деполяризация

Ответ от Моби Дик[гуру]
1. Потенциал покоя.
Внутренняя сторона мембраны клетки в целом заряжена отрицательно, внешняя часть мембраны - положительно. На внутренней стороне мембраны - повышенная концентрация ионов Na+; на внешней стороне мембраны - повышенная концентрация ионов K+. Небольшая часть калиевых каналов (потенциалнезависимых) открыта. Такое состояние формирует клеточный потенциал покоя.
2. Потенциал действия при воздействии раздражителя.
2.1. Открытие натриевых каналов при нейромедиаторном воздействии.
В результате действия нейромедиатора на мембрану нейрона происходит открытие натриевых каналов следующим путем: взаимодействие с мембранными рецепторами -> изменение конформации G-белка -> активация аденилатциклазы -> увеличение концентрации цАМФ/цГМФ -> активация протеинкиназы -> фосфорилирование натриевых каналов -> увеличение проницаемости мембраны клетки для ионов Na+.
2.2. Деполяризация и реполяризация.
Это приводит к притоку Na+ по градиенту концентрации в клетку. Приток обусловливает временную деполяризацию мембраны (при которой разность мембранных потенциалов стремится к нулю). При дальнейшем притоке ионов Na+ в клетку происходит постепенная реполяризация мембраны - внешняя сторона мембраны в целом имеет отрицательный заряд, внутренняя - положительный. Отток K+ из клетки не успевает компенсировать эту реполяризацию, так как открыты лишь немногие калиевые каналы - потенциалНЕзависимые.
При достижении большого трансмембранного потенциала потенциалзависимые натриевые каналы закрываются.
Описанное состояние, собственно, и есть потенциалом действия.
3. Проведение нервного импульса.
Потенциал действия обусловливает открытие кальциевых каналов и последующее возникновение нервного импульса. Механизм передачи нервного импульса зависит от степени миелинизации нервного волокна.
3.1. Если нервное волокно немиелинизировано, то механизм следующий.
Транспорт ионов Ca2+ к везикулам, расположенным возле аксона -> взаимодействие ионов Ca2+ с везикулами -> синхронная активация гексагональных групп -> выделение кванта нейромедиатора в пресинаптическую щель со слитием мембран везикулы и пресинаптической щели -> взаимодействие нейромедиатора с рецепторами клеточной мембраны нейрона -> п. 2.
3.2. Если нервное волокно миелинизировано, то механизм следующий.
При воздействии тока на рецепторы мембраны нейрона происходит деполяризация мембраны. Деполяризация приводит к открытию низкопороговых потенциалзависимых натриевых каналов, Na+ устремляются внутрь клетки. При достаточно большом количестве Na+ внутри клетки открываются высокопороговые натриевые каналы. Дальнейший механизм аналогичен п. 2.2.
4. Восстановление потенциала покоя.
4.1. Гиперполяризация.
Примерно одновременно с достижением полной реполяризации мембраны (п. 2.2.) открываются потенциалзависимые калиевые каналы. Происходит отток K+ из клетки; это вызывает закрытие кальциевых каналов. Инактивация потенциалзависимых калиевых каналов происходит медленно, потому достигается большая разность потенциалов - гиперполяризация, которая снижает возбудимость нейрона. При закрытых ионных каналах восстановление потенциала покоя возможно лишь при помощи активного транспорта.
4.2. Na+-K+-насос.
Восстановление потенциала покоя происходит при помощи натрий-калиевой АТФ-азы, которая за счет гидролиза АТФ переносит три иона натрия на внешнюю сторону мембраны и два иона калия - на внутреннюю.