Последователността на потенциал на действие. Роля на аниони и калциеви йони в развитието на потенциала на действие

Фигурата в обобщен вид покажем последователни събития

Видео: Механизмът на намаление + + myshts.wmv

На почивка преди началото на потенциалния провеждане действие мембрани за калиеви йони 50-100 пъти по-висока, отколкото за натриеви йони. Това е свързано със значително по-висока пропускливост канали за изтичане на калиеви йони в сравнение с натриеви йони. Въпреки това, когато потенциално действие незабавно активиран натриеви канали и проводимостта на мембраната към натриеви йони се увеличава до 5000 пъти. След това, в рамките на фракции от процес милисекунда инактивиране затваря натриеви канали. Началото на потенциала на действие се отразява и на електрически контролирани калиевите канали, с тяхното бавно откритие започва разделяне милисекунди след откриването на натриеви канали. В края на потенциала на действие на мембранния потенциал се връща към отрицателния нивото на калиевите канали отново води до върне към първоначалната си затворено състояние, но само след забавяне на времето в милисекунди или повече.

В средната част на фигурата показва връзката проводимост на натриеви и калиеви йони във всеки един момент на действие-горе показва потенциал за самия потенциал действие. По време на първоначалната част от неговата натриева-калиев съотношение на проводимост се увеличава до повече от 1000 пъти. Следователно, вътре влакната са повече натриеви йони, калиеви йони от простира навън. Ето защо в началото на образуването на потенциала на действие на мембранния потенциал се превръща в положителен.

След това, натриевите канали започват близо, и калиеви канали са отворени, и съотношението на проводимост се измества в полза на висока проводимост и ниско калиев натриев проводимост. Това осигурява много бързо изход калиеви йони навън в почти нулев ток натриеви йони вътре. В резултат на потенциала на действие бързо се връща към първоначалното си ниво.

Роля на аниони и калциеви йони в развитието на потенциала на действие

До сега, ние се счита стойност на натрий и калий в действие на потенциал поколение. За да се обсъжда, най-малко две други видове йони: отрицателно заредени йони и калциеви йони.

Проникване през мембраната отрицателно заредени йони (аниони) в рамките на аксона. Вътре аксон много отрицателно заредени йони, които не могат да преминават през каналите за мембранни :. аниони протеинови молекули и много органичен фосфат и сулфатни съединения и т.н., тъй като тези йони не може да напусне аксона, липсата на положителни йони в клетката води до излишък от не-прониква през мембраната отрицателни йони. Следователно, анионите са отговорни за отрицателен заряд на влакната в присъствието на общия дефицит на положително заредени калиеви йони и други положителни йони.

калциеви йони. Мембраните почти всички клетки имат калциев помпата, като натриев помпата, а в някои клетки на калциеви йони заедно с натриеви йони (или вместо тях) са включени в развитието на потенциала на действие. А калциев помпа, като натриев, калциев помпи йони отвътре навън на клетъчната мембрана (или в ендоплазмения ретикулум клетки), създаване на градиент на концентрация на калциеви йони от приблизително 10,000 пъти. По този начин концентрацията на калций в клетката е около 10-7 М в сравнение с външната концентрация от около 10-3 М.

В допълнение, има Мощност калциевите канали. Тези канали са малко пропускливи за двете натриеви йони и калциеви йони. Когато те се виждат, както йон подава във влакното, обаче, тези канали, наречени също Са2 + / Na + -channels. Калциевите канали са активирани бавно, тяхното активиране се изисква около 10-20 пъти по-дълъг, отколкото за натриевите канали. В тази връзка, те се наричат ​​бавно канали (за разлика от натриеви канали наречените бързи канали).

Множество от калциев канал представена в сърдечни и гладки мускули. Като такива, в някои видове гладкомускулни бързо натриевите канали е почти там, така потенциали за действие, свързани почти изцяло с активирането на бавно калциеви канали.

увеличава пропускливост натриев канал с дефицит на калциеви йони. Концентрацията на калциеви йони в екстрацелуларна течност също има значителен ефект върху потенциал нивото, на което активирането на натриеви канали. В условията на достатъчно калциеви йони са активирани натриеви канали с много малко увеличение на мембранния потенциал от нормата (силно отрицателен ниво). Следователно нерв влакна става vysokovozbudimym, понякога спонтанно изхвърлящи импулси повтарят без дразнене. В действителност, само когато концентрацията на калциеви йони пада до 50% под нормалния в някои периферни нерви възникнат спонтанно изхвърляне, което често води до мускулна тетания. Понякога това води до смърт вследствие на тетаничния свиване на дихателните мускули.

Ефект на калциеви йони на натриеви канали, вероятно се дължи на факта, че тези йони се свързват към външната страна на натриев канал протеинова молекула. Положителните заряди на калциеви йони могат да се променят електрическата състояние на протеина на канала, което води до намален потенциал ниво, необходимо за отваряне на вратата за натрий.