Электрический потенциал клетки

Рассмотрим химические основы возникновения и поддержания биоэлектрических потенциалов (потенциала покоя и потенциала действия). Большинство исследователей придерживаются мнения, что явления электрической поляризации клетки обусловлены неравномерным распределением ионов К и Ма по обе стороны клеточной мембраны. Мембрана обладает избирательной проницаемостью большей для ионов К и значительно меньшей для ионов Ка. Кроме того, в нервных клетках существует механизм, который поддерживает внутриклеточное содержание натрия на низком уровне вопреки градиенту концентрации. Этот механизм получил название натриевого насоса. [c.636]

У бактериальных клеток имеется электрический заряд, который всегда имеет отрицательный знак. Если в сосуд с бактериями, находящимися во взвешенном состоянии в нейтральной водной среде, погрузить два электрода и пропустить ток, то бактерии передвигаются к аноду. Это явление называется электрофорезом и свидетельствует о наличии у бактерий отрицательного электрокинетического потенциала. Отрицательный заряд бактерий обусловлен большим количеством кислых фосфолипидов и небольшого количества основных белков в мембранах бактериальной клетки. У разных бактерий потенциал неодинаков, он зависит от электрохимических свойств веществ, входящих в поверхностный слой бактериальной клетки. Ионогенный распад поверхностно расположенных веществ увеличивает электрический потенциал, что, например, происходит под влиянием антибиотиков либо лизоцима. Величина электрокинетического потенциала зависит от характера среды, окружающей клетку (концентрация электролитов и pH). Поэтому для электрохимической характеристики поверхности бактерий более типична изоэлектрическая точка, чем электрокинетический потенциал. [c.87]

Рис. 19-16. Опыт, демонстрирующий проведение тока плазмодес-мами. В две смежные клепси водяного папоротника вводят электроды (у4) на один из них импульсами подают напряжение и одновременно измеряют сдвиги электрического потенциала в обеих клетках Зависимость степени затухания сигнала во второй клетке [коэффициента сопряже-ния) от общего числа плазмодесм, соединяющих две клетки, показана на графике (В) электрическое сопряжение клеток изменяется пропорционально числу плазкк>-десм. (По данным R.L. Overall,

Электрофизиологический лгетод также используется при изучении проводящих нервных путей зрительного возбуждения за пределами рецепторного слоя. Регистрируются изменения электрического потенциала в тех случаях, когда вводятся микроэлектроды в сетчатку между рецепторами и ганглиозными клетками (рис. 1.3), а рецепторы стимулируются излучением различных длин волн. Однако спектральное распределение этих потенциалов, называемых -потенциалами, резко отличается от распределения рецепторных потенциалов. Обнаружено два типа -потенциалов [416, 470—472, 660]. Первый из них, названный L-потенциалом, отрицателен для всех спектральных стимулов, и, выраженный в функции длины волны, представляет собой сравнительно широкое спектральное распределение. Следует оговориться, что L-потенциалы определяются в условных единицах, поскольку значение этой L-величины, по-видимому, коррелирует со светимостью или яркостью стимула. Второй тип S-потенциалов условно измеряют в так называемых С-величинах, поскольку они коррелируют с ощущением цветности (сочетанием цветового тона и насыщенности) цветового стимула. Потенциалы, измеренные в С-величинах, могут принимать отрицательные или положительные значения в зависимости от длины волны стимула. Существует два вида С-величин (Л — ( ) и (У — В). Измерения величины В — G) дают положительный потенциал при длинноволновых (красных) стимулах и отрицательный при средневолновых (зеленых) стимулах. В результате спектральное распределение амплитуд потенциалов вначале отрицательно, а затем положительно (после пересечения спектральной оси) в области от 400 до 700 нм. Аналогичный характер имеет спектральное распределение амплитуд потенциалов, измеренных в (У — 5)-величинах, но оно отрицательно для всех длин волн в желтой области спектра и положительно — в синей области. Не удивительно, что эти результаты рассматриваются как очевидное доказательство в пользу существования механизмов кодирования цвета, причем в таком кодировании участвуют противоположные процессы. [c.117]

Регуляция проницаемости мембран. Отдельные гормоны и нейромедиаторы изменяют проницаемость мембран клетки для целого ряда веществ-метаболитов. Примером может служить инсулин, который, связываясь с рецептором на плазматической мембране, резко увеличивает проницаемость глюкозы, аминокислот, отдельных ионов через мембраны и усиливает поступление их внутрь клетки. Молекулярные основы такого влияния до конца не изучены. Тем не менее усиленное поступление отдельных веществ в клетку влияет на биохимические процессы, а перераспределение ионов на мембране влияет на электрический потенциал клетки и ее сократительную функцию. [c.141]

Плазматическая мембрана имеет избирательную проницаемость для малых ионов и молекул простых веществ. Кроме того, она может поддерживать определенную концентрацию ионов внутри клетки, в частности Ма" и К" , что создает градиент концентрации этих ионов по сравнению с внеклеточной жидкостью, а также электрический потенциал на мембране. [c.33]

При действии раздражителей, в частности, электрического поля, клетки переходят в возбужденное состояние, которое сопровождается значительным возрастанием проницаемости оболочки для ионов натрия, изменением вследствие этого распределения ионов и возникновением потенциала действия. Величина потенциала действия составляет 100—130 мВ, он выше потенциала покоя и имеет отрицательный знак, что значит, что возбуждение клетки связано с перезарядкой мембраны. [c.122]

Из приведенной формулы следует, что чем жидкость более вязкая, тем труднее отделить от нее микробные клетки для обеспечения сохранения качества фильтруемой жидкости увеличение скорости протока (производительность установки) должно сопровождаться увеличением общей напряженности внешнего электрического поля снижение дзета-потенциала клетки снижает эффективность процесса фильтрования. Удерживание зависит также от размера отделяемых частиц (клеток микроорганизмов), электропроводности среды и клетки, диэлектрической постоянной среды и градиента напряженности неоднородного электрического поля, который предопределяется, в свою очередь, природой (в частности, поляризуемостью, диэлектрической проницаемостью и т. д.), а также размерами и формой материала загрузки. Эти данные подтверждаются и экспериментально. [c.227]

Удерживание в неоднородном электрическом поле белков и нуклеиновых кислот с сохранением их биологической активности свидетельствует о возможной роли этого явления в живой клетке. Общеизвестно, что клеточная стенка неоднородна ио своему составу, а следовательно, и по диэлектрической проницаемости и имеет довольно высокий электрический потенциал [ б, 17, 474]. Мембраны клеточных органелл (митохондрий, хлоропластов) и бактерий содержат молекулярные электрические генераторы [87], причем величина генерируемой трансмембранной разности электрических потенциалов достигает существенных значений— 100--300 мВ. Поэтому вполне резонно допустить существование в клеточных структурах неравномерного неоднородного электрического поля, аналогичного создаваемому нами в эксперименте, с высокой напряженностью и градиентом потенциала, и предположить его влияние на процесс удерживания, локализацию и работу биологически активных соединений, особенно высокомолекулярных. [c.228]

В биологических системах внутри клетки концентрация ионов калия обычно высока, а вне ее высока концентрация ионов натрия. По обе стороны от клеточной мембраны, разделяющей внешнюю и внутреннюю области, присутствует некоторое количество анионов, главными из которых являются ионы хлора. Именно эти три иона (К" , Ма+ и С1 ) управляют электрической активностью большинства живых клеток. Поскольку общие концентрации растворов — внешнего и внутреннего — равны, уравнение (П1.96) для трех основных ионов, создающих электрический потенциал мембраны, остается в силе. [c.76]

Как и всякое химическое равновесие, рассматриваемое пассивное равновесие является динамическим, т. е. реакция продолжает идти в обоих направлениях самопроизвольно без изменения суммарных концентраций участвующих в ней веществ. Однако в отличие от равновесия в концентрационном элементе, которое достигается только при выравнивании концентраций в обоих полуэлементах, з состоянии описанного выше пассивного равновесия концентрации растворенного вещества по обе стороны мембраны могут различаться. Это различие будет сохраняться до тех пор, пока оно не будет компенсировано различием электрических потенциалов. Согласно Адриану [10], в портняжной мышце лягушки ионы и 1 находятся в состоянии пассивного равновесия. Если же ионы аккумулируются клеткой, то можно показать, что их электрический потенциал внутри клетки выше их электрического потенциала во внеклеточной жидкости. В таком случае говорят, что над ионом совершается работа, т. е. имеет место активный транспорт. Пассивные равновесия такого рода наблюдаются в живых клетках. [c.315]

В основе представления об активном транспорте через мембрану лежит тот факт, что удаление какого-то одного вещества из клетки является движущей силой активного переноса других веществ. Так, активный перенос ионов Ма+ из клетки ( натриевый насос ) приводит к образованию градиента концентрации этих ионов, направленного внутрь клетки, который и обусловливает активный перенос ионов калия, глюкозы и аминокислот внутрь клетки. Если удаление ионов N3+ из клетки не компенсируется поступлением внутрь других ионов, по-видимому, происходит возникновение градиента электрического потенциала ( электро-генный насос ). Предполагают, что этот тип натриевого насоса является первичным механизмом при возникновении трансмембранного потенциала в мышечных клетках (обеспечение действия кальциевого насоса ) (см. стр. 430). Необходимо отметить, что все системы переноса через мембрану работают за счет энергии АТФ или других носителей энергии. [c.431]

На клеточной стенке, или клеточной мембране, между внутренней и внешней сторонами обнаруживается электрический потенциал, так называемый потенциал покоя. Колебания потенциала при возбуждении — рецепторный потенциал — возбуждают нервный импульс, который распространяется в направлении к мозгу. Число импульсов характеризует высоту рецепторного потенциала и вместе с тем пропорционально степени возбуждения клетки. Импульсы, возникающие при возбуждении пахучим веществом, можно уловить, усилить и зарегистрировать. Так получают количественную характеристику ответа отдельной обонятельной клетки. [c.56]

Длина аксона мотонейрона, например мотонейрона, иннервирующего мышцы стопы, может достигать 1 метра. Однако нервный импульс передается очень быстро. Скорость возбуждения может достигать 100 м с Это осуществляется за счет работы Ма -К -АТФ-азы, которая откачивает Na из клетки в обмен на за счет энергии АТФ и создает движение электрического потенциала (рис. 109, б). [c.277]

Электрический потенциал покоя на мембране аксона поддерживается в пределах — 70 мВ. Потенциал действия создается быстрым током ионов Ма+ из внеклеточного пространства внутрь нервного окончания, обусловленным избирательным открытием Ма -канала в мембране при раздражении нервной клетки. Одновременно увеличивается проницаемость мембраны для ионов К , которые выходят из нервного волокна. Восстановление потенциала покоя происходит благодаря выкачиванию ионов Ма наружу и закачиванию ионов К+ внутрь с участием Ма" -К -АТФ-азы, находящейся в мембране (см. рис. 109, б). [c.277]

Точка равновесия, которая устанавливается между поступлением этих ионов и их выделением из клетки, и определяет величину заряда клетки в нормальном ее состоянии (потенциал равновесия или потенциал покоя). На внешнее раздражение, независимо от его природы (механическое, тепловое, химическое, электрическое), растительная клетка реагирует уменьшением отрицательного заряда. Размер этого уменьшения зависит от силы раздражения. Исследования показывают, что причиной падения отрицательного заряда в области возбуждения служит повышение проницаемости мембран для ионов кальция, активное поступление которого приводит к известной разрядке мембраны. Вызываемый этими нарушениями электрический ток передается в форме волнового раздражения в другие участки ткани (ток действия). [c.86]

Кинетика биологических процессов изучает поведение во времени самых разнообразных процессов, присущих различным уровням организации живой материи биохимические превращения в клетке, генерацию электрического потенциала на биологических мембранах, биологические ритмы, процессы накопления биомассы или размножении вида, взаимодействия популяций живых организмов в биоценозах. [c.16]

Электропорация. Нри исследовании электропорации обычно используют короткие импульсы прямоугольной формы. Для расчета трансмембранного электрического потенциала, индуцируемого внешним электрическим полем в сферической клетке используют уравнение Максвелла [c.37]

Явление потенциал-зависимого открывания и закрывания можно понять исходя из простых физических принципов. Внутри покоящейся нервной или мышечной клетки электрический потенциал на 50- 100 мВ ниже, чем снаружи. Такая разность потенциалов на двух сторонах мембраны может показаться незначительной, однако, учитывая, что толщина мембраны составляет всего лишь около 5 нм. градиент оказывается равным примерно 100 ООО В/см. Следовательно, мембранные белки находятся в очень сильном электрическом поле. Естественно, мембранные белки, как и все другие, содержат на своей поверхности некоторое количество заряженных групп. Электрическое поле увеличивает силы, действующие на структуру молекулы. На многие мембранные белки изменения электрического поля через мембрану не оказывают значительного влияния. Ионные каналы, однако, приобрели в процессе эволюции тонкую сбалансированную чувствительность к электрическому полю они могут принимать несколько альтернативных конформаций, стабильность которых зависит от величины электрического поля. Малые возмущения не отражаются на конформации каналов, но при достаточно сильных воздействиях, например случайных тепловых движениях окружающих молекул, может произойти и переход к другой конформации (см. рис. 6-58). [c.401]

Уравнение Нернста связывает электрический потенциал внутри клетки с распределением заряженных ионов [c.225]

При некоторых условиях целесообразно дальнейшее упрощение эквивалентного генератора. Если имеется область резкого перепада трансмембранного потенциала, протяженность которой вдоль оси клетки мала по сравнению с расстоянием от клетки до точки наблюдения, то достаточно точным будет поверхностный эквивалентный генератор в виде токового двойного слоя в плоскости поперечного сечения клетки, расположенной в области наиболее крутого изменения трансмембранного потенциала. Мощность двойного слоя определяется как суммарный дипольный момент на единицу площади поперечного сечения клетки, а электрический потенциал и магнитная индукция вне клетки выражаются уравнениями (3.115) и (3.136), в которых интегралы берутся по поверхности поперечного сечения клетки, где находится эквивалентный двойной слой. [c.240]

Уравнения (3.107) и (3.109), преобразованные применительно к генератору, распределенному вдоль линии, дают с учетом (3.301) следующие выражения для электрического потенциала и магнитной индукции вне клетки [c.241]

Пептиды, содержащие остатки гистидина или цистеина, участвуют как коэнзимы или активные центры ферментных систем в каталитических реакциях и обеспечивают многие антиоксидантные системы организма. Находясь в составе мембранных пептидов, они отвечают за формирование электрического потенциала клетки и передачу электрохимического сигнала во внешнюю среду. [c.37]

Активность пептидных антибиотиков определенным образом зависит от компонентного состава цитоплазматической мембраны и от трансмембранного электрического потенциала клетки-мишени. В составе бактериальных мембран присутствует большое количество кислых фосфолипидов (фосфатидилглицерола и кардиолипина), которые практически отсутствуют в мембранах эукариотических клеток. Эти фосфолипиды являются не только маркерами, но и центрами связывания пептидных антибиотиков животного происхождения, в частности дефенсинов и протегринов, за счет сильных ион-ионных связей, которые устанавливаются по кооперативному механизму аналогично концентрационной зависимости, представленной на рис. 10, А. Кроме того, известно, что мембранный потенциал бактерий в 1.5—2 раза выше, чем у мембран эукариотических клеток. Так что пептидные антибиотики с высоким содержанием лизина и аргинина могут проникать в клетку через мембрану путем электрофореза, подобно тому как это описано для микробных антибиотиков полимиксина В и грамицидинов (Франклин, Сноу, 1984). [c.134]

В середине ХК в. известный физиолог животных Клод Бернар, рассматривая явления раздражимости как одно из главных свойств всего живого, высказал мысль о существовании общих механизмов восприятия и быстрой реакции организмов на внешние воздействия. В своей книге Жизненные явления общие животным и растениям он писал Способность, составляющая существенное условие всех явлений жизни у растений, как и животного, существует в самой простейшей степени... Эта способность есть раздражимость . Основанием для такого вывода послужили опыты по влиянию анестетиков на быстрое складывание листьев мимозы при механическом раздражении. Он установил, что у растений наблюдается такое же подавление анестетиками проведения импульса возбуждения, как и у животных. Однако молекулярные механизмы раздражимости, включающие восприятие внешнего стимула, передачу информации о нем и ответные реакции начали изучаться лишь в XX в. Это было обусловлено практическими потребностями медицины, связанными с поиском обезболивающих и успокаивающих лекарственных средств, что, в свою очередь, стимулировало научные исследования по изучению вос1фиятия, передаче и выяснению закономерностей вызываемых реакций под воздействием внешнего стимула. Последнее привело к открытию механизма химической передачи возбуждения от клетки к клетке с помощью низкомолекулярных посредников - медиаторов аце-тилхолина, дофамина, норадреналина, адреналина, серотонина и др. соединений. В нервной клетке эти соединения содержатся в специальных секреторных пузырьках и освобождаются при возбуждении в очень узкое пространство (1 нм) между контактирующими клетками -синаптическую щель. Свободный медиатор связывается с белками-рецепторами соседней клетки, в результате происходит открывание ионных каналов в плазматической мембране, и ионы поступают в клетку по электрохимическому градиенту, вызывая изменения электрического потенциала клетки. Таким образом, химическая информация преобразуется в электрическую. Взаимодействие медиатора с рецептором может реализоваться и по другому механизму -через включение систем внутриклеточных вторичных посредников, которые регулируют активность ферментов в югетке. [c.3]

Нейрональная мембрана, рассматриваемая как цитоплазматическая мембрана, несет в клетке не только пассивную структурную функцию. Она служит барьером для поддержания внутриклеточного состава и функций клетки (ионы, электрический потенциал, метаболиты) и для ее компартментации (клеточные органеллы, везикулы нейромедиаторов), играет активную (ионные насосы, ферменты) и пассивную (ионные каналы, высвобождение медиатора) роли при передаче нервного импульса. Она обладает специфическими характеристиками, необходимыми для развития нервной системы и установления синаптических связей (клеточная адгезия и узнавание). Она проводит также межклеточные сигналы (гормоны, медиаторы, лекарства). [c.88]

Выяснив электрические свойства клетки в состоянии покоя, рассмотрим процессы, связанные с возбуждением мембраны. Состояние возбуждения можно определить как временное отклонение мембранного потенциала от потенциала покоя, вызванное внешним стимулом. Этот электрический или химический стимул возбуждает мембрану, изменяя ее ионную проводимость, т. е. сопротивление в контуре снижается (рис. 5.4). Возбуждение распространяется от стимулированного участка к близлежащим областям мембраны, в которых наблюдается изменение проводимости, а следовательно, и потенциала. Такое распространение (генерация) возбуждения называется импульсом. Различаются два типа импульсов потенциал действия, когда сигнал распространяется неизмененным от участка возбуждения к нервному окончанию, и локальный потенциал,. быстро уменьшающийся по мере удаления от участка возбуждения. Локальные потенциалы обнаружены в синапсах воз-буждающие постсинаптические потенциалы (е. р. з. р.) и ингибиторные постсинаптические потенциалы ( . р.з.р.)) и в сенсорных нервных окончаниях рецепторные или генераторные потенциалы). Локальные потенциалы могут суммироваться, т. е. они могут увеличиваться при последующих возбуждениях, тогда как потенциалы действия не обладают такой способностью-и возникают по принципу все или ничего . [c.115]

Зависимость электрокинетического потенциала живых и убитых кипячением клеток Е. oli от концентрации ионов серебра (рис. 11) показывает, что исследуемые микробные клетки имеют отрицательный электрический потенциал. Величина его при инактивации клеток кипячением существенно не меняется. [c.121]

ЭТИХ сигналов, природа их во всех случаях одинакова и состоит в изменении электрического потенциала на плазматической мембране нейрона. Передача сигналов основана на том, что электрическое возмущение, возникшее в одном участке клетки, распространяется на другие участки. Если нет дополнительного усиления, эти возмущения затухают по мере удаления от их источникоа На коротких расстояниях затухание незначительно, и многие нейроны проводят сигналы пассивно, без усиления. Однако для дальней связи такого пассивного распространения сигнала недостаточно. Поэтому у нейронов с длинными отростками в ходе эволюции выработался активный сигнальный механизм, представляющий собой одно из самых удивительных и характерных свойств нейрона. Электрический стимул, сила которого превышает определенную пороговую величину, вызывает взрыв электрической активности, распространяющийся с большой скоростью вдоль плазматической мембраны нейрона. Эту бе17щую волну возбуждения называют потенциалом действия или нервным импульсом. Потенциал действия передает информацию с одного конца нейрона на другой без затухания со скоростью до 1(Ю м/с, а в некоторых нейронах еще быстрее. [c.73]

Сигналы, проводимые нейронами, передаются от одной клетки к другой в особых местах контакта, называемых синапсами (рис. 18-3). Обычно эта передача осуществляется, как это ни странно на первый взгляд, непрямым путем. Клетки электрически изолированы друг от друга пресииаптическая клетка отделена от постсинаптической промежутком-синаптической щелью. Изменение электрического потенциала в пресинаптической клетке приводит к высвобождению вещества, называемого ненромедиатором (или нейротрансмиттером), которое диффундирует через синаптическую щель и вызывает изменение электрофизиологического состояния постсинаптической клетки. Та- [c.73]

Когда клеточная мембрана, содержащая много натриевых каналов, частично деполяризуется в ответ на кратковременный стимул, некоторые каналы быстро открываются, пропуская внутрь клетки ионы Ыа . Переход положительных зарядов внутрь ведет к дальнейшей деполяризации мембраны, и в результате открывается еще больше каналов, пропускающих в клетку ионы N8 . Этот самоусиливающийся процесс продолжается до тех пор, пока мембранный потенциал, составлявший вначале -70 мВ (потенциал покоя) не дойдет до + 50 мВ (равновесный потенциал Na ). В этот момент, когда суммарная электрохимическая движущая сила для ионов N3 равна нулю, клетка могла бы перейти в новое состояние покоя, при котором все натриевые каналы постоянно открыты, если бы открытая конформация каналов была стабильной. От такого длительного электрического спазма клетку спасает автоматическая инактивация натриевых каналов, которые постепенно, один за другим, закрываются и остаются закрытыми, пока мшбранный потенциал не вернется к исходной отрицательной величине, т. е. к уровню покоя. Весь цикл от момента воздействия стимула до возвращения к состоянию покоя занимает всего лишь несколько миллисекунд или даже меньше (рис. 18-17). [c.85]

Глюкоза используется мозгом в ходе гликолиза и в цикле лимонной кислоты распад глюкозы обеспечивает почти весь запас АТР мозга. За счет энергии АТР нервные клетки (нейроны) поддерживают электрический потенциал на плазматической мембране и, в частности, на мембране, окружающей их длинные отростки-аксоны и дендршпы, образующие линии передач в нервной системе. Передача нервных импульсов вдоль нейронов происходит посредством волнообразного изменения электрических свойств мембраны, т. е. так называемого потенциала действия. Ка , К " -АТРаза плазматической мембраны (разд. 14.16) нуждается в постоянном притоке энергии АТР для накачивания ионов К внутрь аксонов и выведения ионов Ка из аксонов (рис. 24-14). За счет энергии гидролиза одной молекулы АТР три иона N3 [c.759]

Один из важных факторов, определяющих агрегативную устойчивость суспензий микроорганизмов, — наличие поверхностного заряда клетки. Этот заряд зависит от видовой принадлежности, строения и физиологического состояния клеток и может варьироваться в широких пределах [14]. В отличие от частиц небиологической природы, имеющих четко выраженную границу раздела фаз, клеточная поверхность формируется на основе ряда поверхностных структур, включающих клеточную стенку, а также капсулы, пили, жгутики и ряд других, каждая из которых может оказьшать влияние на электрические поверхностные характеристики суспензий и определять их устойчивость [15]. Клеточные стенки микроорганизмов могут различаться как строением, так и химическим составом. Диссоциация функциональных групп полимеров формирует поверхностный заряд клеток. Заметный вклад в возникновение ловерх-ностного заряда вносят адсорбированные ионы металлов. Кроме того, образование поверхностных зарядов клеток обусловлено наличием трансмембранного потенциала, т. е. разности потенциала между цитоплазмой клетки и окружающей ее средой. Причина возникновения разности потенциалов связана с наличием физико-химических гра-диентов между цитоплазмой и средой, обусловленных активным переносом ионов и молекул клеткой. Трансмембранный потенциал может оказать заметное влияние на электрокинетический потенциал клетки [14]. [c.17]

Энергия АТФ используется также в клетках нервной системы для образования электрического потенциала в процессе возбуждения и передачи нервного импульса. Значительное количество АТФ расходуется клеткой на биосинтез различных веществ, особенно на восстановление и накопле- [c.43]

Именно на этом основана роль цГМФ как клеточного медиатора. Изменение его концентрации в наружном сегменте регулирует состояние Ма -каналов внешней мембраны и, как следствие, величину трансмембранного электрического потенциала палочки. Между световым возбуждением родопсина и гидролизом цГМФ фосфодиэстеразой существует сложная многоступенчатая функциональная связь, природа которой установлена в конце 30-х годов благодаря работам целого ряда лабораторий. Было показано, что на свету в наружном сегменте действительно резко уменьшается уровень цГМФ при одновременной активации нескольких сот молекул фермента ФДЕ. Для этого требуется присутствие также ГТФ, как источника энергии. Фактором, связывающим ГТФ в клетке, является особый С-белок трансдуцин Т, ответственный за активацию ФДЕ. Молекула трансдуцина состоит из трех субъединиц а,р,у (Та,р,у). [c.413]

При воздействии на глаз кратковременными вспышками света в клетках сетчатой оболочки происходят реакции, сопровождающиеся генерацией токов и соответствующего электромагнитного поля. Сигналы Электрического потенциала, отводимые при этом от роговой оболочки глаза (относительно какой-либо удаленной индифферентной точки тела), называются электроретинограммой (ЭРГ), а соответствующие сигналы магнитнонг индукции можно назвать магниторетино-граммой (МРГ) [134]. Примеры ЭРГ и МРГ показаны на рнс, 2 48. Вследствие того что МРГ имеет очень малую амплитуду (порядка 0,1 пТл), для подавления шума при ее регистрации приходится интенсивно использовать метод осреднения сигналов. Нри теоретических расчетах магнитного поля глаза в качестве эквивалентного генератора МРГ, как и МОГ, нередко используют один диполь, представляющий суммарную электрическую активность сетчатки. [c.145]

Уравнения (3.290) - (3.298) дают возможность точно рассчитать электрический потенциал и магнитную индукцию на любом расстоянии от возбуждающейся цилиндрической клетки, вплоть до ее поверхности. В частности, с помощью данной модели была проведена оценка точности других способов расчета внеклеточных полей, основанных на формулировке простых по структуре эквивалентных генераторов (см. [43] и др.). Так, было показано, что для экспериментальных исследований на препаратах клеток в физиологическом растворе достаточно высокую точность обеспечивают уравнения (3.283) — (3.289), базирующиеся на представлении клеточного генератора в виде эквивалентных генераторов, распределеннь1х на поверхности клетки. Из этого следует, что электрическое поле во внеклеточной проводящей среде практически определяется только мембранным током (нормальной составляющей тока на поверхности клетки), а магнитное поле — осевым внутриклеточным током (тангенциальной составляющей тока). [c.239]

Шсле возникновения рецепторного потенциала в зрительной клетке в последующие события вовлекается пре-синаптическая область палочек и колбочек и контактирующие с ними отростки горизонтальных и биполярных нервных клеток. На эти нервные клетки сигнал передается с помощью медиатора ацетилхолина. В свою очередь биполярные клетки образуют синаптические связи с амакриновыми и ганглиозными клетками. Прямой афферентный путь сформирован из фоторецепторной биполярной и ганглиозной клеток. Горизонтальные и амакрино-вые нервные клетки обеспечивают коллатеральное, ре зервное взаимодействие. На уровне нервных клеток и их волокон зрительный сигнал передается с помощью электрического потенциала действия спайка, а в местах вторичных синапсов — с помощью ацетилхолина. [c.145]

В основном в клетках поддерживается низкая внутриклеточная концентрация N3 и высокая К+ (табл. 42.1) и вместе с тем—суммарный отрицательный электрический потенциал. Насосом, который поддерживает эти градиенты, является АТРаза, активируемая ионами Ыа+ и (рис. 42.17). Эта АТРаза — интегральный белок, для своей активно- [c.141]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология