གྱེས་རྡུལ་རྒྱུ་ལམ་ཁག་དང་བྱ་མེད་སྐྱི་མོའི་ནུས་པ།
Ion Channels and
Resting Membrane Potential
སློབ་ཁྲིད་སྔོན་མར་ཕྱིར་བལྟ། Recap of prior lecture
This Photo by Unknown Author is licensed under CC BY-SA-NC
This Photo by Unknown Author is licensed under CC BY-SA
This Photo by Unknown Author is licensed under CC BY-NC
This Photo by Unknown Author is licensed under CC BY
དེ་རིང་ང་ཚོས་གློག་བརྡ་བསྐྲུན་པ་དང་རྒྱུད་གཏོང་བྱེད་དུ་འཇུག་པའི་དབང་རྩ་ཕྲ་གཟུགས་ཀྱི་གཞི་རྩའི་ཁྱད་ཆོས་ཤིག་ལ་ཞིབ་བལྟ་བྱེད།
སློབ་ཁྲིད་སྔོན་མར་ཕྱིར་བལྟ། : པུས་མོའི་ཧད་སྦུད་ལྡོག་འགུལ། �Recap of prior lecture: Knee-jerk reflex
བརླ་ཡི་སྣེ་བཞི་ཤ་གནད།
གྷ་བྷ་བར་གནས་ཕྲ་གཟུགས།
སྐྱ་རྫས།
དབང་ཚོར་དབང་རྩ་ཕྲ་གཟུགས།
བརླ་རྒྱབ་ཤ་སྒྲིམ།
རྒྱུངས་པ།
དབང་ཚོར་དབང་རྩ་ཕྲ་གཟུགས། འགུལ་སྐྱོད་དབང་རྩ་ཕྲ་གཟུགས། བར་གནས་དབང་རྩ་ཕྲ་གཟུགས། (གྷ་བྷ།)
དཀར་རྫས།
རྡུལ་ཕྲན་ནི་གློག་ཁུར་དང་ལྡན་པའི་གཞི་རྡུལ་གྱིས་གྲུབ་པ་རེད།
Atoms are made of charged elementary particles
ཡང་རླུང་གི་རྡུལ་ཕྲན།
བུལ་རྫས་ལྕགས་རིགས་དང་བུལ་རྫས་གྱེས་རྡུལ།
Sodium metal and sodium ion
Universal in a single atom
རྡུལ་ཕྲན།
རྡུལ་ཕྲན་གྱི་གདོས་ཚད་ (Atomic mass )= བར་རྡུལ་ + ཕོ་རྡུལ་
རྡུལ་ཕྲན་རྣམས་ཕན་ཚུན་སྦྲེལ་སྦྱོར་བྱེད་པའི་སྒོ་ནས་མཉམ་སྤྱོད་འཆིང་བ་(གློག་རྡུལ་མཉམ་སྤྱོད་བྱེད་པ་རེད་)འམ་གྱེས་རྡུལ་འཆིང་བ་(གློག་རྡུལ་གནས་སྤོ་བྱེད་)གང་རུང་ཞིག་གྲུབ།
གློག་རྡུལ་མཉམ་སྤྱོད་བྱེད་བཞིན་པ།
གློག་རྡུལ་གནས་སྤོ་བྱེད་བཞིན་པ།
མཉམ་སྤྱོད་འཆིང་བ།
གྱེས་རྡུལ་འཆིང་བ།
གྱེས་རྡུལ་འཆིང་བའི་ནང་དུ་གློག་རྡུལ་རྙེད་འཐོབ་དང་བོར་བརླག་འབྱུང་།�Ionic Bonds involve a loss and gain of electrons.
Na+
Cl-
Na
Cl
གྱེས་རྡུལ་མོ།
གྱེས་རྡུལ་ཕོ།
མཉམ་སྤྱོད་འཆིང་བ། COVALENT BONDS
གཅིག་མཚུངས་མིན་པའི་སྒོ་ནས་གློག་རྡུལ་མཉམ་སྤྱོད་། =
སྣེ་ལྡན་མཉམ་སྤྱོད་འཆིང་བ།
Unequal sharing of electrons =
POLAR Covalent Bond
H
o
མཉམ་སྤྱོད་འཆིང་བ།
གློག་རྡུལ་གཅིག་མཚུངས་ཀྱི་སྒོ་ནས་མཉམ་སྤྱོད། =
སྣེ་བྲལ་མཉམ་སྤྱོད་འཆིང་བ།
Equal sharing of electrons =
NON-POLAR Covalent Bond
o
o
O
O
H
ཡང་རླུང་རྡུལ་ཕྲན།
གློག་རྡུལ།
ཕོ་རྡུལ།
གློག་རྡུལ་ ༨
གློག་རྡུལ་ ༨
ཕོ་རྡུལ་ ༨
བར་རྡུལ་ ༨
ཕོ་རྡུལ་ ༨
བར་རྡུལ་ ༨
H2O
འཚོ་རླུང་།
ཡང་རླུང་།
ཡང་རླུང་།
འདུས་རྡུལ་ཆེན་མོ་ནི་རྐྱང་གཟུགས་ཀྱི་ཆ་ལག་གིས་གྲུབ་པ་རེད།� Macromolecules are made from monomer subunits
ཆ་ལག
ཆུ་མོས་རང་གཤིས།
Hydrophilic
ཆུ་བཟློག་རང་གཤིས། /ཆུར་དངངས་རང་གཤིས།
Hydrophobic
ཆུ་མོས་རང་གཤིས་= ཆུ་ལ་དགའ་བ་
xx
ཆུ་བཟློག་རང་གཤིས་ = ཆུ་ལ་སྡང་བ་
ལི་ཚིལ་རྣམས་ལ་ཆུ་མོས་རང་གཤིས་ཅན་གྱི་མགོའི་རུ་ཚོགས་ཤིག་དང་།
ཆུ་བཟློག་རང་གཤིས་ཅན་གྱི་ཚིལ་གྱི་རྔ་མ་ཞིག་ཡོད།
Lipids contain a hydrophilic head
group and a hydrophobic “fatty” tail
ཕྲ་ཕུང་བཏུམ་བྱེད་ཀྱི་སྐྱི་མོ་རྣམས་ལི་ཚིལ་རིམ་གཉིས་ལས་གྲུབ།
Membranes enclosing cells are
made from lipid bilayers
གྷི་རི་སིའི་སྐད་དུ་ hydro = ཆུ་དང་། philic = མོས་པ། phobic = འཇིགས་པ།
ཆུ་མོས་རང་གཤིས་ཅན་གྱི་མགོ
ཆུ་བཟློག་རང་གཤིས་ཅན་གྱི་རྔ་མ།
རྫོགས་པའི་ཚིལ་སྐྱུར།
མ་རྫོགས་པའི་ཚིལ་སྐྱུར།
སྒི་ལི་སི་རོལ།
ཕོ་སི་ཕེཊ།
ཕོ་སི་ཕོ་ལི་ཞག་གི་སྐྱི་མོ་ནི་རང་ཤུགས་ཀྱིས་གྲུབ།
Phospholipid Membranes form SPONTANEOUSLY
ཆུ།
ལི་ཚིལ་
རིམ་གཉིས།
ཆུ།
ཕོ་སི་ཕོ་ལི་ཞག་རིམ་གཉིས།
ཆུ་མོས་རང་གཤིས།
ཆུ་བཟློག་རང་གཤིས།
http://www.chemistryland.com/CHM107Lab/Lab5/Filters/ionsInWater.jpg
གྱེས་རྡུལ་ལ་གློག་ཁུར་དང་ཆེ་ཆུང་སྣ་ཚོགས་ཡོད།
Ions vary in charge and size
https://sites.google.com/site/mrkroubaschems/ap-chemistry-topic-webpages/bonding-general-concepts/ionic-radius-vs-atomic-radius
ཕྲ་ཕུང་སྐྱི་མོ་ནི་གྱེས་རྡུལ་འགོག་བྱེད་ཡིན། : དབང་རྩ་ཕྲ་གཟུགས་ཀྱི་ཕྱི་ལོགས་དང་ནང་ལོགས་སུ་ཡོད་པའི་གྱེས་རྡུལ་མི་མཚུངས།
The cell membrane is a barrier for ions:
Ions inside and outside of neurons differ
ཕྲ་ཕུང་སྐྱི་མོ།
http://www.apsubiology.org/anatomy/2010/2010_Exam_Reviews/Exam_1_Review/Ch03_The_Cell_and_Membrane_Structure.htm
https://www.cgtrader.com/3d-models/science/medical/pyramidal-neurons-scene
ནང་ལོགས།
ཕྱི་ལོགས།
K+
A–
Na+
Cl–
A–
A–
A–
A–
A–
A–
Cl–
Cl–
Cl–
Cl–
Cl–
Cl–
Cl–
K+
K+
K+
K+
K+
K+
K+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Cl–
Cl–
གྱེས་རྡུལ་རྒྱུ་ལམ། �Ion channels
ཕྲ་ཕུང་གི་ནང་ལོགས།
ཕྲ་ཕུང་གི་ཕྱི་ལོགས།
གྱེས་རྡུལ།
གྱེས་རྡུལ་རྒྱུ་ལམ་དག་གི་ཆ་ཤས་སུ་གྱུར་པའི་སྤྲི་རྫས།
གྱེས་རྡུལ་རྒྱུ་ལམ་གྱི་བུ་ག
སྐྱི་མོའི་ནང་གི་ལི་ཚིལ་འདུས་རྡུལ།
ཁ་ཕྱེ་ནས་ཡོད་པའི་གྱེས་རྡུལ་རྒྱུ་ལམ།
ཁ་ཟུམ་ནས་ཡོད་པའི་གྱེས་རྡུལ་རྒྱུ་ལམ།
གལ་ཏེ། :
གར་འདུས་ཀྱི་གཟར་ཚད་ལ་བརྟེན་ནས་དུག་སེལ་དཀར་པོའི་གྱེས་རྡུལ་དབང་རྩ་ཕྲ་གཟུགས་ཀྱི་ཕྱི་ལོགས་སུ་འགྲོ་བ་ཡིན།
འོན་ཀྱང་། :
ཕོ་ཁུར་ཅན་གྱི་དུག་སེལ་དཀར་པོའི་གྱེས་རྡུལ་དབང་རྩ་ཕྲ་གཟུགས་ཀྱི་ཕྱི་ལོགས་སུ་ཐོན་གྱི་ཡོད་པས་དེའི་ནང་ལོགས་མོ་ཁུར་ཅན་དུ་འགྱུར་གྱི་ཡོད།
ནང་ལོགས།
ཕྱི་ལོགས།
དུག་སེལ་དཀར་པོའི་ཆ་མཉམ་རང་བཞིན་ལ་བལྟ་སྟངས་གཞན་ཞིག
Another look at K+ equilibrium
KS&J. Fig. 7-3
བུལ་རྫས་ཀྱི་གྱེས་རྡུལ་དང་དུག་སེལ་དཀར་པོའི་གྱེས་རྡུལ་གྱི་ཕུ་མདས་གར་འདུས་གཟར་ཚད་སོར་གནས་བྱེད་དུ་འཇུག
Na+/K+ pumps maintain the concentration gradients
ཕུ་མདས་བུལ་རྫས་གྱེས་རྡུལ་དབང་རྩ་ཕྲ་གཟུགས་ཀྱི་ཕྱི་རུ་འབུད་ཅིང་དུག་སེལ་དཀར་པོའི་གྱེས་རྡུལ་དབང་རྩ་ཕྲ་གཟུགས་ཀྱི་ནང་དུ་འཛུལ་བར་བྱེད་།
བྱ་མེད་ནུས་པའི་ (Vrest ) སྐབས་སུ་བུལ་རྫས་གྱེས་རྡུལ་ Na+ དབང་རྩ་ཕྲ་གཟུགས་ཀྱི་ནང་དུ་འཛུལ་བ་དང་། དུག་སེལ་དཀར་པོའི་གྱེས་རྡུལ་ K+ དབང་རྩ་ཕྲ་གཟུགས་ཀྱི་ཕྱི་རུ་འཐོན་གྱི་ཡོད།
ལས་ཀ་འདི་བྱེད་པར་ཕུ་མདས་ནུས་པ་ (ATP) བེད་སྤྱོད་བྱེད།
སྙིང་བསྡུས། Summary
བརྡ་ཆད་གལ་ཆེན་ཁག Key Vocabulary
Electrical force = གློག་ཤུགས།
Ion channel = གྱེས་རྡུལ་རྒྱུ་ལམ།
Concentration gradient = གར་འདུས་གཟར་ཚད།
Equilibrium potential = ཆ་མཉམ་ནུས་པ།
Nernst Equation = ནར་ནེསི་ཊིའི་མཉམ་རྩིས།
Membrane potential = སྐྱི་མོའི་ནུས་པ།
Intracellular recording = ཕྲ་ཕུང་ནང་ངོས་ཀྱི་ཆ་འཕྲིན་གཟུང་བའི་བྱ་གཞག
ལས་འཇུག་ནུས་པ། དབང་རྩ་མ་ལག་ནང་གི་གཞི་རིམ་གྱི་གློག་བརྡ།
Action potentials – the fundamental electrical signals in the nervous system
སློབ་ཁྲིད་འདིའི་དམིགས་ཚད། Learning objectives
སློབ་ཁྲིད་འདི་གྲུབ་མཚམས་སུ་སློབ་གཉེར་བ་རྣམས་ཀྱིས་གཤམ་གསལ་སྐོར་འགྲེལ་བརྗོད་བྱེད་ནུས་པར་འགྱུར་ངེས་ཡིན།
describe: • The purpose of action potentials;
The ion movements across neuron membranes that cause action potentials;
ལས་འཇུག་ནུས་པ་ནི་དབང་རྩའི་གསང་བརྡ་ཡི་གཞི་རྩ་ཡིན།
Action Potentials are fundamental to the neural code
Google images
༡༩༦༣ ལོའི་ནོ་སྦེལ་གཟེངས་རྟགས།- གྱེས་རྡུལ་རྒྱུ་ཚུལ་གྱི་ལམ་ནས་ལས་འཇུག་ནུས་པར་འགྲེལ་བརྗོད་བྱས།
1963 Nobel prize - action potentials explained by ion flow
ཨེ་ལེན། ཧོག་ཌིན།
ཅེན་ཌུ་རུ། ཧཀ་སི་ལི།
མཚོ་འབུ་རལ་ཟིང་།
དབང་རྩ་ཕྲ་གཟུགས་རྣམས་གྱེས་རྡུལ་རྒྱུ་ལམ་དང་ལྡན་པའི་སྐྱི་མོས་བསྐོར་ནས་ཡོད།
Neurons are surrounded by membranes with ion channels
KS&J
9-12
དུམ་བུར་སྐམ་འཛིན་རྒྱག་པའི་ཐབས་ལམ་བེད་སྤྱད་པའི་སྒོ་ནས་གྱེས་རྡུལ་རྒྱུ་ལམ་ཁེར་རྐྱང་རེ་རེ་ལ་ཞིབ་དཔྱོད་བྱེད་ནུས།
Single ion channels can be studied by patch clamping
གྱེས་རྡུལ་རྒྱུ་ལམ་ཁེར་རྐྱང་རེའི་བྱ་འགུལ་གསལ་སྟོན་བྱས་པ་ལ་བརྟེན་ནས་ ཕྱི་ལོ་ ༡༩༩༡ ལོའི་ནོ་སྦེལ་གཟེངས་རྟགས་དེ་ བར་ཊི་སེག་མེན་དང་ཨར་ཝིན་ནེ་ཧར་གཉིས་ལ་ཕུལ།
བར་ཊི།
སེག་མེན།
ཨར་ཝིན།
ནེ་ཧར།
དབང་རྩ་ཕྲ་གཟུགས།
གློག་སྣེ།
ཝོལ་ཚད་ལ་ལྟོས་ནས་བུལ་རྫས་དང་དུག་སེལ་དཀར་པོའི་གྱེས་རྡུལ་རྒྱུ་ལམ་སོ་སོའི་སྒོ་རྒྱག་ཚུལ་དབར་གྱི་ཁྱད་པར།
Comparison of Na+ and K+ channel gating by voltage
. བུལ་རྫས་གྱེས་རྡུལ་རྒྱུ་ལམ།
. དུག་སེལ་དཀར་པོའི་གྱེས་རྡུལ་རྒྱུ་ལམ།
ལས་འཇུག་ནུས་པ་ནི་བུལ་རྫས་དང་དུག་སེལ་དཀར་པོའི་གྱེས་རྡུལ་གཉིས་སྤེལ་མར་རྒྱུ་བ་ལས་སྐྱེ་བ་རེད།
Action potentials are caused by sequential movement of Na+, K+
ལས་འཇུག་ནུས་པ་རྣམས་བུལ་རྫས་ཀྱི་གྱེས་རྡུལ་དང་དུག་སེལ་དཀར་པོའི་གྱེས་རྡུལ་གཉིས་སྤེལ་མར་རྒྱུ་བ་ལས་སྐྱེ་བ་རེད།
Action potentials are caused by sequential movement of Na+, K+
བུལ་རྫས་གྱེས་རྡུལ།
དུག་སེལ་དཀར་པོའི་གྱེས་རྡུལ།
བུལ་རྫས་སྒོ་བཅད་རྒྱུ་ལམ།
དུག་སེལ་དཀར་པོས་སྒོ་བཅད་རྒྱུ་ལམ།
བུལ་རྫས་ཤོར་བའི་རྒྱུ་ལམ།
དུག་སེལ་དཀར་པོ་ཤོར་བའི་རྒྱུ་ལམ།
ཉ་ཕུ་གུ
དབང་རྩའི་ཉེས་དུག་རྣམས་དབང་རྩའི་སྐྱེ་དངོས་རིག་པའི་ཞིབ་འཇུག་ནང་བེད་སྤྱོད་བྱེད་པ་རེད །
Neurotoxins are used in neurobiology research
ཊེ་ཊོ་ཌོ་ཉེས་དུག
བུལ་རྫས་གྱེས་རྡུལ་གྱི་དུག
Saxitoxin
སེ་སི་ཉེས་དུག
བུལ་རྫས་གྱེས་རྡུལ་རྒྱུ་ལམ་ཁ་འབྱེ་བ་ལས་འགོག་པར་བྱེད།
Brevetoxin
བེ་རི་ཝེ་ཉེས་དུག
བུལ་རྫས་གྱེས་རྡུལ་རྒྱུ་ལམ་ཁ་ བྱེ་བྱེ་བར་གནས་པར་བྱེད།
Ciguatoxin
སི་གུ་འ་ཉེས་དུག
Tetrodotoxin
ཊེ་ཊོ་ཌོ་ཉེས་དུག
བུལ་རྫས་གྱེས་རྡུལ་རྒྱུ་ལམ་ཁ་འབྱེ་བ་ལས་འགོག་པར་བྱེད།
བུལ་རྫས་གྱེས་རྡུལ་རྒྱུ་ལམ་ཁ་ བྱེ་བྱེ་བར་གནས་པར་བྱེད།
བུལ་རྫས་རྒྱུ་ལམ་གྱི་ཉེས་དུག་རྣམས་ནི་སྒྲིབ་སྐྱོན་/ཤ་གནད་ཞ་རེངས་ན་ཚ་སྐྱེད་པའི་དུག་རིགས་རེད།
Sodium channel toxins are poisons that cause paralysis
ཆུ་བལ།
སྨན་སྦྱོར་ནང་སྤྱད་པའི་རྫས་འགྱུར་འགའ་ཞིག་གིས་བརྡ་སྐྱེལ་རྩ་ཕྲན་ནང་གི་བུལ་རྫས་གྱེས་རྡུལ་རྒྱུ་ལམ་རྣམས་དམིགས་འབེན་དུ་གཟུང་གི་ཡོད།
Some drugs useful in medicine target Na+ ion channels in axons
བརྒྱལ་གཟེར། carbamazepine
ཉིང་སྦྲིད། lidocaine
སྙིང་གི་འཕར་ལྡིང་རྒྱུན་ལྡན་མིན་པ་འགོག་བྱེད་
ཀྱི་རྫས་འགྱུར། quinidine
འདི་ཀུན་གྱི་ལས་ཚུལ་གཅིག་པ་ཡིན་ཏེ།→ རྒྱུ་ལམ་གང་གི་གྲུང་ལོག་པའི་གནས་བབ་དེ་མུ་མཐུད་དེ་གཉེར་བཅུག་པའི་སྒོ་ནས་དེ་ཉིད་(ཀྱི་སྣེ་འདུམ་གནས་སྟངས་ལས་སད་དེ་)སླར་ཡང་ཁ་འབྱེ་བར་འགོག་རྐྱེན་བྱེད་པ་རེད།
རྫས་འགྱུར།
Local anesthesia
Epilepsy
བུལ་རྫས་ཀྱི་གྱེས་རྡུལ་རྒྱུ་ལམ་ལ་བྱུང་བའི་ཉེས་འགྱུར་གྱིས་ན་ཚ་བསྐྱེད་ཐུབ།
Mutation of Na+ channels can cause diseases
བརྒྱལ་གཟེར།
ཤ་སྒྲིམ་སྐུམ་ཚད་དྲགས་པའམ་ཇེ་ཉུང་དུ་ཕྱིན་པ།
གྲིབ་སྐྱོན།
�སྐུལ་རྐྱེན་རྒྱུན་ཆགས་སུ་བསྟེན་པའི་སྒོ་ནས་ལས་འཇུག་ནུས་པ་དུ་མ་སྐྱེད་སྐྲུན་བྱེད་ཀྱི་ཡོད།
Multiple action potentials are produced by sustained stimulus
Purves Figure 2C
རྒྱུངས་པའི་ནང་གི་སྦལ་པའི་
དབང་རྩ་ཕྲ་གཟུགས།
སྨད་ཀྱི་ཨོ་ལིབ་ནང་གི་ཕག་ཙིག་གི་
དབང་རྩ་ཕྲ་གཟུགས།
ཕག་ཙིག་གི་ཀླད་སྙིང་ནང་གི་
པར་ཀིན་ཇི་ཕྲ་ཕུང་།
Layer V pyramidal neuron in cortex
GABAergic neuron in rat medial septal nucleus
སྐུལ་རྐྱེན་མང་དུ་ཕྱིན་པས་ལས་འཇུག་ནུས་པའི་འགུལ་དཔངས་ཀྱི་ཚད་ལ་འཕར་ཆ་འབྱུང་གི་མེད
Spike amplitude does not increase with increased stimulus།
དབང་རྩའི་ནང་དུ་སྣེ་ལེན་པས་ལས་འཇུག་ནུས་པ་སྐྱེད་པའི་རྒྱུ་བྱེད།
གུག་ཚད་ཆེ་བ། => ནུས་པ་ཆེ་བ།
སྣེ་ལེན་པའི་ནུས་པས་ལས་འཇུག་ནུས་པ་སྐྱེད་པའི་རྒྱུ་བྱེད།
དབང་ཚོར་ནང་འདྲེན་བརྒྱུད་ནས་དབང་རྩ་ལྟེ་བའི་མ་ལག་ཏུ་བརྒྱུད་གཏོང་བྱེད།
དབང་ཚོར་ནང་རྒྱུ།
དབང་ཚོར་སྣེ་ལེན་པ།
རྒྱུངས་པ།
འགུལ་ཤུགས་རང་བཞིན་གྱི་སྐུལ་རྐྱེན།
འགུལ་ཤུགས་རང་བཞིན་གྱི་སྐུལ་རྐྱེན་དེ་ལས་འཇུག་ནུས་པར་ཇི་ལྟར་བརྗེ་སྒྱུར་བྱེད་དམ།
How is a mechanical stimulus converted to action potentials?
བརྡ་ཆད། Vocabulary