Клеточные мембраны возбудимые

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]

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]

Исследования ионной проницаемости возбудимых мембран нервных волокон кальмара привели к выводу о существовании в этих мембранах двух основных типов каналов селективно пропускающих Ма+ и селективных для К+. Следует отметить, что представления о наличии у биологических мембран ионной селективности сложились задолго до работ А. Ходжкина и А. Хаксли. Избирательная проницаемость клеточной мембраны нервов для К+ и возрастание проницаемости при возбуждении для других ионов предполагались Дж. Бернштейном (1902). В теории пор (теория молекулярного сита) П. Бойля и Е. Конвея (1941) проницаемость мембранных пор для ионов определялась прежде всего гидратационным радиусом ионов. Предполагали, что меньший по размеру гидратированный ион К+ свободнее, чем гидратированный ион Ма , проникает через клеточные мембраны. [c.122]

Поскольку в состоянии покоя возбудимой ткани клеточная мембрана обладает наиболее высокой проницаемостью для ионов калия, они начинают вытекать из клетки, но при этом на мембране образуется разность потенциалов, препятствующая их вытеканию, и устанавливается равновесие. Эта равновесная разность между потенциалами внутренней и наружной поверхностей мембраны — трансмембранный по- [c.8]

Процессы на мембране. Различают пассивные (невозбудимые). и активные (возбудимые) клеточные мембраны [12—20]. [c.17]

Целостность поверхностной мембраны — условие существования клетки. Раздражимость и возбудимость. Ясно, что повреждение поверхностной оболочки (клеточной мембраны) должно приводить к гибели клетки. Нарущение целостности мембраны сопряжено с потерей внутриклеточного содержимого и вхождением в клетку вредных компонент из внешней среды. Условием дальнейшего эволюционного прогресса оказывается теперь выработка быстрой реакции на повреждение. Эта реак- [c.94]

Как мы. видим, предполагаемое предельное совершенство клеточной мембраны именно как возбудимой системы детерминирует определенный температурный режим существования соответственно совершенных животных. Итак, фактором, определяющим эволюцию в направлении теплокровности, является скорость распространения волны возбуждения по нерву, а не скорость ферментативных реакций. Теплокровные победили холоднокровных благодаря большим скоростям реакций, большим скоростям выбора траекторий движения в ходе преследования жертвы или бегства от хищников. Это становится ясным при наблюдении, например, за рептилиями. Скорость реагирования и перемещения змей и ящериц столь явно изменяется с температурой, что более строгие доказательства кажутся излишними. [c.214]

Поскольку 1 мкм = 10 нм , следовательно, на Na -каналы приходится 0,3% поверхности плазматической мембраны. Этот результат дает представление о том, сколь малая доля общей клеточной мембраны должна быть занята ионными каналами, имеющими ворота, чтобы клетка проявляла свойство возбудимости. [c.327]

В разделе 7 было показано, что электрогенез клеток высших растений в покое обнаруживает тесную связь со структурной лабильностью клеточных мембран. На наш взгляд, есть все основания считать, что аналогичное утверждение является справедливым и по отношению к генерации ПД. В частности, представляются достаточно очевидными следующие основные аспекты связи генерации ПД со структурной лабильностью возбудимой мембраны. [c.164]

Мембранные рецепторы выполняют функции узнавания (иммунокомпе-тентная система), адгезии (обеспечение межклеточных контактов, формирование тканей), регуляции активности ионных каналов (электрическая возбудимость, создание мембранного потенциала). Мембранные ферменты в составе бислоя приобретают большую стабильность и способность к осуществлению реакций, которые в гидрофильном окружении протекали бы с весьма малой скоростью. Липидное окружение предоставляет таким белкам привилегированные условия функционирования, но и накладывает ограничения на поведение белковых ассоциатов последнее сильно зависит от плотности упаковки (микровязкости) мембран. Поэтому факторы, влияющие на липидный состав и свойства клеточной мембраны, оказывают регулирующее влияние на функции мембранных белков. [c.303]

Толерантность (привыкание к лекарствам) проявляется в том, что болеутоляющее действие многих наркотиков (опиатов) со временем уменьшается, что делает необходимым постоянное увеличение вводимых доз препарата. Лекарственная зависимость (наркомания), т. е. синдром я не могу жить без лекарства , имеет химическую природу, которая заключается в следующем. Опиаты ингибируют аденилатциклазу клеточной мембраны и снижают концентрацию цАМФ, а также блокируют высвобождение вещества Р — нейропептида, состоящего из 11 аминокислотных остатков и выполняющего роль медиатора нервного болевого пути. В результате понижается возбудимость клеток, что обеспечивает обезболивающий эффект. Клетка компенсирует ингибированный фермент синтезом [c.511]

Возможность более прямого электрофизиологического доказательства существования в клетках высших растений возбудимых ионных каналов появилась только в последнее время благодаря разработке метода пэтч-клямп. т.е. фиксации потенциала и регистрации тока на отдельном микроучастке клеточной мембраны 1—1,5 мкм . Этот метод дает возможность идентифицировать одиночные ион-специфичные каналы в клетках сколь угодно малых размеров любых растительных тканей 1421, 655]. Несомненно, такие исследования позволят детально изучить ионные токи в возбудимых мембранах (в плазмалемме и тонопласте отдельно) клеток проводящих тканей высших растений при генерации в них ПД. К сожалению, этот метод пока еще не получил должного развития в электрофизиологии высших растений. По-прежнему бйльшая часть исследований ионных каналов в режиме фиксации потенциала выполняется на гигантских клетках водорослей [145], хотя в перспективе "просматривается полная инвентаризация ионных каналов растительных клеток от одиночных до высших растений" [22]. [c.152]

Система нейронов контролирует и координирует функции всех органов и поведение организма в целом. Нейроны относятся к семейству электрически возбудимых клеток. Кроме нейронов к этому семейству относятся клетки мускулатуры и эндокринные клетки. При деполяризации клеточной мембраны нейроны генерируют потенциал действия, или нервный импульс, который распространяется по аксону от одного нейрона к другому со скоростью до 100 м/с. Длина аксонов разных нейронов различается, но самая большая может достигать 1 м (Alberts et al., 1994). Причиной деполяризации клеточной мембраны могут быть разные физико-химические факторы, в том числе нейротрансмиттеры пептидного типа. [c.59]

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]

Однако на более мелких объектах этот метод трудно применять. В Институте физиологии им. А. А. Богомольца АН УССР под руководством Героя Социалистического Труда академика П. Г. Костюка разработан метод внутриклеточной перфузии сомы нейронов моллюсков. Суть метода заключается в следующем. Исследуемый нейрон диаметром от 40 до 200 мкм помещается в конусообразную пору перегородки ( 1 = 200—300 и 2=25—80 мкм), разделяющей верхний и нижний отсеки экспериментальной камеры. Стены поры покрыты клейкой массой, изготовленной на основе вазелинового масла. В нижней камере создается отрицательное гидростатическое давление, обеспечивающее слипание мембраны клетки со стенками поры и частичное разрушение участка мембраны, контактирующего с нижним отсеком. Окончательное разрушение барьерных свойств этого участка достигается пропусканием через нижний отсек изоосмотического раствора соли калия, не содержащего кальция. После этого гидростатическое давление снимается. Верхний отсек камеры заполняется раствором Риигера. Контактирующий с ним рабочий участок клеточной мембраны полностью сохраняет возбудимость и генерирует полноценные потенциалы действия, которые отводятся электродами, находящимися в обоих отсеках камеры. [c.89]

Способность клеток и тканей отвечать на раздражение называете возбудимостью. Возбуждение — это сложная биологическая реакция, проявляющаяся в изменении физического, физико-химического и функционального состояния клеток. Меняется вязкость и химический состав протоплазмы. Связано это в первую очередь с изменением электрического состояния клеточной мембраны. В состоянии покоя внутренняя поверхность мембраны заряжена отрицательно по отношению к наружной-. Причина такой разности потенциалов объясняется неравенством концентрации ионов внутри клетки и окружающей среды. В цитоплазме ионы калия преобладают над ионами натрия, в тканевой жидкости — наоборот. В состоянии возбуждения изменяется проницаемость клеточной мембраны она начинает пропускать внутрь клетки положительно заряженные ионы натрия. Это приводит к изменению электрических потенциало между цитоплазмой и внешней средой. Возникают электрические биотоки. Исследование их лежит в основе электрофизиологических методов-диагностики. К ним относятся, например, электрокардиография — получение электрокардиограммы, т. е. записей электрических потенциалов,, возникающих в сердечной мышце электроэнцефалография — регистрация электрических потенциалов головного мозга электромиография — записи биотоков в скелетных мышцах и т. д. [c.78]

Большинство белковых рецепторов клеточной поверхности можно отнести к одному из трех классов в зависимости от механизма, используемого для передачи сигнала. Каналообразующие рецепторы - это регулируемые медиаторами ионные каналы, участвующие главным образом в быстрой синаитической передаче сигналов между электрически возбудимыми клетками. Для управления такого рода каналами используется небольшое число нейромедиаторов, которые на короткое время открывают или закрывают образуемый рецепторами канал, изменяя таким образом ионную проницаемость плазматической мембраны, а тем самым и возбудимость постсинантической клетки. Изучение последовательностей ДНК, кодирующих эти рецепторы, показало, что они относятся к одному семейству гомологичных белков, насквозь пронизывающих мембрану. Эти рецепторы обсуждаются в гл. 19 (разд. 19.3) и здесь рассматриваться не будут. [c.354]

Рис. 19-78. Эксперимент на камбаловидной мышце крысы, который показывает, что денервированная мышечная клетка способна к образованию синапса после пересадки ч жеродного нервного волокна. Обратите внимание, что в результате денервации распределение ацетилхолиновых рецепторов в мембране мышечной клетки изменяется вновь синтезируемые рецепторы распределяются по всей клеточной поверхности, хотя в месте прежнего нервно-мышечного соединения концентрация рецепторов остается особенно высокой. После денервации изменяется и электрическая возбудимость мембраны, так как в мембране появляется новый класс потенциал-зависимых каналов, которые относрггельно

Биохимия Т.3 Изд.2 (1985) -- [ c.326 , c.327 , c.328 , c.329 , c.330 , c.331 , c.332 , c.333 , c.334 , c.335 , c.336 , c.337 , c.338 , c.339 , c.340 , c.341 , c.342 , c.343 , c.344 , c.345 , c.346 , c.347 , c.348 , c.349 , c.350 , c.351 , c.352 , c.353 , c.354 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология