MedOnline Тренуватись онлайн

У клітині повністю заблокований синтез АТФ. Як зміниться величина мембранного потенціалу спокою цієї клітини?

Чому це правильна відповідь

Мембранний потенціал спокою підтримується активним транспортом Na/K-АТФази, що викачує три іони натрію назовні та закачує два іони калію всередину за рахунок гідролізу АТФ, створюючи електрохімічний градієнт для обох іонів. Блокада синтезу АТФ припиняє роботу насоса, дозволяючи натрію входити, а калію виходити пасивно через канали витоку до досягнення рівноваги за законом Доннана. На мембранному рівні регуляція потенціалу спокою залежить від нерівноважного розподілу іонів, де Na/K-АТФаза компенсує постійний пасивний витік, підтримуючи високий внутрішній калій та низький натрій. Без АТФ градієнти розсіюються, зрівнюючи концентрації натрію та калію з обох боків мембрани, що усуває дифузійний потенціал. Формування потенціалу спокою за рівнянням Голдмана враховує провідності для калію, натрію та хлору, де домінування калієвої провідності забезпечує негативність близько -70 мВ. При зупинці насоса провідності залишаються, але рівноважні потенціали для всіх іонів наближаються до нуля через вирівнювання концентрацій, роблячи сумарний потенціал нульовим. Зворотний зв’язок через Na/K-АТФазу зазвичай відновлює градієнти при наявності АТФ, але повна блокада синтезу усуває цей механізм, дозволяючи пасивну дифузію до повної нейтралізації заряду. Саме залежність від активного транспорту пояснює зникнення потенціалу спокою при енергетичному голодуванні. Зникнення потенціалу спокою відбувається через втрату електрохімічного градієнта, що підтримується виключно АТФ-залежним насосом, без якого мембрана стає еквіпотенціальною для основних іонів.

Чому інші варіанти не підходять

Спочатку зменшиться, потім збільшиться
Спочатку зменшення потенціалу могло б відбутися через вхід натрію при зупинці насоса з деполяризацією, але подальше збільшення гіперполяризації неможливе без активного транспорту. Процес іде тільки до нуля через пасивне вирівнювання градієнтів.
Незначно збільшиться
Незначне збільшення гіперполяризації вимагало б посилення калієвого витоку чи активації електрогенних насосів. Блокада АТФ зупиняє Na/K-АТФазу, викликаючи тільки деполяризацію до нуля без гіперполяризації.
Істотно збільшиться
Істотне збільшення гіперполяризації виникає при активації калієвих каналів чи електрогенних насосів. При повній блокаді АТФ насос зупиняється, градієнти розсіюються з деполяризацією, а не гіперполяризацією.
Спочатку збільшиться, потім зменшиться
Спочатку збільшення гіперполяризації могло б відбутися при короткочасній активації калієвих каналів, але блокада АТФ не викликає такої послідовності. Насос зупиняється відразу з поступовою деполяризацією до нуля.

Це одне питання з бази КРОК

У КРОК-хабі ці ж питання можна проходити з підрахунком результату, з роботою над помилками, статистикою за темами й системами, архівом і схожими тестами.

Схожі питання — Мембранні потенціали. Потенціал спокою і потенціал дії