Питание и здоровье
Питание и здоровье

Особенности питания различных групп людей

Медицина в фото
Медицина в фото

Уникальные медицинские фото: органы, болезни, паразиты

Планирование беременности и зачатие
Планирование беременности

Рождение ребенка – важный шаг в жизни каждой семьи

Справочник по психиатрии
Справочник по психиатрии

Симптомы, диагноз, развитие, лечение

Главная / Лекции 2 курс / Физиология / Вопрос 4. Биоэлектрические явления / 2. Механизм возникновения мембранного потенциала

2. Механизм возникновения мембранного потенциала

Существует мембранно-ионная теория биопотенциала. Особенности строения и свойства мембраны объясняют неравномерное распределение ионов. Клеточная мембрана — наружная поверхность возбудимой клетки, которая является носителем двойного электрического заряда. Строение клеточной мембраны описано в 1935 г. Даниэлли и Доусоном. Толщина мембраны 7-10 нм.

Клеточная мембрана состоит из 3-х слоев: двойной слой фосфолипидов и слой белков (внутри).

Слой фосфолипидов является прерывистым, белки клеточной мембраны подвижны и свободно плавают в липидном геле. Эти белковые молекулы по-разному погружены в мембрану. Но всегда сохраняют контакт с окружающей средой с помощью полярной группы. На внутренней поверхности мембраны белков больше, чем на наружной.

Функции белков клеточной мембраны:

  1. структурная;

  2. рецепторная: у белков наружной поверхности клетки есть активный центр, который обладает сродством к различным веществам (гормонам, биологически активным веществам и т. д.);

  3. ферментативная активируется под влиянием различных факторов;

  4. транспортная — полностью погруженные в липидный гель белки образуют каналы, через которые проходят различные вещества.

Обнаружены каналы для всех потенциал образующих ионов: К+, Na+, Са2+, Cl-. Каналы могут быть открыты или закрыты благодаря воротам.

Существуют 2 вида ворот:

  1. активационные (в глубине канала);

  2. инактивационные (на поверхности канала).

Ворота могут находиться в одном из 3-х состояний:

  1. открытое состояние (открыты оба вида ворот);

  2. закрытое состояние (закрыты активационные ворота);

  3. инактивационное состояние (закрыты инактивационные ворота).

Существуют 2 вида клеточных каналов в зависимости от причины их открытия:

  1. потенциалзависимые — открываются при изменении разности потенциалов;

  2. потенциалнезависимые (гормонрегулируемые, рецепторрегулируемые) — открываются при взаимодействии рецепторов с веществами.

Свойства клеточной мембраны. Возникновение потенциала — результат збирательной проницаемости мембраны.

Причины избирательной проницаемости:

  1. механический фактор — у ионов К+ — малый диаметр, поэтому они проходят через узкие калиевые каналы. Диаметр ионов Na+ в 2 раза больше, чем у ионов К+. Поэтому в состоянии покоя ионы Na+, через узкие калиевые каналы почти не проходят;

  2. электостатический фактор — у входа в канал есть заряд, создаваемый белковой молекулой;

  3. конкурентный фактор — в состоянии покоя натриевые каналы блокированы ионами Са2+. В состоянии покоя клеточная мембрана хорошо проницаема для ионов К+, Cl- и почти непроницаема для ионов Na+. Таким образом на наружной поверхности клетки преобладают ионы Na+ и Cl, а внутри — ионы К+ и анионы органических соединений. Неравномерное распределение — результат сил Доммановского равновесия.

Вывод:

  1. клеточная мембрана имеет каналы, через которые проходят ионы;

  2. клеточная мембрана обладает избирательной проницаемостью;

  3. потенциалобразующие ионы неравномерно распределены по обе стороны клеточной мембраны.
Далее по теме: