Основные физиологические состояния биологической мембраны. Потенциал покоя. Мембранно-ионная теория происхождения потенциала покоя. Натрий-калиевый насос.

Биологические мембраны представляют собой функционально активные, высокоорганизованные и упорядоченные структуры клетки, приспособленные к приёму и трансформации стимула – физического, химического и любого другого воздействия, способного вызвать физиологическую реакцию. Структур. основой б.м. является двойной слой фосфолипидов, в который встроены мембранные белки. Поверхность мембраны покрыта гликокаликсом. В б.м. есть специфические мембранные белки. Важнейшими функциями б.м. являются пограничная, биотрансформирующая транспортная, рецепторная, образование межклеточных контактов и генерация биоэлектрических потенциалов.

Мембранный потенциал – потенциал покоя, трансмембранная разность потенциалов существующая между цитоплазмой и окружающей клетку средой. В состоянии покоя внутренний потенциал клетки отрицателен по отношению к наружному, условно принимаемому за 0. Потенциал покоя измеряется при приложении электрического тока, изменении ионного состава среды, воздействии токсинов, недостатке кислорода. Когда внутренний потенциал уменьшается говорят о деполяризации мембраны. Увеличение отрицательного заряда внутри клетки называют гиперполяризацией.

Генез потенциала покоя. Наличие электрических потенциалов обусловлено неравенством концентрации ионов натрия, калия, кальция и хлора внутри и вне клетки. А также различной проницаемостью для них поверхностной мембраны. Концентрация калия в цитоплазме нервных и мышечных клеток в 40-50 раз больше, чем вне клетки. Концентрационный градиент калия является основным фактором, определяющим величину ПП нервного волокна. Однако в покое мембрана проницаема и для натрия, диффузия которого во внутрь клетки уменьшает отрицательный потенциал клетки. Ионы хлора в нервных волокнах не играют существенной роли в синтезе ПП, проницаемость для них мембраны относительно мала. Натрий – калиевый насос обеспечивает выведение из цитоплазмы, проникающих в него натрия и введение в цитоплазму калия; насос перемещает натрий и калий против их концентрационного градиента. Источник энергии для этой работы АТФ.