Microsoft Word Лабораторные работы по биофизике часть 3
Внутриклеточный потенциал
жүктеу/скачать 2,5 Mb. Pdf көрінісі
|
Биофизика лабораторный практикум ч3
| Внутриклеточный потенциал.
Величина потенциала покоя определяется главным образом градиентом концентрации ионов калия. Это связано с тем, что в покое клеточная мембрана отно- сительно проницаема для ионов калия, но сравнительно непро- ницаема для других ионов, таких как натрий, кальций или хлор. Ввиду существования градиента концентрации ионы калия стре- мятся диффундировать из клетки через мембрану. Электроней- тральность не может поддерживаться за счёт движения клеточ- ных анионов наружу, поскольку эти анионы в основном являются большими поливалентными ионами (часто связанными с клеточ- ными белками), для которых клеточная мембрана непроницаема. Поэтому направленное кнаружи движение положительно заря- женных ионов калия приводит к возникновению отрицательного заряда внутри клетки. Если бы клеточная мембрана была прони- цаемой только для ионов калия, то последние продолжали бы диффундировать из клетки до тех пор, пока внутри нее не нако- пился бы достаточный отрицательный заряд и электростатиче- ское притяжение не стало бы препятствовать дальнейшему чет- кому движению калия кнаружи. В этом случае направленная внутрь сила электрического поля будет точно равной противопо- ложно направленной (кнаружи) силе, связанной с градиентом концентрации, и ионы калия перестанут четко перемещаться кна- ружи: алгебраическая сумма этих двух сил, называемая градиен- том электрохимического потенциала, будет равной нулю. Внут- риклеточный потенциал, при котором суммарный пассивный по- ток ионов калия равен нулю, называется потенциалом равновесия ионов калия (ЕK). Перехват Ранвье. Перехват Ранвье – это участок аксона, не покрытый миелиновой оболочкой; промежуток между двумя смежными шванновскими клетками, образующими миелиновую оболочку нервного волокна в периферической и ЦНС у позво- ночных. Длина каждого перехвата Ранвье составляет от 0,5 у тол- стых до 2,5 мкм у тонких волокон, расстояние между ними равно 1,5–2 мм. Длина межперехватных участков примерно пропор- циональна диаметру волокна. Число Р. п., возникающих во время 26 миелогенеза, остаётся постоянным; двигательное нервное волок- но протяжённостью от спинного мозга до мышц пальцев руки у человека содержит около 800 Р. п. Облегчённое формирование ионных токов в Р. п. способствует возникновению в них потен- циалов действия, которые «прыгают» с одного перехвата Ранвье на другой (сальтаторное проведение). Скоординированная диф- ференцировка аксона и его миелинизирующих клеток требует тесной взаимосвязи между нейронами и глией на самых ранних стадиях развития. Сигналы, передаваемые аксоном, регулируют пролиферацию, выживаемость и дифференцировку олигодендро- цитов и шванновских клеток и участвуют в детерминации тол- щины миелина. Реципрокные глиальные сигналы влияют на ци- тоскелет аксонов и аксонный транспорт и необходимы для выжи- ваемости аксонов. В результате таких реципрокных связей мие- линизированные волокна приобретают структурные признаки, позволяющие им максимизировать скорость проведения импуль- са. Одним из таких признаков является разделение мембраны ак- сона на отдельные молекулярные, структурные и функциональ- ные домены. Рис. 2. 5 Модель работы ионных насосов Узловые перехваты Ранвье (рис. 2. 5) представляют собой небольшие по длине, равномерно расположенные разрывы мие- линовой оболочки. Интервал между перехватами Ранвье имеет 27 длину примерно в 100 раз больше диаметра нервного волокна. Имеются некоторые различия в структурных характеристиках перехватов между центральной и периферической нервными сис- темами. В периферических нервах весь миелинизированный уча- сток аксона покрыт базальной оболочкой (базальным слоем), а внешний слой шванновской клетки имеет микроворсинки, по- крывающие узловые перехваты. Околоузловое пространство (т.е. пространство между аксолеммой и базальным слоем), содержа- щее микроворсинки, также заполнено волокнистым матриксом. жүктеу/скачать 2,5 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|