MedOnline Тренуватись онлайн

Внаслідок активації іонних каналів зовнішньої мембрани збудливої клітини значно збільшився її потенціал спокою. Які канали були активовані?

Чому це правильна відповідь

Значне збільшення потенціалу спокою (гіперполяризація) відбувається при активації додаткових калієвих каналів зовнішньої мембрани, що підвищує провідність для K+ і зсуває потенціал ближче до рівноважного потенціалу K+ близько -90 мВ за рахунок посиленого виходу K+ за електрохімічним градієнтом, створеним Na+/K+-АТФазою. Ця зміна домінує в рівнянні Голдмана-Ходжкіна-Катца, зменшуючи внесок Na+- та інших іонів з позитивнішими рівноважними потенціалами. Регуляція на мембранному рівні залежить від типу калієвих каналів: активація GIRK-каналів ацетилхоліном чи KATP-каналів при зниженні АТФ швидко гіперполяризує мембрану, віддаляючи її від порогу потенціалу дії та знижуючи збудливість. Збільшення gK переважає над базовою провідністю витоку, роблячи потенціал спокою більш негативним без активації потенціалзалежних каналів. На клітинному рівні гіперполяризація зменшує ймовірність досягнення порогу для Na+-каналів, оскільки потрібна більша вхідна деполяризація для запуску потенціалу дії, що реалізується через більший електрохімічний градієнт для вхідних струмів. Зміна потенціалу спокою відбувається пасивно за градієнтом K+ без додаткового енергетичного витрачання на відкриття каналів. Зворотний зв'язок реалізується через залежність активності Na+/K+-АТФази від внутрішньоклітинного Na+, але при гіперполяризації вхід Na+ зменшується, стабілізуючи новий рівень потенціалу спокою. При деактивації калієвих каналів потенціал повертається до базового значення за рахунок витоку Na+. Цей механізм приводить до значної гіперполяризації саме тому, що K+ має найбільш негативний рівноважний потенціал серед іонів з провідністю в спокої, і активація додаткових K+-каналів домінує в балансі іонних струмів, віддаляючи мембрану від порогу без генерації імпульсу чи деполяризації.

Чому інші варіанти не підходять

Повільні кальцієві
Повільні кальцієві канали L-типу активуються при деполяризації та викликають вхід Ca2+ з позитивним рівноважним потенціалом. Їх активація деполяризує мембрану, а не гіперполяризує в спокої.
Натрієві
Натрієві канали потенціалзалежні відкриваються при деполяризації для швидкого входу Na+, зсуваючи потенціал до +60 мВ. Активація натрієвих каналів викликає деполяризацію чи потенціал дії, а не гіперполяризацію спокою.
Швидкі кальцієві
Швидкі кальцієві канали T-типу беруть участь у пейсмейкерній активності чи ребаунд-деполяризації після гіперполяризації. Їх активація викликає вхід Ca2+ та деполяризацію, протидіючи гіперполяризації.
Натрієві та кальцієві
Комбінована активація натрієвих та кальцієвих каналів генерує вхідні струми з позитивними рівноважними потенціалами, викликаючи сильну деполяризацію. Такий механізм не сумісний з гіперполяризацією спокою через домінування вхідних іонів.

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