А. Потенциал покоя

Мембраны, в том числе плазматические, в принципе непроницаемы для заряженных частиц. Правда, в мембране имеется Na+/K+-АТФ-аза (Na+/K+-АТФ-аза), осуществляющая активный перенос ионов Na+ из клетки в обмен на ионы K+. Этот транспорт энергозависим и сопряжён с гидролизом АТФ (АТР) (см. Транспортные процессы). За счёт работы «Na+, K+-насоса» поддерживается неравновесное распределение ионов Na+ и K+ между клеткой и окружающей средой (см. Процессы пищеварения). Поскольку расщепление одной молекулы АТФ обеспечивает перенос трёх ионов Na+ (из клетки) и двух ионов K+ (в клетку), этот транспорт электрогенен, то есть цитоплазма клетки заряжена отрицательно по отношению к внеклеточному пространству.

Электрохимический потенциал. Содержимое клетки заряжено отрицательно по отношению к внеклеточному пространству. Основная причина возникновения на мембране электрического потенциала (мембранного потенциала Δψ) — существование специфических ионных каналов. Транспорт ионов через каналы происходит по градиенту концентрации или под действием мембранного потенциала. В невозбуждённой клетке часть K+-каналов находится в открытом состоянии и ионы K+ постоянно диффундируют из нейрона в окружающую среду (по градиенту концентрации). Покидая клетку, ионы K+ уносят положительный заряд, что создаёт потенциал покоя, равный примерно −60 мВ. Из коэффициентов проницаемости различных ионов видно, что каналы, проницаемые для Na+ и Cl-, преимущественно закрыты. Ионы фосфата и органические анионы, например белки, практически не могут проходить через мембраны. С помощью уравнения Нернста можно показать, что мембранный потенциал нервной клетки в первую очередь определяется ионами K+, которые вносят основной вклад в проводимость мембраны.

Ионные каналы. В мембранах нервной клетки имеются каналы, проницаемые для ионов Na+, K+, Ca2+ и Cl-. Эти каналы чаще всего находятся в закрытом состоянии и открываются лишь на короткое время. Каналы подразделяются на потенциал-управляемые (или электровозбудимые), например быстрые Na+-каналы, и лиганд-управляемые (или хемовозбудимые), например никотиновые холинэргические рецепторы. Каналы — это интегральные мембранные белки, состоящие из многих субъединиц. В зависимости от изменения мембранного потенциала или взаимодействия с соответствующими лигандами, нейромедиаторами и нейромодуляторами (см. Медиаторы нервной системы), белки-рецепторы могут находиться в одном их двух кон-формационных состояний, что и определяет проницаемость канала («открыт» — «закрыт» — и так далее).


Ткани и органы. Нервная ткань / Потенциал покоя и потенциал действия

Статьи раздела «Потенциал покоя и потенциал действия»:

Следущая статья   |   — Вернуться в раздел


Солитоны в молекулярных системах / В монографии изложены новейшие подходы к изучению транспорта энергии и электронов в квазиодномерных молекулярных системах и протонов в макромолекулах с водородными связями. Показана большая роль нелинейных явлений в биологии, приводящих к образованию солитонов. Обсуждаются некоторые вопросы современСолитоны в молекулярных системах
В монографии изложены новейшие подходы к изучению транспорта энергии и ...
Биохимическая эволюция / Автор ставил себе задачей в этой небольшой книге осветить биохимическую сторону эволюции и классификации животных, показав, что имеются биохимические систематические признаки. Возможность присовокупить к зоологической классификации, разработанной морфологами, классификацию биохимического порядка не Биохимическая эволюция
Автор ставил себе задачей в этой небольшой книге осветить биохимическую сторону ...
Клеточные механизмы токсичности аммиака / В настоящей книге авторы попытались кратко изложить исторически сложившиеся и современные представления о биологическом действии аммиака в организме и клетках животных. Основное внимание уделено роли аммиака в биохимических процессах, происходящих в печени и мозге, а также литературным и собственнымКлеточные механизмы токсичности аммиака
В настоящей книге авторы попытались кратко изложить исторически сложившиеся и ...
Fundamentals of Forensic DNA Typing / An introductory text on forensic DNA analysis, written by the foremost expert in the field.Fundamentals of Forensic DNA Typing
An introductory text on forensic DNA analysis, written by the foremost expert in the field.