Реполяризация мембраны

Рис. 7.11. Схема электромеханического сопряжения в кардиомиоците (М - клеточная мембрана-сарколемма, СР - саркоплазматический ретикулум, МФ - миофибрилла, Ъ - г-диски, Т - Т-система поперечных трубочек) 1 - поступления Ма и 2 - поступления Са + в клетку при возбуждении мембраны, 3 - кальциевый з 1лп , 4 - активный транспорт Са в СР, 5 - выход из клетки К+, вызывающий реполяризацию мембраны, 6 - активный транспорт Са " из клетки

Рис. 11.12. Изменение и gк ири деполяризации мембраны на 56 мВ. Сплошные линии — проводимость при длительной деполяризации, штриховые — проводимость прп реполяризации мембраны через 0,6 и 6,3 мс

Сплошными линиями показана проводимость при длительной деполяризации, штриховыми — проводимость при реполяризации мембраны через 0,6 и 6,3 мс [c.174]

Во многих нейронах, хотя и не во всех (важное исключение составляют миелинизированные аксоны млекопитающих), возвращение к состоянию покоя ускоряется благодаря потенциал-зависимым калиевым каналам в плазматической мембране. Эти каналы, подобно натриевым, открываются в ответ на деполяризацию мембраны, но происходит это отноо1тельно медленно. Повышение проницаемости мембраны для ионов К как раз в то время, когда натриевые каналы инактивируются, позволяет быстро сдвинуть мембранный потенциал до равновесного потенциала К и тем самым вернуть мембрану в состояние покоя (рис. 18-18). В результате реполяризации мембраны калиевые каналы вновь закрываются, а натриевые могут теперь выйти из состояния инактивации. Таким образом, клеточная мембрана меньше чем за одну миллисекунду вновь приобретает аюсобность отвечать на деполяризующий стимул [c.85]

Адаптация к солености путем выработки различных вариантов Na+K -АТФазы. Большая скорость эволюции Na+K -АТФазы указывает на высокую степень ее потенциальной функциональной гибкости , а также на то, что этот фермент испытывает очень сильное давление отбора. В результате обширных исследований Бонтинга и других авторов в настоящее время общепризнано, что Na+K -АТФаза, вероятно, распространена во всем животном царстве. Активность ее наиболее высока в тех тканях, главная функция которых состоит в переносе электролитов, но в меньших количествах она содержится и в большинстве других тканей тела. Хотя этот фермент обычно везде, где он имеется, специфически переносит Na+ и какой-либо противоион, например К", этот процссс обслуживает в разных тканях различные физиологические функции. В нервной ткани он участвует в реполяризации мембраны после проведения имиульса. В почке он постепенно усиливается по направлению к дистальному концу петли Генле и играет роль в реабсорбции Na+ из ультрафильтрата этот процесс создает движущую силу , необходимую для работы иротивоточного механизма концентрирования мочи. В кишечнике же фермент переносит Na+ через кишечную стенку. В улитке — органе, преобразующем звуковые сигналы в нервное возбуждение, — этот фермент ответствен за поддержание больших концентрационных различий между одной камерой, содержащей эндолимфу (внеклеточная жидкость с 12 мМ Na+), и двумя окружающими камерами, которые содержат перилимфу (внеклеточная жидкость с 150 мМ Na+). (Подробнее о функциях АТФазы в различных тканях млекопитающих см. у Бонтинга, 1970.) [c.148]

Рис. 6-58. Потенциал-зависимый Ка "-канал может находиться в одном из трех по крайней мере состояний (конформаций). Внутренние силы, представлеппые здесь в виде взаимодействия зарядов, находящихся на различных сторонах канала, стабилизируют каждое состояние и защищают от влияния небольших возмущений. Однако взаимодействия с другими молекулами могут привести к переходу из одного состояния канала в другое. Состояние с наименьшей энергией определяется мембранным потенциалом, так как различные конформаций имеют различное распределение зарядов. В состоянии покоя (мембрана сильно поляризована) канал закрыт, но не инактивирован. Это наиболее стабильное состояние с наименьшей свободной энергией При деполяризации мембраны более низкой энергией будет обладать открытая конформация и, следовательно, канал откроется. Но свободная энергия инактивированного состояния еше ниже и после некоторого случайного периода времени в открытом состоянии канал переходит в ипактивироваппое состояние. Таким образом, открытая конформация соответствует метастабильному состоянию, существующему недолго. Черные стрелки показывают последовательность событий при деполяризации мембраны, а красная стрелка обозначает возврат в первоначальное состояние с наименьшей свободной энергией после реполяризации мембраны.

Прежде чем описывать поведение каналов, ответственных за пейсмекерную волну, Mee h (1978) характеризует токи, вызывающие разряды на гребне этой волны. Деполяризация, обусловленная развитием медленного входящего потока, достигает порога для пиковой активности, которая связана с открытием потенциалзависимых каналов, обеспечивающих быстрый входящий поток Na или Са2+. Реполяризация мембраны после каждого потенциала действия связана с быстрой инактивацией этого входящего потока и одновременной активацией потенциалзависимого выходящего К+-потока. Мемб- [c.99]

В некоторых случаях мембранный потенциал в живой клетке может быть выше и достигать 0,2 В (пресноводные водоросли, бактерии, энергизированные митохондрии). В возбудимых нервных и мышечных клетках происходит кратковременная реполяризация мембраны с ростом амплитуды потенциала. Однако пробой клеточной мембраны собственным мембранным потенциалом маловероятен. В то же время рост мембранного потенциала в результате воздействия внешним электрическим полем может достигать величины, превышающей пороговую для электрического пробоя. При этом появляются структурные дефекты типа сквозных липидных пор. Разработанная методика электрического пробоя клеточных мембран получила название электропорации и широко применяется в биотехнологии. [c.52]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология