Тема 9. Особенности строения и принципы функционирования анализатора вкуса

Вкусовые рецепторы языка и ротовой полости. Вкусовые сосочки и вкусовые почки. Иннервация вкусовых рецепторов. Черепно-мозговые нервы, участвующие в проведении информации от вкусовых рецепторов. Пути проведения вкусовой информации. Корковые центры вкуса.

Тема 10. Биологические мембраны.

Строение, химический состав, электрические и биофизические свойства, три главные функции. Методы исследования свойств мембран. Три модели биологических мембран (в историческом аспекте). Основные химические компоненты клеточных мембран. Мембранные липиды, химическое строение и функции (с примерами). Белки клеточных мембран, подразделение и функции (с примерами).

Тема 11. Потенциал покоя.

Ионные градиенты. Ионный состав цитоплазмы (аксоплазмы) и внеклеточной среды. Мембранная теория Ю. Бернштейна. Равновесный трансмембранный потенциал: ионный механизм, уравнение Нернста. Пассивные и активные потоки ионов, определяющие потенциал покоя. Зависимость трансмембранного потенциала от концентрации различных ионов.

Тема 12. Потенциал действия.

Исследование проводимости мембраны гигантского аксона кальмара во время потенциала действия (эксперименты К. Коула). Исследование потенциала действия гигантского аксона кальмара (эксперименты А. Ходжкина и Э. Хаксли). Натриевая гипотеза механизма потенциала действия. Компоненты общего тока, определяющего изменение потенциала мембраны во время генерации потенциала действия. Факторы, определяющие динамику компонентов общего ионного тока. Принципы разделения компонентов общего тока. Метод «фиксации потенциала». Эквивалентная электрическая схема мембраны, фиксация «пространства», фиксация напряжения. Принципиальная электрическая схема фиксации потенциала. Анализ ионных токов методом «фиксации потенциала» при возбуждении гигантского аксона кальмара. Уравнение Нернста для потенциала действия. Фармакологическое разделение ионных токов. Динамика ионных проводимостей во время развития ПД. Ионная проводимость в мембране перехвата Ранвье миелинизированного нервного волокна. Сравнение с ионной проводимостью мембраны гигантского аксона кальмара. Механизм инактивации натриевой проводимости (активационные и инактивационные ворота). Зависимость состояния активационных и инактивационных ворот от потенциала. Зависимость натриевой проводимости от состояния активационных и инактивационных ворот. Цикл А. Ходжкина. Кривая инактивации натриевой проводимости. Воротные механизмы ионных каналов. Воротные токи, асимметричный ток смещения. Модель электроуправляемого воротного механизма. Фазы рефрактерности потенциала действия и их значение.

Тема 13. Ионные токи мембран сомы нейронов.

Метод внутриклеточного диализа. Мультиионная природа токов во время генерации потенциала действия в соме нервных клеток моллюсков и позвоночных (исследования П.Г. Костюка). Ионные механизмы генерации потенциала действия в клетках Пуркинье мозжечка. Метод patch-clamp в исследованиях ионных токов, протекающих через одиночные ионные каналы. Принцип анализа ионных токов, проходящих через одиночный канал. Потенциал-зависимые токи, подразделение по различным критериям (ионная природа, кинетика, пороговый потенциал), свойства и функции. Потенциал-зависимые ионные каналы. Общие свойства, структура и подразделение. Филогенез потенциал-зависимых каналов. Зависимость состояния каналов от потенциала, различных лигандов и других факторов. Функциональные части каналов. Потенциал-зависимые K⁺-, Na⁺-, Ca²⁺- и Cl^--каналы, их специфические структурные особенности и подразделение. Особенности селективных фильтров Na⁺- и K⁺-каналов. Механизм инактивации Na⁺-каналов. Энергетические профили ионных каналов.