Состояние ионов в протоплазме

Для мембранной теории биопотенциалов исключительно важ­ное значение имело установление того факта, что большая часть ионов К+ в протоплазме находится в свободном состоянии, т. е. что протоплазма в соответствии с исходным предположением Бернштейна представляет собой свободный раствор этих ионов.

Проведенные исследования показали, что коэффициенты активности ионов Na+ в протоплазме были примерно в два раза ниже, чем во внеклеточном растворе. Это означает, что в то время как большая часть42К ионов в протоплазме находится в свободном состоянии, примерно половина натрия либо связана, либо находится в каких-то внутриклеточных включениях.

Это обстоятельство следует учитывать при изучении зависи­мости величин потенциалов покоя и действия от концентрацион­ного градиента указанных ионов: истинный градиент активностей ионов натрия между клеткой и средой по крайней мере в 2—3 раза выше, чем тот, который принимается на основании данных о сред­них концентрациях Na+ в протоплазме.

Ca2+ в протоплазме клеток (волокон) почти целиком находится в связанном состоянии. Так, в аксоплазме гигантского подокна кальмара из 400 мкМ Ca+ только 0,3 мкМ находится в ионизированном состоянии. Примерно 10 мкМ Са2+ связано с такими внутриклеточными анионами как АТФ, цитрат, глутамат и др. Остальной кальций находится во внутриклеточных органеллах.