Мембранны патэнцыял

Мембранны патэнцыял супакою ўяўляе сабой электрычны патэнцыял (запас), які фарміруецца паміж вонкавай паверхняй мембраны клеткі і ўнутранай бокам плазматычнай мембраны. Унутраны бок перапонкі адносна вонкавай паверхні мае заўсёды адмоўны зарад. Для клетак кожнага выгляду патэнцыял супакою з'яўляецца велічынёй практычна пастаяннай. Так, у цеплакроўных ў валокнах шкілетнай мускулатуры яна складае 90 мв, для клетак міякарда - 80, нервовых клетак - 60-70. Мембранны патэнцыял прысутнічае ва ўсіх жывых клетках.

У адпаведнасці з сучаснай тэорыяй разгляданы электрычны запас фарміруецца ў выніку актыўнага і пасіўнага перамяшчэння іёнаў.

Пасіўны рух адбываецца па градыенце канцэнтрацыі, для яго не патрабуецца выдаткаў энергіі. Мембрана клетак у стане спакою валодае большай пранікальнасцю для іёнаў калія. У цытаплазме нервовых і цягліцавых клетак іх (іёнаў калія) прысутнічае ў трыццаць-пяцьдзесят разоў больш, чым у міжклеткавай вадкасці. У цытаплазме іёны знаходзяцца ў вольным выглядзе і дыфузіююць, у адпаведнасці з градыентам канцэнтрацыі, ва пазаклеткавую вадкасць скрозь мембрану. У міжклеткавай вадкасці яны ўтрымліваюцца ўнутрыклеткавых аніёнамі на знешняй паверхні перапонкі.

Ць ўнутрыклеткавага прасторы ўтрымліваюцца ў асноўным аніёны пировиноградной, воцатнай, аспарагиновой і іншых арганічных кіслот. Неарганічныя ж кіслоты ўтрымліваюцца ў адносна невялікай колькасці. Скрозь мембрану аніёны пранікаць не могуць. Яны застаюцца ў клетцы. Размяшчаюцца аніёны на ўнутраным боку мембраны.

У сувязі з тым, што ў аніёнаў зарад адмоўны, а ў катыёнаў - станоўчы, знешняя паверхню перапонкі мае зарад станоўчы, а ўнутраная - адмоўны.

Ць пазаклеткавай вадкасці іёнаў натрыю ў восем-дзесяць разоў больш, чым у клетцы. Іх пранікальнасць нязначная. Аднак за кошт пранікнення іёнаў натрыю ў некаторай ступені памяншаецца мембранны патэнцыял. Пры гэтым мае месца і дыфузія іёнаў хлору ўнутр клеткі. Змест гэтых іёнаў у пятнаццаць-трыццаць разоў вышэй ць пазаклеткавай вадкасцях. За кошт іх пранікнення мембранны патэнцыял некалькі ўзрастае. Акрамя таго, у перапонцы існуе і адмысловы малекулярны механізм. Ён забяспечвае актыўны прасоўванне іёнаў калія і натрыю ў бок падвышанай канцэнтрацыі. Такім чынам падтрымліваецца іённая асіметрыя.

Актыўны рух іёнаў з'яўляецца вынікам функцыянавання калій-натрыевай "помпы" (помпы). Актыўнае перасоўванне з клеткі іёнаў натрыю абумоўлена пранікненнем у клетку іёнаў калія. У звязаным помпе транспарт ажыццяўляецца пераносчыкамі, якія, у сваю чаргу, пераносяцца з дапамогай метабалічнай энергіі пры распадзе АТФ. Дзякуючы энергіі гідролізу малекулы АТФ 2 іёна калія пранікаюць унутр клеткі, а 3 іёна натрыю транспартуюцца вонкі.

У стане спакою ў валокнах мускулатуры для забеспячэння функцыянавання іённых помпаў затрачваецца да дваццаці адсоткаў клеткавых энергетычных рэсурсаў.

Пад уздзеяннем фермента аденозинтрифосфатазы адбываецца расшчапленне АТФ. Атручэнне нервовых валокнаў цыянід, монойодацетатом, динитрофенолом і іншымі рэчывамі, у тым ліку спыняюць працэсы сінтэзу і гліколізу АТФ, правакуе яго (АТФ) зніжэнне ў цытаплазме і спыненне функцыянавання "помпы".

Перапонка пранікальная таксама і для іёнаў хлору (у асаблівасці ў валокнах мускулатуры). У клетках, якія валодаюць высокай пранікальнасцю, іёны калія і хлору ў роўнай ступені фармуюць мембранны супакой. Пры гэтым у іншых клетках уклад апошніх у названы працэс нязначны.