Ионные механизмы потенциала действия План 1. Ионные механизмы потенциала действия 1.1 Измерение мембранных токов 1.2 Натриевые и калиевые токи 2. Роста потенциала 2.1 Какое количество ионов входит в клетку и выходит из нее во время потенциала действия? 2.2 Положительная и отрицательная обратная связь во время изменений проводимости 2.3 Измерения проводимости Вывод 1. Ионные механизмы потенциала действия 1.1 Измерение мембранных токов Количественное описание механизмов, участвующих в генерации потенциала действия, стало возможным благодаря методу измерения мембранных токов в условии фиксации потенциала.
Этот метод позволяет определить, какой вклад вносят ионы того или иного типа в мембранный ток, а также вычислить величину и временной ход изменений соответствующих ионных проводимостей. Активация натриевой проводимости носит кратковременный характер, за ней следует инактивация. Увеличение калиевой проводимости продолжается до тех пор, пока не закончится деполяризация.
Именно зависимость натриевой и калиевой проводимостей от мембранного потенциала и их попеременная активация качественно определяют как амплитуду, так и временной ход потенциала действия, равно как и другие мембранные характеристики, включая порог и рефрактерный период. Исследование проводимостей одиночных калиевых и натриевых каналов во время потенциала действия проводились в условиях фиксации потенциала участка мембраны.
Наблюдаемые при этом принципы работы отдельных каналов соответствуют результатам, полученным ранее в экспериментах с фиксацией потенциала целой клетки: при деполяризации вероятность открытия натриевых и калиевых каналов возрастает. Возрастание вероятности происходит с тем же временным ходом, что и соответствующие токи в условиях фиксации потенциала. Так, натриевые каналы наиболее часто открываются в начале деполяризующего импульса и вероятность таких открытий падает по мере развития натриевой инактивации.
В генерации потенциала действия могут принимать участие и другие катионные каналы. В некоторых клетках фаза роста потенциала действия определяется активацией кальциевых каналов, а реполяризация происходит благодаря активации различных типов калиевых каналов. 1.2
Развитие эта гипотеза получила благодаря опытам на аксоне кальмара. В 1939 году Ходжкин и Хаксли показали, что на пике потенциала действия... Увеличение калиевой проводимости может продолжаться до нескольких милл... Вычисления соотношения между мембранным потенциалом и трансмембранных ... Выход калия производит сравнимый эффект и изменяет внутриклеточную кон...
Положительная и отрицательная обратная связь во время изменений провод... При деполяризации количество открытых калиевых каналов возрастает, и и... Поскольку потенциал фиксирован в течение всего времени эксперимента, т... Вторая проблема состоит в том, чтобы разделить различные компоненты ме... Реполяризация мембраны происходит в результате последующего увеличения...
Литература 1. Реутов В.П. и др. Проблема оксида азота в биологии и медицине и принцип цикличности. 2. Методология биологии: новые идеи (синергетика, семиотика, коэволюция). Ред. Баксанский О.Е. 3. Новиков Г.Г. Рост и энергетика развития костистых рыб в раннем онтогенезе.