Δυναμικό μεμβράνης

Το δυναμικό της μεμβράνης ανάπαυσης είναιηλεκτρικό δυναμικό (εφοδιασμού), η οποία σχηματίζεται μεταξύ της εξωτερικής επιφάνειας της κυτταρικής μεμβράνης και την εσωτερική πλευρά της μεμβράνης του πλάσματος. Η εσωτερική πλευρά της μεμβράνης σε σχέση με την εξωτερική επιφάνεια έχει πάντα ένα αρνητικό φορτίο. Για κάθε τύπο δυναμικό ηρεμίας των κυττάρων είναι ουσιαστικά σταθερό μέγεθος. Έτσι, σε θερμόαιμα σε σκελετικό μυ ίνες είναι 90 mV, κύτταρα του μυοκαρδίου - 80, νευρικών κυττάρων - 60-70. Το δυναμικό της μεμβράνης είναι παρούσα σε όλα τα ζωντανά κύτταρα.

Σύμφωνα με τη σύγχρονη θεωρία, το θεωρούμενο ηλεκτρικό απόθεμα σχηματίζεται ως αποτέλεσμα της ενεργού και παθητικής κίνησης των ιόντων.

Παθητική κίνηση συμβαίνει κατά μήκος μιας κλίσηςσυγκέντρωση, η ενέργεια δεν απαιτείται γι 'αυτό. Η μεμβράνη των κυττάρων σε κατάσταση ηρεμίας έχει μεγαλύτερη διαπερατότητα για ιόντα καλίου. Στο κυτταρόπλασμα των νεύρων και των μυϊκών κυττάρων των ιόντων τους (ιόντα καλίου) υπάρχει τριάντα έως πενήντα φορές περισσότερο από ότι στο ενδοκυτταρικό υγρό. Στο κυτταρόπλασμα, τα ιόντα είναι σε ελεύθερη κατάσταση και διαχέονται, σύμφωνα με τη βαθμίδα συγκέντρωσης, στο εξωκυτταρικό υγρό μέσω της μεμβράνης. Στο ενδοκυτταρικό υγρό, αυτά συγκρατούνται με ενδοκυτταρικά ανιόντα στην εξωτερική επιφάνεια της μεμβράνης.

Στον ενδοκυτταρικό χώρο περιέχονται στοκυρίως ανιόντα πυροσταφυλικού, οξικού, ασπαρτικού και άλλων οργανικών οξέων. Τα ανόργανα οξέα περιέχονται σε σχετικά μικρή ποσότητα. Μέσω της μεμβράνης τα ανιόντα δεν μπορούν να διεισδύσουν. Μένουν στο κλουβί. Τα ανιόντα βρίσκονται στο εσωτερικό της μεμβράνης.

Λόγω του γεγονότος ότι το αρνητικό φορτίο των ανιόντων και κατιόντων από - θετική, η εξωτερική επιφάνεια της μεμβράνης έχει ένα θετικό φορτίο, και την εσωτερική - αρνητικό.

Στο εξωκυτταρικό υγρό ιόντων νατρίου στοοκτώ έως δέκα φορές περισσότερο από ό, τι σε ένα κλουβί. Η διαπερατότητά τους είναι αμελητέα. Ωστόσο, λόγω της διείσδυσης των ιόντων νατρίου, το δυναμικό της μεμβράνης μειώνεται σε κάποιο βαθμό. Σε αυτή την περίπτωση, υπάρχει διάχυση ιόντων χλωρίου στο εσωτερικό του κυττάρου. Το περιεχόμενο αυτών των ιόντων είναι δεκαπέντε έως τριάντα φορές υψηλότερο στα εξωκυτταρικά υγρά. Λόγω της διείσδυσης τους, το μεμβρανικό δυναμικό αυξάνεται κάπως. Επιπλέον, υπάρχει ένας ειδικός μοριακός μηχανισμός στη μεμβράνη. Εξασφαλίζει την ενεργή προώθηση ιόντων καλίου και νατρίου προς την κατεύθυνση της αυξημένης συγκέντρωσης. Έτσι διατηρείται η ιονική ασυμμετρία.

Η ενεργή κίνηση ιόντων είναι το αποτέλεσμαΗ λειτουργία της αντλίας νατρίου καλίου (αντλία). Η ενεργή κίνηση ιόντων νατρίου από το κύτταρο οφείλεται στη διείσδυση ιόντων καλίου στο κύτταρο. Στην αντλία συζεύγματος η μεταφορά πραγματοποιείται από φορείς, οι οποίοι με τη σειρά τους μεταφέρονται με μεταβολική ενέργεια κατά την αποσύνθεση του ΑΤΡ. Λόγω της ενέργειας υδρολύσεως, μόρια ΑΤΡ 2 ιόντων καλίου διεισδύουν στο κύτταρο και 3 ιόντα νατρίου μεταφέρονται προς τα έξω.

Σε κατάσταση ηρεμίας, οι μυϊκές ίνες, προκειμένου να εξασφαλίζεται η λειτουργία των αντλιών ιόντων δαπανάται έως είκοσι τοις εκατό της κυτταρικής ενέργειας.

Υπό την επίδραση του ενζύμου τριφωσφατάση αδενοσίνηςδιάσπαση της ΑΤΡ. Δηλητήριο νευρικές ίνες κυανιούχο monoyodatsetatom, δινιτροφαινόλη, και άλλες ουσίες, συμπεριλαμβανομένων και σταματά διαδικασίες της γλυκόλυσης και της σύνθεσης του ΑΤΡ, αυτό προκαλεί (ΑΤΡ) μείωση στο κυτταρόπλασμα και η λειτουργία τερματισμού, «αντλία».

Η μεμβράνη είναι διαπερατή επίσης για τα χλωριούχα ιόντα (σεχαρακτηριστικά στις μυϊκές ίνες). Στα κύτταρα υψηλής διαπερατότητας, τα ιόντα καλίου και χλωρίου σχηματίζουν ισομερώς μεμβράνη. Σε άλλα κύτταρα, η συμβολή του τελευταίου στην υποδεικνυόμενη διαδικασία είναι αμελητέα.