Содержание ионов в интерстиции и цитозоле

Страница 1

Клеточная структура	Ион	Концентрация ионов, ммоль /л
		в интерстиции	в цитозоле
Кардиомиоциты млекопитающих	Na+	145	15
	K+	4	150
	Са++	2	10-4 в покое 10-2 при сокращении
	С1-	120	6
Аксон кальмара	Na+	450	50
	К+	20	400

Приведено по В.О.Самойлову, 2004 г.

Стабильное поддержание ионного неравновесия, а также перемещение ионов через клеточные мембраны в сторону более высокого электрохимического потенциала для осуществления многих физиологических процессов обеспечивается работой ионных насосов.

Калий-натриевый насос. Очень высокие градиенты концентрации Na+ и К+ между цитозолем и цитоплазмой нервных и мышечных, а также многих других клеток поддерживаются активным транспортом. Разница в их концентрациях столь значительна, что без существования транспортной системы из-за постоянной утечки ионов по концентрационному градиенту электрогенез был бы совершенно невозможным.

Калий-натриевый насос — весьма энергоемкая система. Энергия затрачивается на антипорт натрия и калия.

Компонентами калий-натриевой помпы являются АТФ (источник энергии) и натрий-калий-активируемая АТФаза (сокращенно - Na-K-АТФаза), которая служит одновременно и сопрягающим фактором, и переносчиком.

Согласно одной из моделей, на внутренней стороне клеточной мембраны находятся молекулярные комплексы, способные фосфорилироваться за счет присоединения концевой фосфатной группы АТФ, отщепляющейся при его гидролизе. Фосфорилированный транспортный комплекс переносит связанный с ним Na+- на наружную сторону клеточной мембраны, где обменивает его на K+. Приняв ионы калия, он транспортирует их внутрь клетки, после чего дефосфорилируется. Для следующего транспортного цикла ему необходимо новое фосфорилирование за счет гидролиза АТФ.

По другой модели, Na-K-АТФаза работает как переносчик. Молекула интегрального белка – фермента полностью пронизывает плазмолемму. В цитоплазме из-за активности митохондрий имеется большой запас АТФ, поэтому именно здесь происходит его контакт с Na-K-АТФазой. Транспорт ионов инициируется изменением (повышением) внутриклеточной концентрации Na+, вызываемым или прохождением волны возбуждения (потенциала действия), или пассивной утечкой этого иона по концентрационному и электрическому градиенту (в нервном волокне кальмара концентрация Na+ составляет 50 ммоль/л, а в интерстиции – 450 ммоль/л. ). Na-K-АТФаза активируется и натрием, и калием, но проявляет при этом ярко выраженную асимметрию: натрий действует на нее только со стороны цитоплазмы, а калий — из межклеточной среды, при некотором смещении специфичности в сторону натрия.

Прочие статьи:

Систематическое положение
По современной систематике (Емтыль , Иваненко, 2002) азовский пузанок (рис.1) имеет следующее систематическое положение: Тип Хордовые - Chordata подтип Черепные - Craniata надкласс Челюстноротые - Сnаthostomata класс Костные рыбы - Os ...

Параметры температурных циклов
Полимеразная цепная реакция предусматривает инкубацию образцов при трех температурах, соответствующих трем этапам цикла амплификации, - денатурации, отжигу и достройке. Обычно двухцепочечную ДНК денатурируют путем кратковременного нагрев ...

Лестница существ по Ж.Б. Ламарку
14.Млекопитающие 13.Птицы 12.Рептилии 11.Рыбы 10.Моллюски 9.Усоногие 8.Кольчецы 7.Ракообразные 6.Паукообразные 5.Насекомые 4.Черви 3.Лучистые 2.Полипы 1.Инфузории Ламарк предложил более совершенную, чем Линней, классификацию ...