Ионы натрия при этом поступают в клетку до момента, пока мембранный потенциал не достигнет потенциала электрохимического равновесия ионов натрия. Этот процесс резко уменьшает проницаемость мембраны для ионов натрия и останавливает наплыв натрия в клетку. Эта разность потенциалов называется мембранным потенциалом. Деполяризация открывает натриевые каналы, ионы натрия устремляются внутрь аксона, и внутренняя поверхность мембраны на короткое время становится заряженной положительно.

Если выключить натрий-калиевый насос, в состоянии покоя мембранный потенциал (МП) почти не изменится. Нельзя представить себе клетку, содержащую пресную воду — в ней ионов не меньше, чем снаружи. При этом каналы натрий-калиевого насоса деформируются, блокируя дальнейший приток натрия,…» «Тем временем ионы натрия распространяются внутри аксона, изменяя мембрану в нижней части аксона.

Потенциал действия распространяется довольно медленно — не более доли дюйма за секунду.» Имеются в виду не покрытые миелином аксоны. Существует разность потенциалов между внутренней и внешней поверхностями плазматической мембраны. Можно измерять мембранный потенциал мышечных, нервных клеток или клеток других тканей.

Электрический потенциал в биологических системах

Изменения его в положительном направлении называется деполяризацией плазматической мембраны. Смещение мембранного потенциала в отрицательном направлении называется гиперполяризацией. Электрические явления в плазматической мембране определяются распределением ионов между внутренней и внешней сторонами мембраны. В состоянии покоя проницаемость плазматической мембраны для ионов калия значительно превышает проницаемость мембраны для ионов натрия.

Уравнение Нернста показывает, что концентрационный градиент ионов калия определяет величину мембранного потенциала покоя только в первом приближении. Рассчитанные величины мембранного потенциала совпадают с экспериментально полученными только при высокой концентрации калия вне клетки. На рис. 1 показан потенциал действия нервной клетки, записанный с помощью микроэлектрода. В течение короткого времени внутренняя среда клетки становится электроположительна по отношению к наружней (фаза реверсии мембранного потенциала, или овершут).

Распространение нервных импульсов

Потенциал действия играет ведущую роль в обработке информации в нервной системе. Потенциал действия возникает из-за специфических изменений ионной проницаемости в плазматической мембране. Во время возникновения потенциала действия происходит деполяризация плазматической мембраны. Изменение концентрации ионов в больших нервных клетках составляет лишь около 1/300000 начальной величины.

Натриевые каналы имеют два типа ворот. Один из них, называемые активационными воротами закрыты в состоянии покоя и открываются при деполяризации мембраны. Потенциал действия распространяется вдоль мембраны нервной и мышечной клеток без уменьшения амплитуды с расстоянием. Таким образом потенциал действия распространяется вдоль нервных и мышечных волокон с постоянной скоростью. Скорость распространения потенциала действия в нервных волокнах зависит от их диаметра.

Поиск по рефератам и авторским статьям

Поры в мембране пропускают через нее ионы калия, но ионы натрия и ионы органических веществ, которые значительно крупнее, не могут проходить через мембрану клетки. Если их гипотеза об участии натрия правильна, величина потенциала действия (но не потенциала покоя) должна строго зависеть от концентрации натрия вне клетки.

Согласно модели, которую ученые описали в ряде статей в 1952 г., потенциал действия в аксоне кальмара возникает при деполяризации мембраны до некоего порогового уровня. Вход и выход ионов через каналы в мембране нейрона имеет пассивный характер и происходит благодаря наличию электрических и химических градиентов.

ХАКСЛИ (Huxley), Андру

Вторичный активный транспорт основан на энергии передвижения ионов натрия в направлении их электрохимического градиента. При этом другие ионы переносятся за счет движения ионов натрия либо в том же (ко-транспорт), либо в обратном направлении (ионообмен). Примером такого механизма является натрий-кальциевый обменник, выводящий один ион кальция за счет входа в клетку трех ионов натрия.

Кроме того, равновесный потенциал для калия более отрицателен, чем потенциал покоя, вследствие чего ионы калия постоянно выводятся из клетки. Для этой цели в мембране клетки существует натрий-калиевый обменный насос, который при каждом своем цикле переносит три иона натрия наружу и два иона калия внутрь клетки.

Блокируя активный транспорт натрия и калия, эти вещества не оказывают воздействия на пассивное перемещение ионов через ионные каналы в мембране. Кальциевые АТФазы встречаются также в плазматической мембране любой клетки.

По-моему, в этой статье многое непонятно. Начну по порядку.»Во внешнем слое аксона находится сложная структура, образованная множеством молекул, выступающих в роли каналов». В распространении нервных импульсов он имеет минимальное значение! Не ясно, что за конец и куда отклоняется, энергия каких «других частей клетки» и как используется.

Но главное — НИЧЕГО подобного с натрий-калиевым насосом на мембране не происходит. Меняется состояние каналов, и от этого зависит распространение нервного импульса. И если о суммации (про которую идет речь в конце статьи) еще можно поспорить. Каждый заряженный объект образует в окружающем его пространстве электрическое поле. Электрическое поле является видом материи, посредством которой заряженные объекты взаимодействуют друг с другом.

Электрическое поле можно представить в виде силовых линий, показывающих направление электрических сил. Эти силы направлены от заряда, когда он положительный, и к заряду, если он отрицательный. E — векторная величина, то есть имеет как величину, так и направление.

Проверив это предположение, Ходжкин и Бернард Кац в 1947 г. показали, что они могут фактически изменять или устранять потенциал действия, воздействуя на концентрацию натрия вне клетки. Если клетка находится в состоянии покоя, её мембранный потенциал имеет отрицательное значение и устойчивую величину. Энергия входа натрия в клетку используется также для переноса ионов хлора и бикарбоната через клеточную мембрану.