Поляризация

Поляризация (франц. polarisation, первоисточник: греч. pólos — ось, полюс) биоэлектоическая, возникновение двойного электрического слоя на границе между наружной средой и содержимым живой клетки; при этом наружная поверхность клетки в состоянии покоя заряжена положительно по отношению к её содержимому, имеющему отрицательный заряд.

  Постоянная биоэлектрическая П. обусловлена особенностями строения биологических мембран, а также неравномерным распределением неорганических ионов (в первую очередь К⁺, Na⁺, Cl^-) в содержимом клетки и в окружающей её среде (электрохимические градиенты). Потенциал покоя — непосредственное следствие П. У-большинства живых клеток концентрация ионов К⁺ в протоплазме в 20—50 раз выше, чем во внеклеточной жидкости. Поверхностная мембрана этих клеток в состоянии покоя более проницаема для ионов К⁺, чем для др. катионов. Поэтому ионы К⁺, диффундируя из клетки наружу, приводят к накоплению избытка положительных зарядов на наружной стороне мембраны, на внутренней же образуется избыток отрицательных зарядов (см. Мембранная теория возбуждения). Для ионов Na⁺, Ca²⁺ и Cl^- мембрана в покое мало проницаема, но в активированном состоянии происходит избирательное повышение проницаемости для каких-либо из этих ионов, что приводит к изменению П. (см. Биоэлектрические потенциалы). Так, мембрана возбуждённого участка нерва становится на короткое время проницаемой для ионов Na⁺, вход которых в клетку приводит к деполяризации мембраны. Если эта деполяризация достигает критического уровня, возникает потенциал действия. Нисходящая фаза потенциала действия, в течение которого П. мембраны возвращается к уровню покоя, называется фазой реполяризации мембраны. При увеличении потенциала покоя выше нормального уровня происходит гиперполяризация мембраны. Относительное постоянство уровня П. живой клетки обеспечивается постоянством электрохимических градиентов, что, в свою очередь, поддерживается работой ионных насосов (см. «Натриевый насос»), затрачивающих энергию на противоградиентный перенос ионов через мембрану (см. Активный транспорт ионов).

  Лит. см. при ст. Биоэлектрические потенциалы, Мембранная теория возбуждения, Проницаемость биологических мембран.

  Л. Г. Магазаник.