Условия перехода системы Ходжкина-Хаксли в автоколебательный режим
Основные компоненты системы транспорта ионов через мембрану растительной клетки.
К основным компонентам системы транспорта катионов в растительной клетке относятся электрогенная протонная помпа, калиевые каналы, неселективные катионные каналы, фиксированные анионы.
Протонные помпы плазмалеммы играют центральную роль в процессах мембранного транспорта растительной клетки
1. обеспечивая АТФ-зависимую секрецию протонов во внеклеточную среду, что приводит к созданию на мембране электрохимического градиента протонов.
2. Энергия электрохимического градиента протонов обеспечивает работу большинства белков-переносчиков, участвующих в процессах вторично-активного транспорта.
3. Состоит из 3 доменов:
С-домен представляет собой большую цитоплазматическую петлю, участвующую в присоединении АТФ и фосфорилировании.
В-домен – это малая цитоплазматическая петля,
J-домен участвует в транслокации протонов из цитоплазмы во внешнюю среду.
Калиевые каналы растительных клеток являются мультимерными белками, состоящими из четырех или двух мономеров. Выделяют следующие типы К-каналов в растительных клетках: TPK-типа (двухпоровые), Kir-типа, Shaker-типа (большинство потенциал-зависимых каналов). Функционирование потенциалзависимых K -каналов определяет уровень калия в цитоплазме, тургор клетки, поступление калия в сосуды ксилемы, движения замыкающих клеток устьиц, генерацию потенциала действия.
Неселективные катионные каналы. Отличительным признаком НКК принято считать их хорошую проницаемость для многих катионов, например для Na, Li, Cs, Ba2, Mg2 и Zn2, которые плохо проникают через K- и Ca2 –каналы мембраны растительной клетки. НКК демонстрируют высокую селективность для катионов по сравнению с анионами.
Фиксированные анионы располагаются вблизи входа в катионные каналы снаружи или внутри клетки. Данные анионы способствуют возрастанию локальных концентраций катионов и изменяют потенциал-зависимость, пропускную способность и селективность катионных каналов.
41. Взаимодействие компонентов системы ионного транспорта на мембране.
Экспериментальные данные показывают, что компоненты системы транспорта катионов взаимодействуют между собой. Предложена модель такого взаимодействия, основанная на представлениях об их взаимном расположении на мембране (своего рода «мембранное» взаимодействие). Их взаимодействие и взаиморегуляция в какой-то части обусловлены электрическим полем в мембране, в создании которого они сами принимают участие, и их потенциалзависимостью. Степень взаимодействия компонент ион-транспортной системы определяется соотношением их удаленности друг от друга и расстоянием, на котором электрическое поле в растворе существенно убывает.
42. Локальная неоднородность электрического поля в мембране растительной клетки.
Локальная неоднородность электрического поля в растительной клетке возникает в результате активации электрогенной водородной помпы, что приводит к появлению на мембране растительной клетки области гиперполяризации. Активация электрогенной водородной помпы изменяет состояние калиевых каналов входящего направления. Более высокая разность потенциалов помпы (-240 мВ) добавляется к более низкой разности потенциалов калиевых каналов (-150 мВ). В то же время области деполяризации мембраны растительной клетки возникают в участках локализаации калиевых каналов выходящего направления и неселективных ионных каналов.