13 Ионный канал. Воротный механизм канала.

Ионные каналы - это каналы для транспортировки ионов, играющие важную роль для передачи и генерации нервного импульса. Ионные каналы – это генеральный транспортный белок, встроенный в мембрану. Молекула такого белка имеет пору, заполненную водой и пропускающую только один вид ионов.

Существуют каналы активного типа. В состоянии покоя они находятся в закрытом положении. Для того, чтобы их открыть необходимо внешнее специфическое воздействие. В зависимости от способа воздействия есть 3 вида управления ионами клеток: 1) потенциал-зависимые. Они, в свою очередь, имеют 3 основных состояния: а) закрытое; б) открытое; в) инактивированное, когда спец. Молекула закрывает пору.

2) хемозависимые. Они бывают: а) закрытые; б) открытые

3) клетки управляемые механически

Внутри клетки импульс передается по ионным каналам. Ионные каналы могут закрываться специальными воротами. Закрытие и открытие ионных каналов может проходить под воздействием различных факторов. Те каналы, которые открываются под действием электрического тока называются потенциал-зависимые. Остальные – потенциал-независимые, открываются под действием либо химических веществ, либо под механическим воздействием.

Воротный механизм имеет 2 уровня закрытия: быстрые и медленные ворота. Они работают сочетано друг с другом. При открытии медленных ворот ионы заполняют канал и находятся в готовности к движению. Когда открываются быстрые ворота, ионы проходят через канал и начинается закрытие медленных ворот. Когда медленные ворота прекратят движение ионов, закроются быстрые, а медленные снова начнут открываться.

14 Пассивный ионный транспорт.

Пассивынй ионный траспорт – это перенос молекул или ионов по градиенту концентрации не требующий затрат энергии и отвечающий за возникновение ПП и ПД.

15 активный ионый транспорт - перемещение частиц против градиента концентраций, нужен для преодоления градиентных концентраций, а для этого нужна энергия. Энергия для работы ионых насосов появляется при внутреклеточном расщиплении малекул АТФ. АТФ синтезируется здесь-же, внутри клетки и здесь-же расщепляется. 16 Предназначение и механизм действия «ионного насоса».

Внутри клетки, содержание ионов калия (Ca⁺⁺), в 40-50 раз больше, чем снаружи, поэтому ионы калия постояно стремятся выйти наружу, они могут это сделать через специализированное отверстие, которое называется ионые каналы. Внутри клетки, также содержатся отрицательно заряженные ионы, в частности ионы хлора (Cl^-), они устремляются вслед за выходящими из клетки ионами калия по закону электро-статического притяжения, т.е. они просто примагничиваются. Но они не могут выйти из клетки из-за своих больших размеров и останавливаются у внутренней поверхности мембраны. Вышедшие из клетки ионы калия, удерживаются у наружной поверхности тем-же самым электро-статическим притяжением. Таким образом на разных сторонах клеточной оболочки собрались частицы разных зарядов. Мембрана обрела полюстность. Этот процесс называется полеризация клеточной мембраны. Так как этот процесс происходит постоянно в любой живой нервной клетке, он назван потенциал покоя. Величина потенциала покоя от -50, до -90 мВ (миливольт). Для того, чтобы этот процесс мог повторяться, в оболочки клетки находятся специальные молекулярные устройства - ионые насосы. Эти устройства возвращают вышедшие из клетки ионы калия. При любом воздействии на клетку (механическом, попадание химических веществ, воздейтсвие электрического сигнала), она реагирует открытием натриевых ионых каналов. 17. Потенциала действия. Восходящая и нисходящая фазы потенциала действия.

Содержание ионов натрия (NA) в межклеточной жидкости значительно превышает концентрацию внутри клетки, поэтому они стремятся попасть в клетку для уравнивания концентраций. Ионы натрия очень быстро двигаются внутрь клетки, через натриевый канал и притягивают отрицательный заряд. В результате на тысячную долю секунды содержание положительно-заряженных частиц, внутри клетки, значительно превышают их содержание снаружи. Клеточная мембрана меняет свою полюстность. Произошла деполяразация клеточной мембраны. Это состояние называется потенциал действия. Величина потенциала действия от +30 до +40 мВ. Впервые подобный механизм формирования клеточного ответа открыл российский учёный Чаговец в 1898 году. На основании этого открытия в 1902 году, немецкий ученый Бернштейн публикует "мембранно-ионую теорию". Эксперементально, эти процессы смогли подтвердить только через 50 лет. Американчкие ученые Ходшкин и Хамслет. После достижения пика потенциала действия ионые насосы начинают выкачивать попавшие внутрь клетки ионы натрия. Происходит обмен трех ионов калия на два иона натрия. Наступает процесс реполерезации или нисходящая фаза потенциала действий. После потенциала действия появляются следовые потенциалы. Существует два вида таких электрических явлений: