Secvența potențialului de acțiune. Rolul anioni si ioni de calciu în dezvoltarea potențialului de acțiune

Cifra sub formă generalizată arată evenimente succesive

Video: Mecanismul de reducere a + + myshts.wmv

La repaus înainte de începerea potențialului de acțiune conductie membrane pentru ionii de potasiu 50-100 de ori mai mare decât pentru ionii de sodiu. Acest lucru este asociat cu un canal de permeabilitate semnificativ mai mare pentru scurgeri de ioni de potasiu, comparativ cu ionii de sodiu. Cu toate acestea, atunci când un potențial de acțiune este activat imediat canalele de sodiu, iar conductivitatea membranei a crește ioni de sodiu la 5000 de ori. Apoi, în fracțiuni de proces milisecundă inactivare închide canalele de sodiu. Debutul potențialului de acțiune afectează, de asemenea, canalele de potasiu controlată electric, cu descoperirea lor mai lentă începe o milisecundă divizat după deschiderea canalelor de sodiu. La sfârșitul potențialului de acțiune a membranei potențiale revine la nivelul negativ al canalelor de potasiu determină din nou pentru a reveni la starea sa inițială închisă, dar numai după un timp de întârziere în milisecunde sau mai mult.

În partea de mijloc a figurii arată relația conducta de ioni de sodiu și potasiu în fiecare moment de acțiune potențială de mai sus prezintă potențialul de acțiune în sine. Pe parcursul părții inițiale a raportului său de sodiu și potasiu a crește conducție la mai mult de 1000 de ori. În consecință, fibrele din interior sunt mai mulți ioni de sodiu, ioni de potasiu decât se extinde în exterior. Acesta este motivul pentru care la începutul generarea potențialului de acțiune a potențialului de membrană devine pozitiv.

Apoi, canalele de sodiu începe închide, și canalele de potasiu sunt deschise, iar raportul de conducere este deplasat în favoarea conductivitate ridicată și scăzută conductanta de sodiu și potasiu. Aceasta oferă o foarte rapid ioni de potasiu de ieșire spre exterior la practic zero, ionii de sodiu curent în interior. Ca urmare a potențialului de acțiune revine rapid la nivelul inițial.

Rolul anioni si ioni de calciu în dezvoltarea potențialului de acțiune

Până în prezent, am considerat o valoare de sodiu și potasiu în potențialul de generare de acțiune. Pentru a fi discutat, cel puțin două alte tipuri de ioni: anioni încărcați negativ și ionii de calciu.

Traversând membrana incarcate negativ ioni (anioni) în interiorul axonului. In interiorul axon multe incarcate negativ ionii care nu pot trece prin canalele membranare :. molecule proteice anionii și mulți compuși fosfați organici și sulfați etc. Ca și acești ioni nu pot părăsi axon, orice lipsă de ioni pozitivi din interiorul celulei conduce la un exces de non-penetrant prin membrana ioni negativi. Prin urmare, anionii sunt responsabili pentru sarcina negativă în fibrele în prezența deficitului total de ioni de potasiu încărcate pozitiv și alți ioni pozitivi.

ionii de calciu. Membranele aproape toate celulele au pompa de calciu, cum ar fi pompa de sodiu, iar în unele celule ale ionilor de calciu împreună cu ionii de sodiu (sau în locul ei) sunt implicate în dezvoltarea potențialului de acțiune. O pompă de calciu, cum ar fi sodiu, pompe de calciu ionii din interiorul spre exteriorul membranei celulare (sau în celulele reticulului endoplasmatic), creând un gradient de concentrație de ioni de calciu de aproximativ 10.000 de ori. Astfel, concentrația de calciu în interiorul celulei este de aproximativ 10'7 M comparativ cu concentrația externă de aproximativ 10'3 M.

În plus, există Canale de alimentare de calciu. Aceste canale sunt oarecum permeabile la ambii ioni de sodiu si ioni de calciu. Când acestea sunt vizibile, ambii ioni alimentat în fibre, cu toate acestea, aceste canale, de asemenea, numit Ca2 + / Na + -channels. Canalele de calciu sunt activate lent, activarea lor este necesară aproximativ 10-20 de ori mai mare decât pentru canalele de sodiu. În acest sens, ele sunt numite canale lente (spre deosebire de canalele de sodiu, numite canale rapide).

O multitudine de canale de calciu prezentate în mușchi cardiac și netede. Ca atare, în anumite tipuri de musculare netede canale rapide de sodiu este aproape acolo, astfel încât potențialele de acțiune asociate aproape în întregime cu activarea canalelor de calciu lente.

a crescut canal de sodiu permeabilitate cu un deficit de ioni de calciu. Concentrația de ioni de calciu în fluidele extracelulare au, de asemenea, un efect semnificativ asupra nivelului potențial la care activarea canalelor de sodiu. În condiții de ioni de calciu sunt insuficiente canalele de sodiu activate cu foarte puțină creștere a potențialului de membrană de norma (nivel puternic negativ). In consecinta, fibra nervoasă devine vysokovozbudimym, uneori impulsuri deversează spontan repetat fără iritații. De fapt, numai atunci când concentrația de ioni de calciu scade la 50% sub normal, în unele nervi periferici apar evacuări spontane, rezultând adesea tetanie musculare. Uneori, aceasta duce la moarte din cauza contracției tetanice a mușchilor respiratori.

Efectul calciului ionilor asupra canalelor de sodiu, posibil datorită faptului că acești ioni se leagă la exteriorul canalului de sodiu molecula de proteină. Acuzațiile pozitive ale ionilor de calciu se pot schimba starea electrică a proteinei canalului, ducând la nivel potențial redus necesar pentru a deschide poarta de sodiu.