Клетка возбудимая

Рассчитайте амплитуду потенциала действия, если концентрация калия и натрия внутри клетки возбудимой ткани соответственно 125 ммоль/л, 1,5 ммоль/л, а снаружи 2,5 ммоль/л и 125 ммоль/л. [c.90]

Открытие ионных каналов — это, однако, не единственный ответ на связывание медиатора. В рецепторах катехоламина, например, первичный ответ состоит в продуцировании вторичного мессенджера сАМР, который с помощью протеинкиназы регулирует не только ионную проницаемость возбудимых мембран, но также энергию метаболизма и биосинтез белка в клетке. Рецепторы, определяемые как молекулы, связывающие эндогенные лиганды, являются в действительности компонентами мембранных комплексов, состоящих из молекул разных видов одни из них связывают лиганды, а другие функционально активны в мембране. Способ, с помощью которого регулируется ионная проницаемость клеточной мембраны, можно рассмотреть на примере модели, разработанной для аксональных ионных каналов (гл. 6). [c.243]

Важная роль активного транспорта ионов заключается не только в поддержании мембранного потенциала на возбудимых мембранах. В равной степени функция нервной клетки зависит не только от мембранного потенциала (см. уравнение Нернста [c.168]

Ион магния имеет меньший радиус по сравнению с ионом Са +, чем и объясняется большая легкость, с которой ои проникает в клетки. Часто роль Mg + может брать иа себя Мп + при полном сохранении активности фермеитов, требующих присутствия ионов Mg +. В то же время высокие концентрации Са + часто антагонистичны по отношению к Mg +. Этот антагонизм отчетливо проявляется при изучении совместного влияния этих иоиов иа возбудимость клеток. Дефицит магния или избыток кальция в окружающей среде приводят к повышению возбудимости с другой стороны, избыток магния приводит к ее потере. Интересно отметить, что для находящихся в состоянии зимней спячки животных характерно высокое содержание иоиов Mg +. [c.130]

Выше (см. раздел 14) было показано, что генерация ПД в клетках возбудимых тканей высших растений, так же как и в нервных волокнах животных, связана с пассивным транспортом ПД-образующих ионов, который осуществляется за счет свободной энергии созданных на возбудимых мембранах электрохимических градиентов [195, 222, 541]. Восстановление ионного гомеостаза нервных волокон после прохождения импульса обеспечивается электрогенным ионным [c.155]

В состоянии покоя внутренняя сторона клеточной мембраны заряжена электроотрицательно по отношению к наружной поверхности. Объясняется это тем, что количество ионов Ка, выкачиваемых из клетки с помощью натриевого насоса, не вполне точно уравновешивается поступлением в клетку ионов К. В связи с этим часть катионов натрия удерживается внутренним слоем противоионов (анионов) на наружной поверхности клеточной мембраны. Таким образом, на мембранах, ограничивающих нервные клетки, поддерживается разность электрических потенциалов (трансмембранная разность электрических потенциалов) эти мембраны электрически возбудимы. [c.636]

В гл. 1 отмечалось, что накопление ионов в ближайшем окружении клетки снижает возбудимость аксона и может привести к самопроизвольному возникновению нервного импульса [c.168]

Клетки нейробластомы имеют важные свойства, типичные для нервных клеток они электрически и химически возбудимы и имеют ионные каналы и рецепторы они обладают ферментативным аппаратом для синтеза медиаторов, а также системой, необходимой для их инактивации, т. е. инактивирующими ферментами, такими, как ацетилхолинэстераза или транспортные системы для поглощения высвобождающихся катехоламинов они образуют отростки, подобные нервным волокнам. По мере того как они растут и делятся в культуре, можно исследовать [c.368]

Активный ионный транспорт в нервной клетке имеет множество функций поддерживает мембранный потенциал возбудимой мембраны (натрий-калиевый насос), регулирует внутриклеточную концентрацию Са + ( a +,Mg2+-ATPaзa) и обеспечивает клетку энергией (РгАТРаза, протонный насос). Натрий-калиевый насос является электрогенным — на каждые три иона На+, транспортируемых наружу, направляются внутрь два иона К" " таким образом, при каледом цикле из клетки забирается по одному положительному заряду. АТР поставляет энергию для обеспечения активного транспорта (против ионного градиента), т. е. осуществляет связь между передачей импульса и метаболизмом нервной клетки. Система ионного транспорта включает АТРазу и ионофор — сложные мембранные белки. Один из белковых компонентов подвергается промежуточному фосфорили-рованию с помощью АТР. Гликозид дигиталиса и уабаин (стро- [c.184]

В качестве примера первично-активного транспорта можно привести транспорт, осуществляемый На /К -АТФ-азой, как одной из наиболее важных и широко распространенных активных транспортных систем в плазматической мембране животных клеток. Эта система, получившая название Na -К -насоса, отвечает за поддержание в клетке высокой концентрации и низкой Na путем переноса внутрь клетки, а Na из клетки наружу против градиента их концентрации и поэтому требующей затраты АТФ. Оказывается, в животной клетке внутриклеточная концентрация ионов калия примерно в 30 раз выше, а ионов натрия в 10 раз ниже, чем в окружающей среде. Такая асимметрия ионного состава определяет содержание воды и ионный состав в клетке, электрическую возбудимость нервных и мышечных волокон, служит движущей силой для транспорта в клетку сахаров и аминокислот, является важным фактором в процессе биосинтеза белка. [c.311]

Мы рассмотрели несколько биологически важных внутриклеточных структур, имеющих характер частицы и выполняющих определенные более или менее известные функции. Понимание природы этих частиц может послужить выяснению ряда других динамических процессов, происходящих в живой клетке и, следовательно, в тканях. Если взять, к примеру, мышечное сокращение, то в нем в единый комплекс сплетаются влияние нервного импульса, гистологической структуры мышц, молекулярного строения мышечных белков, их ферментативных свойств, биохимических реакций, электрохимических изменений и ряда тепловых и физико-механических процессов. В простейших организмах функции подвижности и возбудимости связаны практически с одними и теми же биологическими структурами, но в результате дифференцирования в процессе эволюции они проявляются затем в различных специализированных структурах в конечном счете в скелетной мускулатуре и нервной системе. Естественно, что структура и биохимические процессы в мышечной и нервной тканях отличаются необычайной сложностью и их рассмотрение следует отнести к области специальной литературы. [c.312]

От физико-химического состояния структурных белков зависит проницаемость и возбудимость клеток [89], их способность образовывать комплексы с другими клетками [90] и ряд других их свойств [91]. Фибриллярные белковые частицы можно изучать при помощи электронной микрографии. Электронные микрограммы мышечных белков [92, 93], белков кожи [94] и других органов [95] показали наличие отчетливой фибриллярной структуры белковых частиц этих органов. Следует, одиако, помнить, что, с одной стороны, фибриллярная структура присуща далеко не всем белкам, с другой же, иногда и такие глобулярные белки, как инсулин, гемоцианин или вирусные белки, также могут образовывать фибриллярные частицы. Подобное превращение из глобулярного состояния в фибриллярное часто оказывается обратимым [96]. [c.396]

Дистальный участок аксона распадается на многочисленные тонкие веточки со вздутиями на концах, называемыми синаптическими бляшками. Эти бляшки непосредственно не контактируют с телом соседней нервной клетки. Между синаптической бляшкой и телом соседней клетки остается узкая щель, через которую должно пройти химическое вещество — нейромедиатор, чтобы стимулировать эту нервную клетку (или эффектор). Нейромедиатор вьщеляется из синаптической бляшки в ответ на нервный импульс, проходящий по аксону. Такой специализированный функциональный контакт между двумя возбудимыми клетками называется синапсом (см. рис. 6.27). [c.248]

Общим результатом множества выполненных работ было установление того, что клетки возбудимы уже на ранних стадиях развития и что входной ток (деполяризующий клетку), переносится ионами Са +. Этот факт уже отмечался в главе 7. На ранних стадиях развития для клеток характерно, что они связаны щелевыми контактами. Как обсуждалось выше, кальциевый спайк может формироваться в теле клетки или конусе роста. У некоторых клеток такой механизм генерации спайков сохраняется до зрелости (например, у мышечных клеток). Во многих системах наблюдается переход к генерации спайков с помощью ионов как натрия, так и кальция, и в конце концов с помощью только Ма+. Это в особенности характерно для проекционных нейронов с длинными аксонами. Напротив, многие из клеток, не генерирующих спайки, на всех стадиях развития обладают невозбудимыми мембранами. Имеется и другой случай, когда некоторые клетки возбудимы на ранних стадиях развития. [c.245]

A. . первой группы непосредстве1шо влияют на электро-физиол. процессы в клетках миокарда. Они оказывают преимуществ. влияние на импульсообразование, возбудимость миокарда и проводящую систему сердца. К этой группе от- [c.172]

Способность мембран поддерживать разность концентраций ионов между цитоплазмой и внеклеточной средой обусловливает их возбудимость, что имеет важное практическое значение. Разделение зарядов создает как бы аккумулятор легко доступной энергии, которая может быть использована для проведения электрических сигналов через клеточную мембрану. Эта способность клеток проводить сигналы проявляется в наиболее яркой форме в нервных волокнах, однако она свойственна не только нервным клеткам и обнаруживается даже у простейших, например у Parame ium [70, 70а], а также, вероятно, у бактерий. [c.369]

Пантотеновая кислота осуществляет свою биологическую функцию в составе коферментов, которые в виде простетической группы в соединении со специфическими белками — апоферментами входят в ферментные системы. Ферменты, включающие в свой состав пантотеновую кислоту, являются важнейшими биокатализаторами реакций ацилирования, среди которых находится реакция ацетилирования холина, связанная с возбудимостью нервного волокна [141], реакции ацетилирования уксусной кислоты в ацетоуксусную кислоту, ацетилирования аминов, спиртов и др. [142, 143]. Однако пантотеновая кислота проявляет свои биокаталитические функции, только входя в состав 2-меркаптоэтнламидных производных. Коферментом ацилирования, переносящим ацетильную и другие ацильные группы посредством своей тиольной группы, является кофермент А [144]. Вся или почти вся связанная пантотеновая кислота в клетках животного организма представлена, вероятно, в виде этого кофермента. [c.72]

Нервные клетки содержат не только собственные медиаторы,, они характеризуются и собственной возбудимостью. Мы обсу-ди.м природу химической возбудимости вместе с обсуждением синаптогенеза. Электрическая возбудимость нейронов, или способность генерировать и передавать потенциалы действия, возникает очень рано, при эмбриональном развитии [4]. У многих видов яйцеклетки генерируют потенциалы действия, но они во многих отношениях отличаются от потенциалов дифференцированных клеток. Ионные каналы, лежащие в основе электровозбудимости, претерпевают коренные изменения в ходе развития. Во многих случаях входящий ток первоначально обусловлен потоком ионов кальция, а не натрия. При этом тетродотоксии (ТТХ) не оказывает влияния на натриевый поток. Изменение ионной зависимости сопровождается уменьшение-м длительности [c.322]

Заслуживает внимания еще особенно полезная клеточная-линия — линия клеток РС 12, клонированная из феохромоцитомы — опухоли хромаффинной ткани надпочечника. Клетки РС 12 аналогичны хромаффинным клеткам по их способности синтезировать, запасать и высвобождать катехоламины. Подобно не нейрональным клеткам, они размножаются, но под действием N0 они перестают делиться, участвуют в нейритных процессах и становятся очень похожими на симпатические нейроны. Они приобретают электрическую возбудимость, отвечают на ацетилхолин и даже образуют функциональные холинэргические синапсы. Клетки РС 12 используются в качестве модельных систем для изучения дифференциации нейронов, действия гормональных и трофических факторов, функции и метаболизма гормонального рецептора (см. с. 325). [c.369]

NaК -Активируемая вденозинтрифосфатаза. Характерной особенностью животных клеток является резко выраженная асимметрия их ионного состава относительно внешней среды. Так, внутриклеточная концентрация ионов калия примерно в 30 раз выше, а ионов натрия в 10 раз ниже, чем в окружающей среде. Градиенты концентрации ионов натрия и калия регулируют объем клетки и ионный состав в узких пределах колебаний, обеспечивают электрическую возбудимость нервных и мышечных клеток и служат движущей силой для транспорта в клетку сахаров и вминокислот. Трансмембранные градиенты концентраций катионов являются [c.621]

Таким образом, ионные каналы непосредственно участвуют в передаче сигнала возбудимыми клетками. Существуют хемовозбу-димые (рецепторы ацетилхолина, у-аминомасляной кислоты, глута-мата, глицина и др.) и электровозбудимые (натриевые, калиевые, кальциевые, хлорные и др.) каналы. В эти транспортные системы входят участки связывания нейромедиаторов или сенсоры изменения силы электрического поля мембраны, а также непосредственно ионные поры, образованные несколькими трансмембранными белковыми фрагментами. [c.634]

Передача электрических сигналов нервной клеткой основана на изменении мембранного потенциала в результате прохождения относительно небольшого числа ионов через мембранные каналы. Эти ионы перемещаются за счет энергии, большой запас которой создаежя благодаря работе Ыа К -АТРазного насоса, поддерживающего более низкую концентрацию N0 и более высокую концентрацию К внутри клетки по сравнению с наружной средой. В покоящемся нейроне каналы избирательной утечки К делают мембрану более проницаемой для калия, чем для других ионов, и поэтому мембранный потенциал покоя близок к равновесному потенциалу К, составляющему примерно - 70 мВ. Внезапная деполяризация мембраны изменяет ее проницаемость, так как при этом открываются потенциал-зависимые натриевые каналы. Но, если деполяризованное состояние поддерживается, эти каналы вскоре инактивируются. Под влиянием мембранного электрического поля отдельные каналы совершают резкий переход от одной из возможных конформаций к другой. Потенциал действия инициируется тогда, когда под влиянием короткого деполяризующего стимула открывается часть потенциал-зависимых натриевых каналов, что делает мембрану более проницаемой для Ыа и еще дальше смещает мембранный потенциал по направлению к равновесному натриевому потенциалу. В результате такой положительной обратной связи открывается еще больше натриевых каналов, и так продолжается до тех пор, пока не возникнет потенциал действия, подчиняющийся закону всё или ничего . Потенциал действия быстро исчезает вследствие инактивации натриевых каналов, а во многих нейронах также и открытия потенциал-зависимых калиевых каналов. Распространение потенциала действия (импульса) по нервному волокну зависит от кабельных свойств этого волокна. Когда при импульсе мембрана на некотором участке деполяризуется, ток, проходящий здесь через натриевые каналы, деполяризует соседние участки мембраны, где в свою очередь возникают потенциалы действия. Во многих аксонах позвоночных высокая скорость и эффективность проведения импульсов достигается благодаря изоляции поверхности аксона миелиновой оболочкой, оставляющей открытыми лишь небольшие участки возбудимой мембраны. [c.92]

Нейроны не уникальны по своим электрическим свойствам. Проводить потенциалы действия способны большинство мышечных клеток, эпидермальные клетки головастика и даже клетки некоторых растений, таких как зеленая водоросль ШеИа. Некоторые ооциты обладают электрической возбудимостью и при деполяризации поглощают Са , высвобождая после этого кортикальные гранулы, что очень напоминает выделение нейромедиатора нервным окончанием (см. разд. 14.4.5). [c.130]

В докладе 1923 г. Павлов указывал Введенский сделал очень много в нервной физиологии, ему посчастливилось найти здесь крупные факты, но он почему-то был недостаточно оценен в заграничной прессе. Ему, между прочим, принадлежит книга Возбуждение, торможение и наркоз , в которой он устанавливает изменения нервного волокна под влиянием сильных раздражителей и различает при этом несколько фаз. И вот оказывается, что эти своеобразные фазы целиком воспроизводятся и на нервных клетках, когда вы сильно напрягаете борьбу между раздражительным и тормозным процессами. Не сомневаюсь, что после такого совпадения работы Введенского будут, наконец, оценены по достоинству э. В 1926 г. в статье посвященной памяти известного скандинавского физиолога Р. Тигерштед-та, Павлов снова дает высокую оценку исследованиям Введенского, однако он не соглашается с Введенским в том, что торможение есть особый вид возбуждения, что торможение генетически вытекает из возбуждения. Мы не разделяем его теории ,—говорил Павлов . В дальнейшем намечается сближение в понимании явления парабиоза между школами Павлова и Введенского. Так, например, выдающийся ученик и преемник Павлова, академик Л. А. Орбели указывал Парабиоз есть частный случай торможения, которое так связано с возбуждением, что при всяком процессе возбуждения мы имеем элементы торможения и что рефрактерная фаза есть общее свойство всякой возбудимой ткани, что трансформация ритмов, которую обнаружил Введенский, есть проявление рефрактерности, а следовательно, возбуждение и торможение не только иногда могут переходить одно в другое, а всегда неразрывно друг с другом связа- [c.216]

Впервые убедительно показал, что электролиты оказывают на протоплазму клетки специфическое физиологическое действие, биолог Жак Лебу в 1893 г. До него считалось, что стоит поместить какой-либо живущий в воде организм в изотонический раствор, как нормальная жизнедеятельность этого организма будет обеспечена. Однако последующие опыты показали, что одного этого явно недостаточно для нормальной жизнедеятельности организма. При отсутствии некоторых катионов живые ткани и даже организмы в целом теряют способность к возбудимости. [c.149]

Эстрогены и прогестерон как бы взаимодополняют регуляторное влияние на обмен веществ, рост и развитие тканей и органов. Как правило, эффекты прогестерона возможны на фоне предварительного воздействия на ткани эстрогенов. Механизм действия этих проникающих в клетку гормонов связан с усилением матричного синтеза белков. Так, например, эстрогены в печени усиливают синтез ряда специфических белков белков-переносчиков стероидных и тироидных гормонов, факторов свертывания крови И, VII, IX, X, субстрата ренина — ангиотензиногена, ЛПВП, ЛПОНП. Для эстрогенов характерны анаболический эффект и положительный азотистый баланс. Как индукторы ферментов они активируют гликолиз, пентозофосфатный путь (восстановительные синтезы) ускоряют обновление липидов и выведение холестерина (атеросклероз реже развивается у женщин). Эстрогены оказывают тормозящее действие на Na , К+-АТФазу, в результате чего возникает деполяризация мембран миометрия, повышающая его возбудимость и сократимость. Тормозящее действие прогестерона связано со стойкой деполяризацией мембран миометрия, в результате чего он не реагирует на медиаторы. [c.409]

Синапс — это специализированный функциональный контакт между двумя возбудимыми клетками, служащий для передачи возбуждения. В случае нейронов он обычно находится между тонким ответвлением на конце аксона одной клетки и дендритом или перикарионом другой. Физического контакта между клетками в данном случае не бывает — они остаются разделенными небольшим пространством, так называемой синаптической щелью. Число синап- [c.286]

Все рецепторы представляют собой возбудимые клетки, т. е. подобно нейронам и мыщеч-ным волокнам они реагируют на соответствующий им сигнал быстрым изменением электрических свойств своей мембраны. В отсутствие стимуляции они сохраняют потенциал покоя, описанный в разд. 17.1.1. Сигнал вызывает изменение мембранного потенциала. Бернард Кац в 1950 г. при изучении сложного рецептора растяжения — мыщечного веретена — продемонстрировал его деполяризацию в области, прилегающей к окончаниям сенсорных нейронов. Такая местная деполяризация обнаруживается только в рецепторной клетке и называется генераторным потенциалом. Дальнейщие исследования с использованием микроэлектродов, введенных в рецепторные клетки мышечных ве- [c.316]

Активный транспорт ионов Ма и имеет большое физиологическое значение, поскольку блаюдаря ему генерируется эпектрический потенциал на плазматической мембране, что регулирует электрическую возбудимость нервных и мышечных клеток, я также обеспечиваегси активный транспорт глюкозы и аминокислот в клетки организма, в том чиспе при их всасывании в кишечнике. Активный транспорт глюкозы в клетки осуществляется за счет градиента Ма. Натрий поступает в клетку и способствует проникновению глюкозы (см. рис. 30). [c.80]

Тканевые гормоны — это биологически активные вещества, которые синтезируются в различных тканях организма и оказывают местное регулирующее воздействие. Многие из них синтезируются в органах пищеварения и регулируют их деятельность. Этр гастрин (стимулирует секрецию желудка), секретин (усиливает секрецию двенадцатиперстной кишки), хо-лецистокинин (усиливает секрецию тонкого кишечника) и др. Такие тканевые гормоны, как гистамин, серотонин, брадикинин, простагландины, влияют на тонус кровеносных сосудов, возбудимость нервной системы. В клетках мозга образуется гамма-аминомасляная кислота (ГАМК), которая регулирует процессы торможения нервной системы и выступает в роли фактора утомления. В гипофизе могут образовываться гормоны эндорфи-ны, которые оказывают обезболивающее действие, а при высоких концентрациях вызывают чувство эйфории подобно наркотическим препаратам. [c.130]

Обзорная статья. Высказывается мнение, что для построения теории памяти нужно исходить из уникальных свойств нервной ткани и что информация головным мозгом воспринимается не нрогра-мироваивыми молекулами, не одной клеткой, а одновременно ансамблем нейронов. Функционирование ансамбля обеспечивается, во-первых, синаптическими связями, и, во-вторых, нейроглией. Энграмма памяти должна быть связана с динамическим процессом, характеризующим работу ансамбля нейронов в целом. Данные, полученные в лаборатории автора, свидетельствуют о том, что расстройство памяти животных вызывается торможением синтеза синаптосомальных белков и торможением активности мембранных ферментов, а также ферментов, определяющих уровень физиологических аминов. Приводятся результаты поисков специфических синаптосомальных белков и выяснения взаимосвязи работы ферментов возбудимых мембран и механизма генерации биопотенциала. Подчеркивается, что рациональную теорию памяти можно будет создать только после выяснения 1) роли генетического аппарата в явлениях ненаследуемой памяти, 2) механизма сборки нейронов в ансамбль, 3) сущности действия аминов на функциональное состояние нейронов, 4) механизмов взаимодействия нейронов с нейроглией и 5) связи между структурной организацией и функциональной активностью возбудимых мембран. Библ. — 119 назв. [c.210]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология