ŽIVA

Potenciál, který mají buňky

V úvodních biologických přednáškách se často filozoficky rozebírá, co je život a jaké má atributy. I kdybychom znali přesné uspořádání všech atomů v organismech, stejně nám to neřekne nic o tom, co jim dává jejich životní energii. Co je ona alchymisticky tajemná vis vitalis? V tomto článku probereme jeden z fascinujících projevů živoucí a doslova elektrizující síly, kterou jsou membránové potenciály. Pro pokusy s nimi nebudete muset shánět žabí stehýnka jako Luigi Galvani, objevitel „živočišné elektřiny“, nabídneme vám počítačovou alternativu v podobě simulátoru membránových potenciálů.

Materiály k výuce – zadání i řešení úlohy a návod pro učitele najdete níže v Souborových přílohách.

K dalšímu čtení v Živě:

Význam a funkce elektrických signálů v rostlinách (2014, 2: 57–59)

Citovaná a doporučená literatura:

FÍLA, Jan, et al. Komunikace. Biologická olympiáda, přípravný text kategorie A a B. Praha: Česká zemědělská univerzita v Praze, 2013.

JIROUNEK, Petr. O šíření signálů v živých organizmech 1–5. Vesmír 1996, 75(2-6).

SILBERNAGL, Stefan; DESPOPOULOS, Agamemnon. Atlas fyziologie člověka, 6. vydání. Praha: Grada Publishing, 2004.

Materiály k výuce

• potencial-ktery-maji-bunky.pdf – Membránové potenciály – návod pro učitele
• potencial-ktery-maji-bunky-1.pdf – Membránové potenciály (úloha Biologické olympiády) – zadání (pdf)
• potencial-ktery-maji-bunky-2.pdf – Membránové potenciály (úloha Biologické olympiády) – řešení (pdf)
• potencial-ktery-maji-bunky.doc – Potenciály – pracovní list zadání (doc)
• potencial-ktery-maji-bunky-1.doc – Potenciály – pracovní list řešení (doc)

Obrazové přílohy

• Akční potenciál na axonu neuronu. Graf uprostřed ukazuje změny membránového potenciálu a propustnosti membrány pro sodné a draselné ionty během průchodu akčního potenciálu. V klidovém stavu jsou napěťově řízené kanály uzavřeny. Malá počáteční depolarizace otevírá napěťově řízené sodné kanály, takže dochází k masivnímu vtoku Na+ a depolarizaci. Sodné kanály jsou však opět rychle uzavřeny, a tak převládne výtok K+ pomaleji otevíranými napěťově ovládanými draselnými kanály – dochází k návratu potenciálu ke klidovým hodnotám (repolarizaci) a k přesáhnutí těchto hodnot (hyperpolarizaci). Nakonec se pomocí sodnodraselné pumpy obnoví původní rozložení iontů. Podle: S. Silbernagl (2004), volně upravil M. Zouhar
  

Archiv článků pro pedagogy a studenty

© 2024 Časopis ŽIVA – Rozhled v oboru veškeré přírody.
Založil roku 1853 J. E. Purkyně.
Vydává Nakladatelství Academia,
Středisko společných činností AV ČR, v. v. i., za podpory Akademie věd ČR.