Как возникает потенциал покоя?

Как формируется потенциал покоя клетки

Потенциал покоя — это электрический заряд на внутренней стороне клеточной мембраны в спокойном состоянии. Он возникает благодаря разнице концентрации ионов по обе стороны мембраны, особенно калия (K⁺).

Главную роль в формировании потенциала покоя играет выход ионов калия из клетки. Внутри клетки концентрация калия выше, чем снаружи, поэтому эти ионы стремятся выйти через так называемые «утечные» калиевые каналы. Поскольку ионы калия положительно заряжены, их уход делает внутреннюю сторону мембраны отрицательной по сравнению с внешней.

Сначала может показаться, что ионы калия будут уходить до тех пор, пока их концентрация не выровняется. Но на самом деле этого не происходит. На смену химическому градиенту — стремлению ионов двигаться по концентрации — приходит электрический: отрицательный заряд внутри клетки начинает притягивать положительные ионы обратно. В какой-то момент эти две силы уравновешиваются — наступает состояние равновесия, близкое к так называемому калиевому равновесию.

В результате потенциал покоя большинства нервных и мышечных клеток составляет около –70 милливольт. Это означает, что внутри клетка заряжена отрицательно. Такой заряд необходим для возникновения нервного импульса — без потенциала покоя клетка не смогла бы передавать сигналы.

Таким образом, простая утечка калия через мембрану лежит в основе сложного, но чрезвычайно важного физиологического процесса — поддержания возбудимости клетки.