1. БИОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ В НЕРВНЫХ КЛЕТКАХ
На каждом этапе рассмотрения биохимии нервной системы приходится вновь обращать внимание читателя на то обстоятельство, что нейроны способны выполнять свои функции только благодаря особым свойствам их наружной мембраны. Мембрана нейрона имеет специальные молекулярные устройства, которые позволяют ей генерировать, проводить и воспринимать нервный импульс, практически мгновенно изменять ионную проницаемость и создавать за счет этого трансмембранный ионный ток. Этот комплекс молекулярных событий приводит к направленному распространению нервного импульса по аксону на очень большие расстояния.
Способность к проведению нервного импульса в аксонах обусловлена, с одной стороны, наличием в его мембранах специфических белковых комплексов, которые представляют собой ионные каналы, управляемые электрическими потенциалами, с другой стороны, наличием белковых структур, поддерживающих ионные градиенты в мембранах, — так называемых ионных насосов.
Насосы расходуют метаболическую энергию для перемещения ионов против концентрационных градиентов между вне- и внутриклеточной средой. Особенно важны различия в концентрациях ионов Na, К и Са. Наружная среда приблизительно в десять раз богаче ионами Na, чем внутренняя > а внутренняя среда в десятки раз богаче ионами К, чем наружная. Внеклеточные концентрации Са+ в сотни-тысячи раз выше внутриклеточных.
Ионы Na и К могут медленно проникать через поры в клеточной мембране по градиенту, поэтому ионные насосы непрерывно производят обмен вошедших в клетку ионов натрия на ионы калия из внешней среды, такое откачивание ионов натрия осуществляется внутренним мембранным белком — Na+, К+-АТФазой или Na-насосом. Существуют и другие типы ионных насосов, преимущественно называемых по типу ионов, которые они транспортируют, например Са-насосы, К-насосы и т. д..
Модель генерации нервного импульса, созданная А. Ходжкиным и А. Хаксли применительно к аксону, описывает проведение электрического сигнала путем изменения проницаемости для ионов натрия и калия. Эта модель, ставшая классической, принесла авторам известность и Нобелевскую премию в 1956 г. Основная идея модели генерации нервного импульса сводится к следующему: механизмы ионной проницаемости натрия и калия работают независимо друг от друга и описываются с помощью констант скоростей реакции, зависящих от единственной переменной — мембранного потенциала. С помощью экспериментальных подходов эта теоретическая модель была успешно подтверждена.
Поскольку концентрация ионов натрия и калия по ту и другую сторону мембраны различаются, внутренняя область аксона имеет значительный отрицательный потенциал по отношению к наружной среде. Когда нервный импульс возникает в основании аксона, трансмембранная разность потенциалов в этом месте локально понижается. Это ведет к тому, что непосредственно за этой зоной с измененным потенциалом вдоль аксона открываются ионные каналы для входа ионов Na. Процесс является самоусиливающимся: поток ионов натрия через мембрану приводит к открыванию все большего числа ионных каналов. Затем натриевые каналы закрываются, но вслед за этим открывается другая группа каналов — для ионов К, которые выходят наружу. Этот поток восстанавливает потенциал внутри аксона до потенциала покоя. Резкий скачок потенциала или электрический "спайк" называется потенциалом действия и является электрическим выражением нервного импульса.
Итак, возникновение быстрых импульсных сигналов связано с работой ионных каналов. Ионные каналы — это макромо-лекулярные комплексы, которые образуют сквозные гидрофильные поры в липидном матриксе и способны регулировать транспорт ионов через мембрану клетки. Другими словами, ионные каналы представляют собой ионселективный фильтр, способный избирательно регулировать проницаемость к
Естественные науки
Есть ли метаболитные молекулярный рецепторы в пресинаптической мембране?
...Диана, джяна ты моя, рецепторы существуют даже у вашего клитора... оттуда и исходят импульсы сигналов в мозг, чтобы вы почувствовали бурный оргазм... но не забывайте про рецепторов моего язычка...
Похожие вопросы
- почему жидкостно-мозаичную модель плазматической мембраны так назвали?
- что означает физическая виличина "молярная масса" и чем она отличается от физических величин "молекулярная масса", "масс
- Тест по биологии 10 класс. МОЛЕКУЛЯРНЫЙ УРОВЕНЬ ЖИЗНИ
- Какой объём при температуре 500 С и давлении 100 атм.занимает 1 кг газа? Молекулярный вес газа – 19 г/моль
- Задачи на вывод молекулярной формулы вещества
- Составьте электронно-ионные схемы и молекулярные уравнения реакций.
- Составьте молекулярные и ионные уравнения гидролиза солей Mn(NO3)2, К2SiO3? SrSO4.
- Микробиология, молекулярная биология, биотехнология,генетика и т.д. - что выбрать?
- Составьте молекулярные, ионные и сокращенно-ионные уравнения реакций,
- По какому принципу (правилу) определяется порядок элементов в молекулярных формулах (с лева на право)
Рецепторы нейропептидов
Рецепторы пуринов
Рецепторы гистамина
Рецепторы серотонина
Дофаминовые рецепторы
Адренорецепторы
Глутаматные рецепторы
Глициновые рецепторы
ГАМК-рецепторы
Мускариновые рНикотиновые холинорецепторыецепторы ацетилхолина
Ацетилхолиновые рецепторы
те что нашел