Что создает положительный потенциал в просвете толстой восходящей петли Генле?

введите описание изображения здесь

В толстой восходящей петле Генле происходит парацеллюлярная диффузия некоторых растворенных веществ, таких как магний и кальций. Такая диффузия является результатом положительного потенциала просвета.

Глядя на изображение выше из «Физиологии Берна и Леви», обе стороны должны производить одинаковый заряд при нейтрализации зарядов. Я не понимаю, что именно создает положительный потенциал на стороне люмена.

Я полагаю, что заголовок пытается объяснить это, ссылаясь на различия в проводимости между апикальной и базальной мембраной, но я не мог понять, как они пришли к такому выводу.

Ответы (1)

Не обращайте внимания на стехиометрию насосов, это вас только одурачит! Заряд происходит за счет пассивного движения по открытым каналам. На диаграмме это показано в виде «желтых трубок» с пунктирными линиями. Студентов-неврологов часто смущает очень похожая вещь, поскольку потенциал покоя нейронов (как и напряжение во время потенциалов действия, если уж на то пошло) определяется одинаково.

Объяснение находится в тексте подписи, цитируя ваш рисунок:

Поскольку апикальная мембрана является проводящей в основном для K+, напряжение на апикальной мембране более отрицательное, чем напряжение на базолатеральной мембране, которое проводит для K+ и Cl-.

Другая недостающая часть информации заключается в том, что внешнее пространство (относительно) низкое в калии. Это означает, что при доступном пути для диффузии калия через мембрану будет чистый поток калия из клетки. Этот поток вызывает развитие отрицательного заряда внутри, потому что диффундирующий наружу калий заряжен положительно. Очень немногие ионы должны фактически двигаться, чтобы развить биологически значимый потенциал (см. объяснения в других ответах, касающихся нейронов: https://biology.stackexchange.com/a/76167/27148 и https://biology.stackexchange.com/a/ 57066/27148 ), так что вы можете рассматривать концентрации ионов как неизменные (и они будут с точностью до доли процента), несмотря на это движение.

При некотором напряжении отрицательный заряд внутри клетки будет противодействовать движению калия, поэтому это не похоже на постоянное вытекание калия, это скорее поддерживающая струйка. Вы можете рассчитать это «обратное/равновесное напряжение», используя уравнение Нернста .

Когда у вас задействовано несколько видов ионов, следует использовать уравнение Гольдмана , которое связано с уравнением Нернста, но включает относительное взвешивание различных ионов по их концентрациям и проницаемости. Как описано в учебнике, добавление хлоридной проводимости делает базолатеральную мембрану менее отрицательной, чем если бы была только калиевая проводимость, потому что хлорид выходит из клетки по мере того, как внутренняя становится более отрицательной.

Но что делает потенциал просвета положительным относительно внеклеточного пространства на базолатеральной стороне? как показано на изображении, парацеллюлярная диффузия управляется этой разностью потенциалов. да, хлорид выходит на базолатеральной стороне, но, глядя на остальные переносчики, кажется, что заряды должны уравновешиваться с каждой стороны клетки. Я что-то пропустил?
@OmarShahaltough Прочитайте объяснение в моем ответе; не обращайте внимания на движение, показанное в насосах и ко-транспортерах, это не имеет значения.
извините, если я неправильно понял, но я, кажется, не понимаю двух вещей: 1. актуальность потенциала внутри клетки, когда речь идет о потенциале вне клетки, и 2. что именно означает «делает базолатеральную мембрану менее негативной» ?
@OmarShahaltough Все потенциалы относительны; потенциал внутри мембраны и потенциал вне ее одинаковы, только противоположного знака. Апикальная мембрана (слева) имеет электрический градиент, более отрицательный внутри, поэтому втягивает внутрь положительный заряд. Базолатеральная мембрана находится справа на диаграмме; поскольку хлорид может свободно перемещаться с этой стороны, в ячейке нет такого же отрицательного градиента. Если вы суммируете их последовательно, конечным результатом будет перекачка положительных ионов с левой стороны на правую (парацеллюлярная диффузия).
Что создает положительный потенциал в просвете толстой восходящей петли Генле?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v