. Функція, структура і механізм функціонування.
    
22. 
    Са²⁺-помпа СР. Функція, структура і механізм функціонування.
    
23. 
    Са²⁺-помпа ПМ. Функція, структура і механізм функціонування.
    
24. 
    ABC-транспортер. Модель транспортування MDR1.
    
25. 
    Порівняльна характеристика іонних транспортерів, їхні класи і швидкість транспортування. Уніпорт, симпорт і антипорт.
    
26. 
    Глюкозні уніпортери і натрій-глюкозні котранспортери.
    
27. 
    Іонні помпи, їхні класи і швидкість транспортування.
    
28. 
    Структура, властивості і функції плазматичної мембрани. Електрозбудливі і електронезбудливі мембрани.
    

29. 
    Мікроелектродне відведення мембранного потенціалу.
    
30. 
    Метод фіксації потенціалу в умовах внутрішньоклітинної перфузії (на прикладі гігантського аксона кальмара). Ємнісний струм та іонний струм витоку.
    
31. 
    Patch clamp. Загальна характеристика. Модифікації (Cell-attached mode, Whole-cell mode, Inside-out mode, Outside-out mode). Струм через поодинокі потенціал-керовані Na⁺-канали.
    

32. 
    Іонні канали як електричні провідники. Електрична еквівалентна схема. Вольт-амперна характеристика. Провідність каналу.
    
33. 
    Еквівалентна електрична схема плазматичної мембрани.
    
34. 
    Електрична ємність плазматичної мембрани. Загальна і питома електрична ємність мембрани. Ємнісний струм.
    
35. 
    Електричний опір плазматичної мембрани. Розрахунок вхідного (опору клітини) і питомого опору плазматичної мембрани.
    
36. 
    Підпорогові пасивні зміни мембранного потенціалу (фізичний електротон, локальний потенціал).
    
37. 
    Фізичний електротон. Залежність між амплітудою електротону і величиною подразнюючого струму (Вольт-амперна характеристика плазматичної мембрани).
    
38. 
    Зміни амплітуди фізичного електротону протягом часу дії подразнюючого імпульсу. Стала часу мембрани. Розрахунок.
    
39. 
    Зменшення амплітуди фізичного електротону із збільшенням відстані від точки подразнення. Стала довжини мембрани. Розрахунок.
    

40. 
    Мембранний потенціал спокою. Методи вимірювання, величина, механізм генерування і фізіологічне значення.
    
41. 
    Асиметричний розподіл іонів між цитозолем і міжклітинним середовищем. Правило електронейтральності. Осмотична рівновага.
    
42. 
    Електрохімічний градієнт як рушійна сила дифузії іонів через мембрану. Характеристика і виведення.
    
43. 
    Рівняння Нернста. Характеристика і виведення.
    
44. 
    Рушійна сила транспорту іонів через мембрану. Характеристика і виведення.
    

45. 
    Залежність між мембранним потенціалом і позаклітинною концентрацією К⁺. Гіперкалієва деполяризація. Реєстрація калієвих струмів витоку.
    
46. 
    Проникність мембрани для різних іонів у стані спокою. Рівняння Гольдмана-Ходжкіна-Катца. Графічне представлення мембранного потенціалу спокою і рівноважних потенціалів різних іонів.
    
47. 
    Роль каналів витоку і Na⁺-K⁺-помпи плазматичної мембрани у генеруванні мембранного потенціалу спокою. Ідентифікація, структура і властивості калієвих каналів витоку.
    

48. 
    Потенціал дії, його фізіологічна роль та механізми генерації. Фази потенціалу дії при внутрішньоклітинному відведенні. Дія фармакологічних препаратів на ПД.
    
49. 
    Зміни збудливості під час збудження. Абсолютний і відносний рефрактерний період. Амплітуда ПД у відносний рефрактерний період. Лабільність.
    
50. 
    Закон «все або нічого».
    
51. 
    Іонні струми у відповідь на деполяризацію мембрани в умовах фіксації потенціалу, їхня ідентифікація та властивості.
    
52. 
    Натрієва і калієва провідність та ймовірність активації натрієвих і калієвих каналів в умовах фіксації потенціалу.
    
53. 
    Активаційні та інактиваційні «ворота» потенціалкерованих Na⁺-каналів. Ворітний струм.
    
54. 
    Ідентифікація, структура, властивості і класифікація потенціалкерованих натрієвих каналів.
    
55. 
    Ідентифікація, структура, властивості і класифікація потенціалкерованих калієвих каналів.
    
56. 
    Еквівалентна електрична схема аксона під час генерації ПД.
    
57. 
    Роль зворотних зв’язків між різними подіями в ході генерації ПД.
    
58. 
    Механізм поширення потенціалів дії у мієлінованих і безмієлінових волокнах. Класифікація нервових волокон за швидкістю поширення потенціалу дії.
    
59. 
    Залежність швидкості поширення потенціалу дії від сталої довжини мембрани. Визначення сталої довжини.
    
60. 
    Закони проведення потенціалів дії нервовими волокнами.
    

61. 
    Пасивні і активні зміни мембранного потенціалу.
    
62. 
    Полярний закон.
    
63. 
    Підпорогові зміни збудливості. Фізіологічний електротон.
    
64. 
    Локальний потенціал.
    
65. 
    Залежність порогової сили струму від його тривалості.
    
66. 
    Залежність порогової сили струму від крутості наростання його сили.
    

67. 
    Міжклітинні контакти.
    
68. 
    Класифікація синапсів. Порівняльна характеристика електричний і хімічного синапсу.
    
69. 
    Механізм передачі збудження через електричний синапс.
    
70. 
    Механізм передавання збудження через хімічні синапси на прикладі холінергічного синапса.
    
71. 
    Синаптичні медіатори. Властивості, механізм дії та інактивація.
    
72. 
    Швидкі (короткочасні) і повільні (тривалі) постсинаптичні процеси.
    
73. 
    Властивості збудливих і гальмівних постсинаптичних потенціалів.
    
74. 
    Часова і просторова сумація постсинаптичних потенціалів.
    
75. 
    Передача гальмівних впливів. Пресинаптичне і постсинаптичне гальмування.
    

1. 
   Електрохімічний градієнт іона і, Дж/моль:
   

наслідок _

2. 
   Хімічний градієнт речовини, Дж/моль:
   

3. 
   Потенціал Нернста, В (_:
   

4. 
   Рушійна транспорту сила іона, В (_:
   



5. 
   Формула Гольмана-Ходжкіна-Катца, В (_:
   

6. 
   Стала часу мембрани, c:
   

7. 
   Загальна ємність мембрани, Ф (фарад):
   

8. 
   Питома ємність мембрани, Ф/см²:
   

9. 
   Загальний опір мембрани, Ом:
   

10. 
    Питомий опір мембрани кулястої клітини, (_:
    

11. 
    Низхідна частина фізичного електротону:
    

або _

12. 
    Висхідна частина фізичного електротону:
    

13. 
    Стала довжини мембрани, см:
    

14. 
    Зменшення амплітуди фізичного електротону із збільшенням відстані від точки подразнення:
    

15. 
    Провідність каналу для іона і, См:
    

16. 
    Провідність мембрани для іона і, См/см²: