Efectul pompei Na / K (pompa de potasiu de sodiu) asupra potențialului membranei și a volumului celulei. Volum constant al celulelor.
În Fig. 1.9 prezintă diferitele componente ale curentului membranei și prezintă concentrațiile ionice intracelulare. care asigură existența lor. Prin canalele de potasiu observate curent de ieșire a ionilor de potasiu, deoarece potențialul de membrană ceva mai electropozitive decât potențialul de echilibru al ionilor de potasiu. Conductibilitatea totală a canalelor de sodiu este mult mai scăzută decât cea a canalelor de potasiu. Canalele de sodiu sunt mult mai puțin deschise decât potasiul la un potențial de odihnă; cu toate acestea, celula include aproximativ același număr de ioni de sodiu, așa cum iese din ionii de potasiu, deoarece difuzia ionilor de sodiu în celula necesită gradienti mari de concentrare și potențial. Na / K-pompa furnizează curenți de compensare perfectă difuziune pasivă, deoarece transporta ionii de sodiu din celule si ionii de potasiu - în ea. Astfel, pompa este electrogen datorită diferenței în numărul de celule migrate și responsabil al celulei, care la viteza sa normală de funcționare creează un potențial de membrană de aproximativ 10 mV mai electronegative decât în cazul în care acesta a fost format numai prin fluxul pasiv al ionilor. Ca rezultat, potențialul membranei se apropie de potențialul de echilibru al potasiului, ceea ce reduce scurgerea ionilor de potasiu. Activitatea pompei Na / K este reglată de concentrația intracelulară a ionilor de sodiu. Viteza pompei este încetinită la concentrații mai mici de ioni de sodiu pentru a fi scos din celulă (fig. 1.8), astfel încât funcționarea pompei și a fluxului de ioni de sodiu în echilibrul celulei reciproc, menținerea concentrației intracelulare de ioni de sodiu, la un nivel de circa 10 mmol / l.
Pentru a menține un echilibru între curenții pompei și membrana pasivă. sunt necesare mai multe molecule de pompă Na / K decât proteine canale pentru ionii de potasiu și sodiu. Când starea canalului este deschisă, zeci de mii de ioni trec prin el în câteva milisecunde și, deoarece canalul se deschide de obicei de mai multe ori pe secundă, în acest moment, mai mult de 105 ioni trec prin el. O singură proteină de pompare deplasează câteva sute de ioni de sodiu pe secundă, prin urmare, membrana plasmatică trebuie să conțină aproximativ 1000 de ori mai multe molecule de pompare decât moleculele de canal. Măsurătorile curenților canalului în repaus au arătat prezența pe medie a unui canal de potasiu și a unui canal deschis de sodiu per 1 μm2 de membrană; Din aceasta rezultă că pe același spațiu ar trebui să existe aproximativ 1000 de molecule de pompă Na / K, adică distanța dintre ele este în medie de 34 nm; Diametrul proteinei de pompare, precum și proteina canalului, este de 8-10 nm. Astfel, membrana este saturată dens cu molecule de pompă [11].
Faptul că fluxul de ioni de sodiu în interiorul celulei. și ionii de potasiu - din celule este compensată funcționarea pompei, are o altă consecință, constă în menținerea unei presiuni osmotice stabilă și volum constant. In interiorul celulei, există o mare concentrație de anioni mari, în principal proteine (A din tabelul 1.1.), Nu sunt capabile să penetreze prin membrana (permeabila sau foarte încet prin el) și, prin urmare, componenta sunt fixate în interiorul celulei. Pentru a echilibra încărcarea acestor anioni, este necesară o cantitate egală de cationi. Datorită acțiunii pompei Na / K, acești cationi sunt în principal ioni de potasiu. O creștere semnificativă a concentrației intracelulare de ioni poate avea loc doar cu creșterea concentrațiilor de anioni de Cl datorită gradientului de concentrație a fluxului în celulă (vezi Tabelul 1.1.), Dar potențialul de membrană contracareaza aceasta. Curentul curent C1 este observat numai până când se atinge potențialul de echilibru al ionilor de clor; Această situație poate apărea atunci când gradientul ionilor de clor substanțial opuse gradientul ionilor de potasiu, deoarece ionii de clor sunt încărcate negativ. Astfel, se stabilește o concentrație intracelulară scăzută de ioni de clor, corespunzând unei concentrații scăzute de ioni de potasiu extracelular. Rezultatul este o limitare a numărului total de ioni din celulă. Dacă potențialul membranei scade blocada Na / K-pompă, cum ar fi anoxia, potențialul de echilibru a ionilor de clor este redus, iar concentrația intracelulară a ionilor de clor este mărit în mod corespunzător. Restaurând echilibrul încărcărilor, ionii de potasiu intră, de asemenea, în celulă; concentrația totală de ioni în celulă crește, ceea ce crește presiunea osmotică; aceasta face ca apa să intre în cușcă. Celula se umflă. O asemenea umflare se observă in vivo în condiții de lipsă de energie.
Articole similare
-
Cum să spălați în mod corespunzător un copil de la ochiul rău și de influența rea
-
Publicitatea pe hârtie pe termen lung ca un mecanism de impact asupra tineretului
Trimiteți-le prietenilor: