К-Nа-НАСОС

К-Nа-НАСОС

Оказывается, мембрана нервной клетки снабжена механизмом, который "следит" за постоянством концентраций К⁺, Na⁺ внутри и вне клетки. Этот механизм называется калий-натриевым насосом. Он представляет собой сложные белки, которые имеют два активных центра, один из которых захватывает ион калия, другой – ион натрия. Используя энергию молекул АТФ, насос выбрасывает наружу ионы натрия и загоняет в клетку ионы К⁺. Причем, Na⁺-ионов насос выкачивает несколько больше, чем закачивает К⁺ в клетку. Работа насоса – важный фактор в стабилизации величины ПП.

Таким образом, величина ПП зависит, в основном, от выхода ионов калия из клетки, от соотношения концентраций К⁺ по обе стороны мембраны. Стабилизирующим фактором, удерживающим К⁺ в клетке, являются отрицательно заряженные частицы и, вообще, электрическое поле, возникающее на мембране ("Плюс" снаружи, "Минус" внутри). Снижение ПП за счет поступления ионов Nа⁺ компенсируется работой Na-K насоса. Благодаря деятельности K-Na помпы ПП поддерживается на постоянном уровне.

МЕХАНИЗМ ВОЗБУЖДЕНИЯ

 Что же происходит во время возбуждения? Во время возбуждения меняется проницаемость клеточной мембраны. Впервые это предположил еще Бернштейн в 1912 году. Но эксперимен­тально это удалось доказать только в 1938 году. Несколько позже вездесущие Ходжкин и Хакс­ли, работая на изолированном гигантском аксо­не кальмара, сумели убедительно показать, что основную роль в возбуждении играют ионы натрия.

Исследователи выдавливали содержимое аксона и вместо него вводили растворы, содержащие различные ионы, в том числе и ионы Na⁺. Оказалось, что во время возбуждения сильно увеличивается проницаемость мембраны по отношению к ионам натрия. Положительные ионы натрия нейтрализуют отрицательные заряды на внутренней стороне мембраны. Мембранный потенциал (МП) уменьшается по абсолютной величине. Это явление называется деполяризацией.