Вспомните строение мембраны. Жидкостно-мозаичная модель – белки погружены в фосфолипидный бислой (рис.).

Некоторые интегральные белки в мембране образуют ионные каналы.

Каждый канал имеет устье, селективный фильтр, воротной механизм. Большинство ионных каналов высоко специфичны (проводят только один ион).

Избирательность ионных каналов обусловлена:

• Геометрией каналов (размер устья, селективного фильтра, отрицательный заряд на поверхности канала);

• Воротным механизмом каналов;

• Электрическим зарядом окружающих структур (электрогенные каналы) и рецептором или вторичным мессенджером (хемочувствительные или лигандзависимые каналы).

Различают каналы безворотные (К⁺), одноворотные (К⁺), двуворотные (Na⁺) (рис.).

Проводимость канала стабильна. Проницаемость мембраны определяется соотношением открытых и закрытых каналов.

В покое:

1. безворотные каналы открыты – К⁺ диф. по конц. градиенту.

2. Большая часть К⁺-каналов одноворотн. кан. закрыта.

3. Подавляющее большинство Na⁺-каналов закрыто.

Рис.

Вопросы:

Почему при непрекращающейся дифффузии К⁺ не происходит динамического равновесия? Почему вообще существует концентрационный градиент?

1). Ионы К⁺ концентрируются у наружной мембраной и мешают прохождению следующих (как в автобусе на входе). Возникает электрохимический градиент (два «+» отталкиваются). Уравновешивание концентрационного градиента и эл.-химического приводят к некоторому равновесию.

2). Насосные механизмы, активный транспорт. Na, К – насос – пример. Это липопротеиновые глобулы, которые имеют на внутренней стороне центры связывания АТФ, Фн и Na, а на наружной – К.(рис.)

Nа-К- насос переносит из клетки ионы 3 Nа, а вносит 2 К против градиента концентрации. Переносчик внутри клетки соединяется с ионами Nа, в результате чего активируется АТФ-азная активность переносчика, происходит гидролиз АТФ, что вызывает высвобождение энергии, изменяется конформация белка и Nа, переносится из клетки. Переносчик теряет сродство к Nа, но приобретает сродство к К. В результате меняется конформация белка и К вносится внутрь клетки.

Таким образом, наличие МПП обусловлено:

-селективностью канала

-процессами диффузии

-наличием эл.-хим. градиента

-наличием Nа-К- насоса в мембране

Методы регистрации МПП:

Обнаружить МПП можно с помощью второго опыта Гальвани: нервно-мышечный препарат, стимулятор и регистратор.

Для измерения потенциала покоя используют микроэлектродную технику.