Membrānas potenciāls

Atpūtas membrānas potenciāls irelektriskais potenciāls (rezerves), kas veidojas starp šūnu membrānas ārējo virsmu un plazmas membrānas iekšējo pusi. Membrānas iekšējai malai attiecībā pret ārējo virsmu vienmēr ir negatīva lādiņa. Katras sugas šūnām pārējais potenciāls ir gandrīz nemainīgs. Tādējādi silto asiņu skeleta muskuļu šķiedras tā ir 90 mV, miokarda šūnām - 80, nervu šūnām - 60-70. Membrānas potenciāls ir sastopams visās dzīvās šūnās.

Saskaņā ar mūsdienu teoriju, aplūkotā elektriskā rezerve veidojas aktīvu un pasīvu jonu kustības rezultātā.

Pasīvā kustība notiek pa gradientukoncentrācija, enerģija tai nav nepieciešama. Atlikušo šūnu membrānai ir lielāka caurlaidība kālija joniem. Cilvēka (kālija jonu) nervu un muskuļu šūnu citoplazmā tas ir trīsdesmit līdz piecdesmit reizes lielāks nekā starpšūnu šķidrumā. Citoplazmā joni ir brīvā stāvoklī un saskaņā ar koncentrācijas gradientu izplatās ekstracelulārajā šķidrumā caur membrānu. Starpšūnu šķidrumā tie tiek saglabāti ar intracelulāriem anjoniem membrānas ārējā virsmā.

Intracelulārajā telpā ir iekļautigalvenokārt pirovīra, etiķskābes, aspirīna un citu organisko skābju anjoni. Neorganiskās skābes ir relatīvi nelielā daudzumā. Caur membrānu anjoni nevar iekļūt. Viņi paliek būrī. Anjoni atrodas membrānas iekšpusē.

Sakarā ar to, ka anjoniem ir negatīvs uzlādes līmenis, un katijoniem ir pozitīvs uzlādes līmenis, membrānas ārējai virsmai ir pozitīvs uzlādes līmenis, un iekšējam - negatīvais uzlādes līmenis.

Nātrija jonu ekstracelulārajā šķidrumāno astoņām līdz desmit reizēm vairāk nekā būrī. To caurlaidība ir zema. Tomēr, pateicoties nātrija jonu iekļūšanai, membrānas potenciāls ir nedaudz samazināts. Šajā gadījumā notiek hlora jonu izplatīšanās šūnā. Šo jonu saturs ir no piecpadsmit līdz trīsdesmit reizēm lielāks ārpusšūnu šķidrumos. Sakarā ar to iespiešanos, membrānas potenciāls nedaudz palielinās. Turklāt membrānā ir īpašs molekulārais mehānisms. Tas nodrošina aktīvo kālija un nātrija jonu popularizēšanu paaugstinātas koncentrācijas virzienā. Tādā veidā saglabā jonu asimetriju.

Aktīvā jonu kustība ir rezultātsdarbojas kālija-nātrija "sūknis" (sūknis). Aktīvā nātrija jonu kustība no šūnas ir saistīta ar kālija jonu iekļūšanu šūnā. Konjugāta sūknē transportēšanu veic pārvadātāji, kurus, savukārt, pārved ar vielmaiņas enerģiju ATP sadalīšanās laikā. Pateicoties ATP 2 molekulas hidrolīzes enerģijai, kālija joni iekļūst šūnā un 3 nātrija joni tiek transportēti ārpusē.

Atrodoties miera stāvoklī, muskuļu šķiedrās tiek iztērēti līdz pat divdesmit procentiem mobilo enerģijas resursu, lai nodrošinātu jonu sūkņu darbību.

Zem fermenta adenozīna trifosfatāzes ietekmesNotiek ATP sadalīšana. Nervu šķiedru saindēšanās ar cianīdiem, monoiodoacetāts, dinitrofenols un citas vielas, ieskaitot tās, kas pārtrauc sintēzi un ATP glikolīzi, izraisa tā (ATP) samazināšanos citoplazmā un pārtrauc "sūkņa" darbību.

Membrāna ir arī caurlaidīga hlora joniem (infunkcijas muskuļu šķiedrās). Šūnās ar augstu caurlaidību kālija un hlora joni vienādi veido membrānu atpūtu. Tajā pašā laikā citās šūnās pēdējā ietekme uz norādīto procesu ir nenozīmīga.