1) Потенциалоуправляемые каналы.
«Ворота» канала системой «рычагов» соединены с диполем, который может поворачиваться, открывая или закрывая ворота. «якорные части» фиксируют положение белка в мембране (в незакреплённом состоянии белок способен совершать латеральное движение по мембране.
2) Прямо-хемуправляемые каналы.
На белок садится некий интермедиат, меняя его конформацию, вследствие чего канал открывается. После отделения интермедиата от белка, канал закрывается.
3) Коственно-хемоуправляемые каналы.
Состоят из нескольких белковых фракций. На R-белок садится некое вещество (например гормон), вызывая конформационные изменения этого белка. R-белок «мехаически» взаимодействует с G-белком, который , в свою очередь, взаимодействует с С-белком. С-белок осуществляет реакцию АТФ ® цАМФ + 2Ф и активизирует протеинкиназу, присоединяя Ф к белку-каналу, после чего канал открывается.
4) Электрическиуправляемые каналы. (Чаще встречаются в возбудимых тканях).
jNa+
t
j* – потенциал покоя
~0,5 мс
IK
~1мс
Если потенциал мембраны находится недалеко от потенциала покоя, то при его незначительном изменении (уменьшении или увеличении), потенциал вернётся к исходному значению. Т.е. нет зависимости потенциала от проницаемости мембраны. Однако, если потенциал сдвинуть на некоторую критическую величину, то быстро начинают открывать каналы Na+ , начинается резкий поток Na+ в клетку, при этом потенциал Na+ почти достигает своего нернстовского значения. При этом если до открытия каналов в клетке наблюдалась картина: jПП: jK : jNa : jCl = 1 : 0,04 : 0,1, где jПП – потенциал покоя, Рi – доля от равновесного потенциала (или относительная концентрация?), то после открытия каналов картина резко меняется: jK : jNa : jCl = 1 : 20 : 0,1. По мере увеличения концентрации Na+ в клетке каналы Na+ начинают закрываться, и ток Na+ прекращается. Одновременно с этим увеличивается ток К+ до тех пор, пока не установится исходный потенциал. Однако, как и в случае, поскольку каналы имеют некую «инерционность», концентрация К+ проскакивает стационарное состояние и jK почти достигает нернстовского потенциала по К+ . Далее и калиевые каналы начинают закрываться и j ® jПП.
Рефрактерный период – время, в течение которого невозможно возбуждение клетки.
В основе потенциала действия лежит нелинейная зависимость тока от потенциала. Весь процесс возникновения можно воспринимать как разрядку ёмкости, или перезарядку конденсатора. Действительно, поле внутри клетки можно считать постоянным, мембрана несёт некий потенциал, после возникновения потенциала действия мембрана приобретает потенциал обратного знака, после чего относительно долго релаксирует к начальному состоянию.