Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
2.5.1.Błonowypotencjałspoczynkowy
Błonakomórkowaneuronu(podobniejakwieluinnychkomórek)jestspolaryzowana.
Oznaczato,żenajejzewnętrznejpowierzchnigromadząsięładunkidodatnie,apo
stroniewewnętrznej–ujemne(ryc.2.3a).Polaryzacjapowoduje,żemiędzycytoplazmą
apłynemzewnątrzkomórkowymistniejeróżnicapotencjałówelektrycznych.Jestto
potencjałspoczynkowy.Potencjałspoczynkowyneuronuwynosiśredniook.–70mV
(wodniesieniudopowierzchnizewnętrznejbłony),jednakwneuronachróżnychty-
pówstwierdzanozarównowyższe,jakiniższewartości.Cechąkomórekpobudliwych
(neuronów,włókienmięśniowych),awięczdolnychdoreakcjinabodziec,jestto,że
potencjałspoczynkowymożeulecchwilowejzmianie,którawdodatkumamożliwość
rozchodzeniasiępobłoniekomórkowejnaznaczneodległości.
Lipidowabłonakomórkowaniejestprzepuszczalnadlajonów,jednakżewjejskład
wchodząteżlicznebiałkaikompleksybiałkowe,wśródnichtakie,któreprzechodzą
przezcałąszerokośćbłony.Tworząonetzw.kanałyjonowe,któreumożliwiająorazre-
gulująprzemieszczaniesięjonówprzezbłonękomórkową.Schematyczneprzykłady
takichkanałówprzedstawiononarycinie2.3b.Sąoneselektywne,tzn.majązdolność
rozpoznawaniaposzczególnychjonówiwybiórczoprzepuszczająjedenlubkilkarodza-
jówkationówlubanionów.IstniejąoddzielnekanałydlaK
+
,Na
+
,Ca
2+
,Cl
–
.Część
kanałówjonowychwbłoniejeststaleotwartych,jednakwieleznichmamożliwość
zmianystrukturyprzestrzennej,coprowadzidoichotwieranialubzamykania(tzw.
bramkowanie)iregulujeprzepływjonówprzezbłonę.Bodźcem,którypowoduje
otwieraniesiękanałujonowego,możebyćzmianapotencjałuelektrycznegobłony
(np.depolaryzacja,kanałybramkowanenapięciem–potencjałozależne),przyłączenie
ligandu,czylicząsteczkiprzekaźnikachemicznego(np.neurotransmitera,kanały
bramkowaneligandem–zależneodmediatora),aleniekiedytakżebodźcemechanicz-
ne(np.rozciągnięcielubuciśnięciebłonykomórkowej).
Składpłynówzewnątrz-iwewnątrzkomórkowegoworganizmiepowoduje,żejony
sodu(Na
+
)ichloru(Cl
–
)sąskoncentrowanepostroniezewnętrznejbłony,natomiast
jonypotasu(K
+
)orazanionyorganiczne,główniebiałka(B
–
),znajdująsięwwięk-
szymstężeniuwewnątrzkomórki(ryc.2.3a).Wniepobudzonymneuronieistniejepew-
naliczbakanałówpotasowych,sodowychi(wmniejszymstopniu)chlorkowych,które
sąotwarteiumożliwiająnieustającyprzepływjonówzgodniezgradientemstężeń(jo-
nyNa
+
iCl
–
dokomórkowo,ajonyK
+
nazewnątrz).Powodujetopowstaniegradien-
tuelektrycznegopoobustronachbłonykomórkowej,rejestrowanegojakopotencjał
spoczynkowy.Jestonutrzymywanyprzezneuronnastałympoziomiedziękimechani-
zmowiregulującemuskutkinapływulubucieczkijonówzkomórki.Jestnimpompaso-
dowo-potasowa(adenozynotrifosfataza)(ryc.2.3c),enzymatycznebiałkointegralne
błony,którekatalizujeproceshydrolizyATP(adenozynotrifosforanu)idziękiuzyska-
nejwtensposóbenergiiwbrewgradientowistężeńusuwazneuronunadmiarjonów
Na
+
iwprowadzadokomórkijonyK
+
(wproporcji3Na
+
na2K
+
).Najprawdopodob-
niejdochodzidotegodziękizmianomkonformacji(przestrzennejstruktury)białka.
Utrzymaniepotencjałuspoczynkowegostanowiznaczneobciążenieneuronustałymi
kosztamimetabolicznymi.
29
