Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
Ramka1.
Sekwencjazdarzeńmolekularno-jonowychtworzącychpotencjałczynnościowy
Potencjałczynnościowyrozpoczynasięzchwiląotwarciasiępierwszychkanałówsodowych,kolejne
znichotwierająsięlawinowo,ponieważkażdeotwarciekanałusodowegooznaczawprowadzeniedo
komórkijonówsodu(wchodząonezgodniezgradientemdyfuzji,ajakwiadomostężeniesodujest
większewprzestrzenipozakomórkowej).Każdanporcja”jonówsodupojawiającasięwwyniku
otwarciakanałusodowegowoczywistysposóbpodwyższapotencjałbłonowywkierunkubardziej
nelektrododatnim”(amówiącinaczejnmniejelektroujemnym”),czyliprzyczyniasiędodalszej
depolaryzacji(iotwarciakolejnychjeszczenieotwartychkanałówsodowychitd.itd.).Procesten,
zatemprzebiegawtrybiedodatniegosprzężeniazwrotnego(nlawinowo”)doprowadzająclokalny
potencjałbłonowykomórkidonapięciaznacznieprzekraczającego0mV,czyliinnymisłowy
powodującchwilowenodwrócenie”napięciaznormalnieujemnegonadodatnie.Tenproceslimituje
wartośćpotencjałurównowagidlasodu,którywahasięwokolicy+50mV,ajegodokładnawartość
oczywiściezależy(proszęprzypomniećsobierównanieNernsta,zktóregomożnawyliczyćpotencjał
równowagidladanegojonu)odstężeniapozakomórkowegojonówsodu.ZauważylitoGoldman
iHodgkin,którzyzaobserwowalizależnośćamplitudypotencjałuczynnościowegoodstężenia
pozakomórkowegosodu(natomiaststwierdzili,żeowartościpotencjałuspoczynkowegodecyduje
główniestężeniejonówpotasuwywodzącwniosek,żewwarunkachspoczynkowychdominuje
wbłoniekomórkowejprzepuszczalnośćdlapotasu).Conaturalne,zchwiląosiągnięciawartości
potencjałurównowagidlasodumusiustaćprądsodowywselektywnychkanałachsodowych.Ale
błonakomórkowaniemusiosiągnąćpotencjałurównowagidlasoduabyustałnprzeciek”jonówsodu.
Kanałysodowemająjeszczejednąważnącechę–pootwarciubardzoszybkonautomatycznie”się
zamykająinietylkozamykająsię,alewchodząrównieżwstanninaktywacji”,cooznacza,że
przestająbyćwrażliwenadepolaryzację.Rezultatemjesttzw.bezwzględnarefrakcja,którejdługość
trwanialimitujemaksymalnączęstotliwośćprzewodzeniapotencjałówczynnościowych.Zamknięcie
kanałówsodowychiichinaktywacjaotwieradrogędoodbudowanianwyjściowej”polaryzacjibłony
czylidoodtworzeniaujemnegopotencjałuspoczynkowego.Szybkipowrótpolaryzacji,przejściowo
nawetdowartościbardziejujemnychniżpotencjałspoczynkowy(mówimytuohyperpolaryzacji)
zapewniaotwarcie(równieżnapięciowo-zależnych)kanałówpotasowych.Otwarciekanałów
potasowychpodobniejaksodowychjestwywołaneosiągnięciemwartościpotencjałuprogowegotyle,
żewprzeciwieństwiedokanałówsodowych,kanałypotasoweotwierająsięzopóźnieniem(co
umożliwiafazędepolaryzacyjnąpotencjałuczynnościowegorealizowanąprzezopisanywyżej
dokomórkowyprądsodowy–nierównoważonywtejfazieprzezodkomórkowyprądpotasowy).
Ponadto,wprzeciwieństwiedokanałówsodowych,czasotwarciakanałówpotasowychjestbardzo
długi,copowodujenietylkopowrótdospoczynkowejelektroujemnościwnętrzakomórki(oczywiście
zuwaginaponaddwudziestokrotniewyższestężeniejonówpotasuwewnątrzkomórkowoniż
pozakomórkowo,dodatniejonypotasuopuszczająkomórkęprzezotwartekanały,copowoduje
powrótelektroujemnościwnętrzakomórki),aletakżewspomnianąfazęhyperpolaryzacjibłony,po
którejnapięciebłonowepowracadostanuwyjściowegosprzedpowstaniapotencjałuczynnościowego.
Opisanasekwencjazdarzeńnrozchodzi”sięnwzdłuż”błonykomórkowej,conajbardziejtypowo
przebiegawdługichwypustkachneuronówzwanychaksonami,czyliwypustkamiosiowymi.
Modulowanyczęstotliwościowosygnał,wpostaciciągówpotencjałówczynnościowychjest
zasadniczymnośnikieminformacjiwukładzienerwowym.
Przyokazjimała„ciekawostka”:
Kanałysodowe,októrychtuwielokrotniewspominasię,sącelemdziałaniatetrodotoksyny(TTX),
neurotoksyny,którajeselektywnieblokuje,aktórawystępujeurybzwanych„fugu”(„nadymki”albo
„rozdymki”)będącychprzysmakiemwJaponiiiKorei.Spożycienieprawidłowoprzyrządzonejryby
ztejrodzinymożeprowadzićnawetdozgonuwskutekuduszenia(porażeniemięśni).Najbardziej
obfitującawTTXjestwątrobaryby,aleiinne(jadalne)częścizawierająnieconeurotoksyny
wniewielkichdawkachpowodującejtakbardzocenioneprzezsmakoszysensacjenp.wpostaci
uczucianiewielkiegodrętwieniajęzykaiwarg.
27
