На головну

провідністьмембрани

  1. ємність мембрани
  2. клітинні мембрани
  3. ЛОКАЛЬНИЙ ПОТЕНЦІАЛ. ОЦІНКА ПРОНИКНОСТІ КЛІТИННОЇ МЕМБРАНИ
  4. Молярна ЕЛЕКТРИЧНА ПРОВІДНІСТЬ РОЗЧИНІВ ЕЛЕКТРОЛІТІВ
  5. ОБМІН РЕЧОВИН (МЕТАБОЛІЗМ) І ЕНЕРГІЇ В КЛЕТКЕ Клітинних МЕМБРАНИ, ЇХ БУДОВА І ФУНКЦІЇ
  6. Пасивний транспорт речовин через біологічні мембрани. Осмос.
  7. Пасивний транспорт речовин через біологічні мембрани. проста діффузія.Механізм, приклади.

Провідністьмембрани служить мірою її іонної проникності. Чим вище ця провідність, тим більше число іонів може перетнути мембрану за одиницю часу по іонним каналам під дією електричної сили - різниці потенціалів. Якщо через мембрану за допомогою зовнішнього джерела пропустити прямокутний імпульс постійного струму, то мембранний потенціал почне експоненціально змінюватися і з деякою затримкою досягне нового постійного рівня (рис. 5-7).

 
Мал. 5.7. Крива зміни мембранного потенціалу в часі у відповідь на прямокутний імпульс вхідного струму ?IВремя, необхідне для того, щоб мембранний потенціал досяг 63% свого максимального значення (т. Е. Того значення, до якого крива асимптотично наближається), пропорційно твору опору мембрани на її ємність . Цей твір називається постійної часу t.

величина ?VM, Що дорівнює різниці між цим новим значенням і потенціалом в стані спокою, залежить від сили струму ?I і від вхідної провідності Gin клітинної мембрани для струму. Зв'язок між струмом, провідність і різницею потенціалів підкоряється закону Ома, згідно з яким зміна мембранного потенціалу під дією проходить через мембрану струму пропорційно величині цього струму і обернено пропорційно провідності мембрани:

?VM = ?I / Gin (5-1a)

Gin = ?I / ?VM (5-16)

Нагадаємо, що величина, зворотна провідності, дорівнює опору

R = 1 / G (5-1в)

Провідність вимірюється в Сіменса, а опір - в Омасі. Розглянемо тепер дві сферичні клітини - маленьку і велику. нехай питомий опір Rм мембран цих клітин (тобто опір 1 см2 мембрани) однаково. Тоді при одному і тому ж зміні струму ?I зміна потенціалу ?VМ у великій клітини буде менше, ніж у дрібній, оскільки струм в першому випадку буде протікати через велику площу. Щільність струму через мембрану великої клітини буде нижче, оскільки при інших рівних умовах електричний опір мембрани великої клітини менше (рис. 5-8) через більшої площі поверхні мембрани і відповідно більшого числа іонних каналів. Тут можна провести аналогію з паралельним з'єднанням двох однакових опорів; якщо за цими опорам тече струм, то на них створюється вдвічі меншу напругу, ніж в тому випадку, коли такий же струм протікає лише по одному з них.

 
Мал. 5.8. Вплив розміру клітини на потенціал, що виникає в звіт на прямокутний імпульс струму певної величини. Вхідний опір великої клітини менше, ніж більш дрібної, тому відповідно до закону Ома вхідний струм заданої величини викличе в останній більша зміна потенціалу.  

Кожен іонний канал можна уявити як дуже маленький провідник електричного струму (або опір), причому струм в даному випадку - це рух іонів через клітинну мембрану. оскільки вхідний опір клітини R (Т. Е. Загальний опір току, спрямованому в клітку або з неї) залежить як від питомої опору мембрани RM, Так і від площі S, то при порівнянні мембран різних клітин слід робити поправку на площі їх поверхні. Питомий опір мембрани одно

RM = R S. (5-2а)

оскільки

R = ?VM / ?I, (5-2б)

то

RM = ?VMS / ?I (5-2в)

величина ?VM/ ?I вимірюється в Омасі, а площа - в квадратних сантиметрах, тому RMвиражається в Ом · см2 .Зверніть увагу на те, що площа поверхні мембрани і вхідний опір клітини R обернено пропорційні один одному. Питомий опір мембрани RM залежить, природно, від щільності іонних каналів і у різних клітин коливається від тисяч до десятків тисяч Ом · см2.

Величина, зворотна питомому опору мембрани, називається її питомою провідністю GМ. Вона виражається в Сіменс на 1 см2. Провідністьмембрани пов'язана з її іонної проникністю, проте це не одне і те ж. Відповідно до закону Ома провідність для того чи іншого іона дорівнює току, створюваному при русі цього іона, поділеній на діючу на дані іони електричну силу. Таким чином, провідність мембрани для якогось іона X дорівнює

gx = Ix  / ЕРСх (5-3)

де gх - провідністьмембрани для іона X, Iх - Струм, що переноситься даними іоном, ЕРСx - Електрорушійна сила (в вольтах), що діє на даний іон. ЕРСx залежить від мембранного потенціалу, проте не рівнозначна йому; в цьому ми переконаємося трохи пізніше.

Навіть якщо мембрана проникна для іона X, провідність для цього іона залежить від його концентрації в розчині. Якщо того чи іншого іона немає, то він, природно, не може переносити струм. Очевидно також, що проникність мембрани для неелектролітів не впливає на її провідність, оскільки неелектролітів не несуть заряди і, отже, не можуть переносити струм. Таким чином, провідність і проникність - це не одне і те ж.



Попередня   74   75   76   77   78   79   80   81   82   83   84   85   86   87   88   89   Наступна

Селективність до електролітів | Селективність до неелектролітів | Ендоцитоз і екзоцитоз | міжклітинні контакти | щілинні контакти | щільні контакти | епітеліальний транспорт | транспорт води | Іони і збудження | Мембранна теорія збудження |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати