5. Потенциал покоя клетки

Потенциал покоя – потенциал, который формируется на мембране в состоянии термодинамического равновесия (иначе - в состоянии покоя) вследствие переноса через нее ионов K⁺, Na⁺ и СI^-.

Формула для значения потенциала покоя была получена Гольдманом, Ходжкиным и Катцем и называется по именам этих авторов:

Потенциал покоя:

Однако главную роль в возникновении мембранного потенциала покоя играют ионы К⁺.

Для большинства клеток ₀ варьируется в пределах – (60 – 100) мВ, проницаемости мембраны для ионов Na⁺, K⁺, Cl^– при формировании ₀ соответственно следующему соотношению:

Р_К⁺ : Р_Na⁺ : Р_Сl^– =1 : 0,04 : 0,45

Именно потенциал покоя определяет (поддерживает) то различие концентраций ионов Na⁺, K⁺ и Cl^- в цитоплазме и межклеточной жидкости, которое соответствует состоянию термодинамического равновесия и определяет нормальную жизнедеятельность клетки.¹

Рассчитаем напряженность электрического поля, которая соответствует потенциалу покоя φ₀:

Е = φ₀ / d = 80мВ / 8нм = 10⁷В/м = 100кВ/см

(воздух пробивается примерно при 30кВ/см)

1 Распределение электрических зарядов на мембране в состоянии покоя показано на рис.5 (состояние поляризации клетки)

10