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我们能在突触后细胞中找到Na+/K+泵吗?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2022-05-01 20:17:34

你可以在所有动物细胞中找到Na+/K+泵。然而,并不是Na+/K+泵使神经元在动作电位之后恢复到静息膜电位。我甚至在教科书上看到过这样的说法,但这只是表明作者没有思考。想想看:由于Na+/K+泵的每一个循环,每引入两个K+,就会从细胞中移除三个正电荷(3个Na+),所以这个泵只会使细胞内部的负电荷增加。

我们能在突触后细胞中找到Na+/K+泵吗

但是如果你观察动作电位的电压变化,下面,你会发现在相对的不耐期,细胞内部的电位比静息膜电位(RMP)更负也就是说,它是超极化的。为了回到RMP(右绿色区域),它必须变得不那么负。钠离子/钾离子泵不可能做到这一点;它只会使细胞膜的细胞内一侧更负。

我们能在突触后细胞中找到Na+/K+泵吗

将膜电位返回给RMP的是钠离子在相对不应期缓慢扩散回细胞的过程。Na+/K+泵是神经系统中最丰富的蛋白质之一。但是Na+/K+泵是一种减缓(这是一个主动的运输过程,通过一系列的构象变化使离子穿过细胞膜)来调节离子通过细胞膜的通量(=电流)的方式。Na+/K+离子的主要功能是维持跨膜的两个离子梯度——这些梯度反过来被离子通道利用(一个离子通道可以获得比数百甚至数千个Na+/K+泵更大的电流)。

在突触后细胞中,由于K+离子的静息渗透性,膜电位向静息电位的复极化主要是被动发生的,一旦兴奋信号停止(通常是Na+内流)。我不知道其他机制(在快速研究后,我没有找到太多信息),比如电压门控通道(Cl-, K+)。

需要注意的重要一点是,为了使复极化发生,细胞不需要泵出在去极化过程中进入的所有Na+离子,但它可以通过K+离子的流出来做到这一点。从长期来看,如果没有Na+/K+泵,离子和梯度的平衡会受到影响,但从短期来看,离子并不重要——只有电流起作用。

另一件需要注意的事情是——动作电位是根据传输的速度(和距离)而优化的,所以它们需要一种机制来快速终止。另一方面,突触后电位与神经元体中信号的时空总和有关——不需要快速终止,相反,信号的持续可能是非常有益的。
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