Ионные насосы. Активный транспорт ионов

Вне- и внутриклеточные среды значительно различаются по своему ионному составу (рис. 4). Ионов натрия снаружи примерно в 10-20 раз больше, чем внутри; ионов калия примерно в 30 раз больше внутри, ионов хлора примерно в 15 раз больше снаружи. Кальций - рекордсмен по разности концентрации, снаружи ионов кальция примерно в 20000 раз больше, чем внутри клетки. Органические анионы, представленные заряженными белками и аминокислотами, присутствуют только внутри клетки. Разность концентраций ионов по обе стороны клеточной мембраны создается специальными мембранными белковыми молекулами – ионными насосами, осуществляющими активный транспорт ионов через мембрану. Направления движений ионов при работе этих транспортных систем представлены на рис. 4. Ионы натрия выкачиваются из клетки, а ионы калия закачиваются в клетку, ионы кальция выводятся из цитоплазмы клетки в межклеточную среду или поступают в специальные внутриклеточные структуры. Анионы хлора могут как выкачиваться, так и закачиваться в клетку, в зависимости от вида клеток.

Рис. 4. Распределение ионов между вне- и внутриклеточной средой в двигательных нейронах спинного мозга

На рисунке указаны вне- и внутриклеточные концентрации основных ионов, а также отношение этих значений. Ионные концентрации выражены в миллимолях на литр. Стрелками указаны направления передвижения ионов через мембрану за счет работы мембранных транспортных систем.