Мембранний потенціал

Відео: Мембранні потенціали - Часть 2

Мембранний потенціал спокою являє собою електричний потенціал (запас), що формується між зовнішньою поверхнею мембрани клітини і внутрішньою стороною плазматичноїмембрани. Внутрішня сторона перетинки щодо зовнішній поверхні має завжди негативний заряд. Для клітин кожного виду потенціал спокою є величиною практично постійною. Так, у теплокровних в волокнах скелетної мускулатури вона становить 90 мВ, для клітин міокарда - 80, нервових клітин - 60-70. Мембранний потенціал присутній у всіх живих клітинах.

Відповідно до сучасної теорії розглянутий електричний запас формується в результаті активного і пасивного пересування іонів.

Пасивне рух відбувається за градієнтом концентрації, для нього не потрібно витрат енергії. мембрана клітин в спокої має більшу проникністю для іонів калію. У цитоплазмі нервових і м`язових клітин їх (іонів калію) присутній в тридцять-п`ятдесят разів більше, ніж в міжклітинної рідини. У цитоплазмі іони знаходяться у вільному вигляді і дифундують, відповідно до градієнтом концентрації, в позаклітинне рідина крізь мембрану. В міжклітинної рідини вони утримуються внутрішньоклітинними аніонами на зовнішній поверхні перетинки.

Під внутрішньоклітинному просторі містяться в основному аніони піровиноградної, оцтової, аспарагінової і інших органічних кислот. Неорганічні ж кислоти містяться у відносно невеликій кількості. Крізь мембрану аніони проникати не можуть. Вони залишаються в клітці. Розташовуються аніони на внутрішній стороні мембрани.

Відео: Потенціал дії

У зв`язку з тим, що у аніонів заряд негативний, а у катіонів - позитивний, зовнішня поверхня перетинки має заряд позитивний, а внутрішня - негативний.

Відео: 7.12.13 Мембранний потенціал Сергєєв І.Ю. частина 2

Під позаклітинної рідини іонів натрію в вісім-десять разів більше, ніж в клітці. Їх проникність незначна. Однак за рахунок проникнення іонів натрію в деякій мірі зменшується мембранний потенціал. При цьому має місце і дифузія іонів хлору всередину клітини. Зміст цих іонів в п`ятнадцять-тридцять разів вище в позаклітинних рідинах. За рахунок їх проникнення мембранний потенціал дещо зростає. Крім того, в перетинці існує і особливий молекулярний механізм. Він забезпечує активне просування іонів калію і натрію в сторону підвищеної концентрації. Таким чином підтримується іонна асиметрія.

Активне пересування іонів є результатом функціонування калій-натрієвої "помпи" (Насоса). Активне переміщення з клітки іонів натрію обумовлено проникненням в клітку іонів калію. У зв`язаному насосі транспорт здійснюється переносниками, які, в свою чергу, переносяться за допомогою метаболічної енергії при розпаді АТФ. Завдяки енергії гідролізу молекули АТФ 2 іона калію проникають всередину клітини, а 3 іона натрію транспортуються назовні.

У стані спокою в волокнах мускулатури для забезпечення функціонування іонних насосів витрачається до двадцяти відсотків клітинних енергетичних ресурсів.

Під впливом ферменту аденозінтріфосфатази відбувається розщеплення АТФ. отруєння нервових волокон ціанідами, монойодацетатом, Дінітрофенол та іншими речовинами, в тому числі припиняють процеси синтезу і гліколізу АТФ, провокує його (АТФ) зниження в цитоплазмі і припинення функціонування "помпи".

Відео: Нейрони лекція 5 - потенціал дії

Перетинка проникна також і для іонів хлору (особливо в волокнах мускулатури). У клітинах, що володіють високою проникністю, іони калію і хлору в рівній мірі формують мембранний спокій. При цьому в інших клітинах внесок останніх у зазначений процес незначний.