При возбуждении клетки ионы натрия и калия быстро перемешаются через наружную плазматическую мембрану:...

При возбуждении клетки ионы натрия (Na⁺) и калия (K⁺) действительно перемещаются через плазматическую мембрану, и этот процесс играет ключевую роль в генерации и передаче нервных импульсов, а также в работе мышечных клеток. В данном случае речь идет о двух типах транспорта: активном и пассивном.

1. Пассивный транспорт (диффузия):

   • Во время покоя концентрация ионов натрия выше снаружи клетки, а ионов калия — внутри. Когда клетка возбуждается, открываются натриевые каналы, и ионы натрия устремляются внутрь клетки по градиенту концентрации. Это движение происходит без затрат энергии и называется пассивным транспортом, или диффузией.
   • Вслед за натриевыми каналами открываются калиевые каналы, и ионы калия начинают выходить из клетки, также следуя своему градиенту концентрации, что тоже является пассивным транспортом.

2. Активный транспорт (натрий-калиевый насос):

   • После прохождения импульса необходимо восстановить исходное распределение ионов, чтобы клетка могла снова возбудиться. Здесь вступает в действие натрий-калиевый насос (Na⁺/K⁺-АТФаза), который активно транспортирует ионы натрия из клетки, а ионы калия — внутрь клетки, вопреки их градиентам концентрации.
   • Этот процесс требует затрат энергии в виде АТФ, что и делает его активным транспортом. Натрий-калиевый насос перемещает три иона натрия наружу и два иона калия внутрь клетки за один цикл, что также способствует поддержанию отрицательного заряда внутри клетки относительно внешней среды.

Таким образом, при возбуждении клетки первичное перемещение ионов натрия и калия через мембрану осуществляется за счет пассивного транспорта, а восстановление и поддержание концентрационной разницы — за счет активного транспорта с использованием натрий-калиевого насоса. Это комплексное взаимодействие пассивного и активного транспорта позволяет клеткам эффективно генерировать и передавать электрические сигналы.

Этот процесс называется активным транспортом. Активный транспорт - это процесс перемещения ионов или молекул через клеточную мембрану против их концентрационного градиента с затратой энергии. В данном случае, энергия используется для того, чтобы натрий выталкивался из клетки, а калий втягивался внутрь клетки. Этот процесс обеспечивает создание разности концентраций и создание электрического потенциала через мембрану, что важно для правильной работы клетки.