يؤدي التنبيه الكهربائي الفعال إلى توليد كمون عمل غشائي ، و من أجل معرفة الظواهر الأيونية المصاحبة له أجريت الدراسة التالية:
تمثل الوثيقة (1) توزع شوارد كل من +Na و +K داخل و خارج المحور العملاق للكالمار .
حلل النتائج الممثلة بالوثيقة (1) .
التحليل :
- نلاحظ تباين في توزع الشوارد على جانبي غشاء المحور حيث :
- تركيز شوارد +Na خارج المحور أكبر من تركيزه داخل المحور ب 9 مرات .
- تركيز شوارد +K داخل المحور أكبر من تركيزه خارج المحور ب 20 مرة .
ماذا تستنتج فيما يخص الكمون الغشائي ؟
الاستنتاج :
كمون الراحة ناتج عن التوزع غير المتساوي لشوارد +Na و +K على جانبي الغشاء .
لغرض تفسير حركة الشوارد المسببة لكمون العمل إليك مايلي :
- يقدر الكمون الغشائي للمحور العملاق للكالمار بحوالي mV 70-
- يفرض (يطبق) كمون معدل قيمته ( mV 70 +) فيتنبه الغشاء .
- يبين التسجيل (أ) من الشكل "أ" للوثيقة (2) التيارات الأيونية الناتجة عن ذلك التنبيه .
ماذا يقدم لك هذا التسجيل كتفسير أولي لحركة الشوارد المسببة لكمون العمل ؟
يعمل التنبيه عل إحداث :
- تيار أيوني داخلي سريع لفترة قصيرة حوالي 0.5 ثانية .
- تيار أيوني خارجي بطيء لفترة حتى ينتهي الكمون المفروض .
- يمكن القول أن كمون العمل ناتج عن حركة سريعة للشوارد كالتالي تيار داخلي يوافق زوال الاستقطاب .
من أجل تحديد نوع الشوارد المتحركة نتيجة التنبيه ( الكمون المفروض ) ، جعل الغشاء الهيولي فاصلا بين وسطين متساويي التركيز ل +Na ، و استبدل جزء من +Na الوسط الخارجي بقاعدة الكولين موجبة الشحنة (هذه الأخيرة غير نفوذة عبر الغشاء ) ، ثم طبق على المحور الكمون المعدل السابق .
يبين التسجيل (ب) من الشكل "ب" للوثيقة (2) النتيجة المحصل عليها .
قارن بين التسجيلين ( أ ، ب) .
المقارنة بين التسجيل أ و ب :
- في حالة الأولى التسجيل أ : نلاحظ تيارين أيوني داخلي و أخر خارجي
- في الحالة الثانية التسجيل ب : نسجل اختفاء التيار الداخلي في حين يكون التيار الخارجي أسرع مما هو عليه في الحالة الأولى .
ماذا يمكنك استنتاجه ؟
الاستنتاج : التيار الأيوني الداخلي ناتج عن حركة شوارد +Na
أعيدت نفس التجربة السابقة ولكن باستبدال شوارد +K داخل خلوي بالكولين بحيث يصبح تركيزها داخل المحور و خارجه متساويا ، فتم الحصول على التسجيل (ج) من الشكل "ب" للوثيقة (2) .
من التحليل المقارن للتسجيلين ( أ ، ج ) ماهي المعلومة الإضافية التي يمكنك استخراجها ؟
المعلومة الإضافية : التيار الخارجي ناتج عن حركة شوارد +K
مما سبق و بالإستتعانة بمعلوماتك أجب عن الأسئلة التالية :
لماذا تم تعويض شوارد +Na و +K بالكولين ؟
تم تعويض +Na و +K بالكولين التي تحمل شحنة موجبة للحفاظ على استقطاب الغشاء .
ما هي الظواهر الأيونية المصاحبة لكمون العمل ؟
الظواهر الأيونية : دخول +Na و خروج +K
ماهو التسجيل الذي يمكن الحصول عليه عند استبدال كامل ل +Na الخارجي بالكولين ؟ وضح إجابتك .
لا نسجل كمون عمل بل نتحصل على فرط في الاستقطاب لعدم دخول شوارد +Na و بالتالي يصبح الوسط الداخلي ذو كهروسلبية كبيرة .
هل نتحصل على كمون عمل عند تعويض +K بالكولين ؟ وضح إجابتك .
نعم نتحصل على كمون عمل عند تعويض بالكولين .
التوضيح : كون شوارد +Na هي المتسببة في حدوث زوال الاستقطاب و لكن تكون عودة الاستقطاب بطيئة و لانسجل فرط في الاستقطاب لعدم خروج شوارد +K .