Zaporedje akcijskega potenciala. Vloga anionov in kalcijevih ionov v razvoju akcijskega potenciala

Na sliki je v posplošeni obliki prikaz zaporednih dogodkov

Video: Mehanizem zmanjšanja + + myshts.wmv

Na počitek pred začetkom akcijskega potenciala prevodnosti membrane za kalijevih ionov 50-100 krat višja kot pri natrijeve ione. To je povezano z znatno višjo prepustnih poti za puščanje kalijevih ionov v primerjavi z natrijevimi ioni. Vendar pa, če se akcijski potencial aktivira takoj natrijevih kanalov in prevodnost membrane k natrijevih ionov poveča do 5000-krat. Nato v delih procesa milisekund inaktivacije zapre natrijevih kanalov. Nastop akcijskega potenciala vpliva tudi na električno nadzorovane kalijeve kanale, s počasnejšim odkritje začne po delih milisekundah po začetku natrijevih kanalov. Ob koncu akcijskega potenciala membranskega potenciala vrne na negativni ravni kalijevih kanalov spet vodi, da se vrnete v prvotno zaprtem stanju, vendar šele potem, ko je čas zakasnitve v milisekundah ali več.

V srednjem delu slike prikazuje razmerje prevodnosti za natrijeve in kalijeve ione v vsakem trenutku akcijsko potenciala zgoraj prikazuje samo akcijski potencial. V začetnem delu njegove natrijeve, kalijeve razmerjem prevodnosti poveča na več kot 1000-krat. Zato se znotraj vlakna več natrijevih ionov, kalijeve ione kot razteza navzven. Zato je na začetku generacije akcijskega potenciala membranski potencial postane pozitiven.

Nato natrijeve kanale začne Zapri, in kalijevih kanalčkov se odprejo in razmerje prevodne se premakne v korist visoko prevodnostjo in nizko kalijevega natrijevega prevodnost. To omogoča zelo hiter izhod kalijeve ione navzven na skoraj nič tekoče natrijeve ione v notranjosti. Kot rezultat akcijskega potenciala hitro vrne v prvotno raven.

Vloga anionov in kalcijevih ionov v razvoju akcijskega potenciala

Do sedaj smo upoštevali vrednost natrija in kalija V akcijskega potenciala generacije. Da bi razpravljali, vsaj dve drugi vrsti ionov: negativno nabitih anionov in kalcijevih ionov.

Rje skozi membrano negativno nabiti ioni (anioni) v aksona. Znotraj aksona veliko negativno nabite ione, ki ne morejo skozi membrano kanalov :. anioni beljakovinske molekule in številne organske fosfate in sulfate spojine in podobno kot te ioni ne more zapustiti akson, morebitno pomanjkanje pozitivnih ionov v celici povzroči prebitkom nepenetracijsko skozi membrano negativni ioni. Zato so anioni so odgovorni za negativnim nabojem v vlaknih v prisotnosti celotne primanjkljaja pozitivno nabitih kalijevih ionov in drugih pozitivnih ionov.

kalcijevi ioni. Membrane skoraj vse celice imajo kalcija črpalke, kot je natrijeva črpalka, in v nekaterih celicah kalcijevih ionov skupaj z natrijevimi ioni (ali namesto njih), so vključeni v razvoj akcijskega potenciala. Kalcijeva črpalko, kot so natrij, kalcij črpalke ionov od znotraj zunanji strani celične membrane (ali v endoplazemski retikulum celice), ki ustvarja koncentracijski gradient kalcijevih ionov približno 10.000-krat. Tako je koncentracija kalcija v celici okoli 10-7 M v primerjavi z zunanjim koncentracije okoli 10-3 M.

Poleg tega obstajajo Moč kalcijevih kanalov. Ti kanali so nekoliko prepustna tako natrijeve ione in kalcijeve ione. Ko so vidni tako ionsko dovaja v vlakna, pa ti kanali imenovan tudi Ca2 + / Na + -channels. Kalcijevih kanalčkov so aktivirani počasi, je potrebna njihova aktivacija približno 10-20 krat daljša kot pri natrijevih kanalov. V zvezi s tem, se imenujejo počasne kanalov (za razliko od natrijevih kanalov imenovane hitro kanalov).

Množica kalcijevega kanala predstavljeni v srčnih in gladkih mišic. Kot tak, je v nekaterih vrstah gladkega mišičja hitro natrijevih kanalov je skoraj tam, tako da akcijske potenciale povezane skoraj izključno z aktivacijo počasnih kalcijevih kanalov.

povečala Prepustnost natrijevega kanalčka s pomanjkanjem kalcijevih ionov. Koncentracija kalcijevega iona v zunajceličnih tekočinah imajo tudi pomemben učinek na potencialno vrednost, pri kateri aktiviranje natrijevih kanalov. V pogojih nezadostnih kalcijevih ionov se aktivirajo natrijevih kanalov z zelo malo povečanjem membranskega potenciala od norme (močno negativna stopnja). Zato živčnih vlaken postane vysokovozbudimym, včasih spontano praznjenje stročnice ponovi brez draženja. V bistvu, samo kadar je koncentracija kalcijevih ionov pade na 50% nižja kot normalno v nekaterih perifernih živcev spontano izpusti, pogosto povzroči mišične tetanus. Včasih to vodi v smrt zaradi tetanic krčenja dihalnih mišic.

Učinek kalcijevih ionov na natrijevih kanalov, verjetno zaradi dejstva, da ti ioni vežejo na zunanji strani beljakovinske molekule natrijevega kanala. Pozitivnih nabojev kalcijevih ionov se lahko spremenijo električno stanje kanala proteina, kar ima za posledico zmanjšano potencialno raven potreben za odpiranje vrat na natrij.