Ионный канал. Проводимость и проницаемость — страница 3

  • Просмотров 381
  • Скачиваний 15
  • Размер файла 28
    Кб

концентраций. Однако поскольку суммарные концентрации ионов внутри и вне клетки близки, соотношение активности ионов не будет существенно отличаться от соотношения концентраций. Без приложения потенциала ток составляет около 4 рА, тогда как с потенциалом на пипетке -85 мВ ионный ток равен нулю. Следовательно, ионный ток определяется не абсолютным значением мембранного потенциала (Vm), a разницей между мембранным потенциалом и

равновесным потенциалом для данного иона, в данном случае для иона калия (Ек). Эта разница Vm – Ек является движущей силой для прохождения ионов через канал. Вновь обратимся к рис. 2.7F: при мембранном потенциале, равном нулю, движущая сила составляет +85 мВ. Нелинейные отношения «ток–напряжение» Вторым характерным свойством зависимости «ток–напряжение», является ее нелинейность. При сдвиге от равновесного потенциала -85 м В в

сторону деполяризации (то есть к нулю) ток меняется более быстро, чем при переходе в сторону гиперполяризации. Это происходит из-за того, что проводимость канала является функцией концентрации иона. В нашем примере концентрация ионов калия внутри пипетки гораздо выше концентрации этого иона во внешнем растворе. Это приводит к тому, что током, идущим наружу, переносится больше ионов, чем током, направленным внутрь. По мере сдвига

от равновесного потенциала в сторону деполяризации, этот эффект становится все более заметным. Поэтому зависимость «ток–напряжение» имеет направленный вверх изгиб, несмотря на то, что проницаемость этого типа канала практически не зависит от потенциала. Нелинейные отношения «ток–напряжение» наблюдаются также в ионных каналах, обладающих выпрямляющими свойствами. В таких каналах проницаемость зависит от потенциала,

поэтому при определенном потенциале ионы двигаются в одном направлении гораздо легче, чем в обратном. Одним из таких примеров является потенциалзависимый калиевый канал, называемый каналом внутреннего выпрямления (inward rectifier). Такой тип канала позволяет ионам калия двигаться внутрь клетки при потенциале, более негативном, чем равновесный калиевый потенциал. Однако при потенциалах, менее негативных по отношению к равновесному

калиевому потенциалу, выходящий ток или очень мал, или полностью отсутствует. Проницаемость ионных каналов Каким же образом ионы проходят через каналы? Одним из возможных механизмов является диффузия через водную среду, заполняющую пору. Представление о диффузии лежало в основе ранних гипотез о процессе ионной проницаемости. Однако для большинства каналов простая диффузия описывает ионную проницаемость недостаточно