Проведение нервных импульсов.
Способность мембран поддерживать разность концентраций ионов между цитоплазмой и внеклеточной средой обуславливает их возбудимость, что имеет важное практическое значение. Разделение зарядов создает как бы “аккумулятор” легко доступной энергии, которая может быть использована для проведения электрических сигналов через клеточную мембрану. В настоящее время мало известно о химической природе проведения нервных импульсов, однако электрические характеристики этого процесса детально изучены и описаны.
Если ввести в клетку через мембрану микроэлектрод, то можно измерить разность потенциалов между внешней средой и содержимым клетки. Эта разность потенциалов между внешней средой и содержимым клетки получила название потенциала покоя. Своим происхождением она обязана различиям в концентрации ионов. Если на каком-либо участке мембраны проницаемость для ионов натрия увеличивается, то эти ионы устремляются внутрь клетки, нейтрализуя ее отрицательный заряд. Клеточная мембрана при этом деполяризуется.
В большинстве аксонов нервных клеток используется более эффективный способ проведения импульса, основанный на развитии потенциала действия. Потенциал действия _ это импульс, проходящий вдоль аксона и специфически изменяющий за доли секунды мембранный потенциал. Исходный отрицательный потенциал быстро падает до нуля, затем достигает положительного значения, после чего снова устанавливается потенциал покоя.
|
|
|
Отличительным свойством нервных волокон, обладающих способностью проводить импульсы, является наличие миелиновой оболочки.
Миелиновые мембраны надежно изолируют аксон от окружающей среды на всем протяжении, кроме специальных участков, перехватов Ранвье. За счет этого нервный импульс обретает способность как бы перескакивать с одного участка на другой.
Поскольку число каналов, проводящих ионы мало, скорость прохождения натрия через открытые каналы должна быть высокой. Отсюда следует, что эти каналы не могут работать с помощью переносчиков, а должны представлять собой просто “поры”, открывающиеся и закрывающиеся в соответствии с изменениями мембранного потенциала.
Подобно ионам натрия и ионы кальция активно выводятся из клетки. Градиент концентрации ионов кальция по разные стороны от мембраны поддерживается при помощи кальциевого насоса. Работе насоса противодействует очень медленная диффузия ионов внутрь клетки.
Транспорт через митохондриальные мембраны.
Митохондриальные мембраны отличаются высокой избирательностью. Некоторые неионизированные вещества легко проходят через нее, тогда как транспорт ионных веществ, включая анионы дикарбоновых и трикарбоновых кислот находятся под жестким контролем. В некоторых случаях анионы перемещаются в результате энергозависимого “активного транспорта”. В других случаях анион может пройти внутрь лишь в обмен на другой анион, выходящий наружу. Во всех этих случаях необходимо участие специфических транслоцирующих белков-переносчиков.
|
|
|
Одна из систем транслокации производит обмен АДФ на АТФ.
Отдельный переносчик ведает доставкой фосфора. Пируват тоже попадает в митохондрии с помощью собственного переносчика.
С другой стороны, анион дикарбоновых кислот, малат и альфа-кетоглутарат обмениваются в соотношении 1:1, равно как и аспартат и глутамат.
Мембраны митохондрий непроницаемы для НАДН. У животных восстановленные эквиваленты НАДН поступают в митохондрии косвенным путем. Эту функцию выполняет сложный малат-аспартатный челночный механизм.
Существует предположение, что вывод аспартата из митохондрии связан с потреблением энергии, и в этом случае можно провести аналогию с работой натриевого насоса в цитоплазматической мембране
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 173; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!