1. Роль электрохимического равновесия в формировании мембранного потенциала
Мембранный потенциал или потенциал покоя — разность потенциалов, которая регистрируется трансмембранным способом в состоянии относительного физиологического покоя. В состоянии покоя ионы К+ выходят из клетки на наружную поверхность клеточной мембраны по градиенту концентрации (диффузия ионов) — пассивный транспорт. Под влиянием ионов К+ на наружной поверхности увеличивается положительный заряд. Ионы Cl- диффундируют внутрь клетки. Таким образом положительный заряд на поверхности клетки еще более увеличивается, а внутри — уменьшается. Ионы Nа+ проникают внутрь клетки в небольших количествах, в основном они накапливаются на наружной поверхности клеточной мембраны и увеличивают положительный заряд. Анионы органических соединений (А-) из-за больших размеров не проникают через клеточную мембрану, таким образом в состоянии покоя — снаружи поожительный заряд, а внутри — отрицательный (по отношению к наружной поверхности). Это состояние поляризации. С помощью рансмембранного способа регистрируется разность потенциалов, которая и является мембранным потенциалом. Мембранный потенциал равен — 60-90 мВ.
Вывод: мембранный потенциал за счет разности концентрации ионов, поэтому мембранный потенциал — концентрационный потенциал. Ионы К+ выходят из клетки до тех пор, пока не будет достигнуто электрохимическое равновесие по К+. Электрохимическое равновесие — момент равенства двух сил: 1-я — сила диффузии, 2-я — сила электростатического взаимодействия (отталкивания).
Значение электрохимического равновесия:
-
обеспечивает относительно постоянный мембранный потенциал;
-
обеспечивает постоянную концентрацию ионов по обе стороны клеточной мембраны.
