И окружающим раствором.

Эта разность потенциалов называется мембранный потенциал покоя (МПП), для разных клеток он колеблется от – 60 до –90 милливольт. Величина внутриклеточного электрического потенциала, например, у нервных клеток, составляет приблизительно -70 мв. Возбудимые клетки способны реагировать на раздражение и возбуждаться потому, что в исходном состоянии они поляризованы, т.е. обладают разностью потенциалов между внутренней стороной мембраны, которая заряжена отрицательно, и окружающей средой. Клетка, не имеющая такого потенциала, не способна ответить на раздражение, поэтому во всех возбудимых клетках постоянно протекают процессы, поддерживающие этот потенциал. Таким образом – мембранный потенциал покоя – основа возбудимости клетки.

Чтобы разобраться в механизмах, обеспечивающих формирование потенциала покоя мембраны необходимо вспомнить как устроена клеточная мембрана и изучить деятельность двух важных компонентов клеточной мембраны: ионных каналов и натрий/ калиевого насоса.

Клеточная мембрана, отделяющая клетку от окружающего пространства,построена из двух слоев жироподобных молекул, которые называются фосфолипиды. Особенностью этих длинных молекул является асимметричность их концов: один конец молекулы может контактировать только с водой, а другой – только с жиром, поэтому концы, которые «любят жир» соединены между собой таким образом, что концы, которые «любят воду» направлены внутрь клетки, в ее водную среду, и наружу – в водную среду, окружающую клетку. Между молекулами фосфолипидов находятся молекулы холестерола, которые делают мембрану более жесткой (рисунок 7). До 40% поверхности мембраны представлено разнообразными сложными белками, которые выполняют различные функции. Белки, расположенные на наружной поверхности мембраны, часто объединены с углеводными группами, как правило, выполняют функции мембранных рецепторов – с этими белками взаимодействуют различные биологически активные вещества, например, гормоны. Белки, расположенные на внутренней поверхности мембраны, обычно выполняют функции внутриклеточных посредников между гормоном и клеткой – эти белки могут изменить активность внутриклеточных ферментов, следовательно, скорость протекания какого-либо процесса в клетке, например, расщепление глюкозы, так необходимой для работы нейронов. Есть белки, которые пронизывают мембрану насквозь, такие белки называются интегральными. Интегральные белки могут образовывать в мембране пору (отверстие, заполненное водой) для транспорта ионов, могут выполнять и более сложные функции.

Основным свойством клеточной мембраны является ее прочность и способность к самовосстановлению в случае повреждения. Однако, такая мембрана не проницаема для заряженных частиц, которыми являются ионы, они могут попасть в клетку или из клетки только через ионные каналы.

Рисунок 7. Строение клеточной мембраны