Гигантский аксон кальмара - Squid giant axon

Гигантский аксон кальмара

Кальмара гигантского аксона является очень большой (до 1,5 мм в диаметре; как правило , около 0,5 мм) аксон , который контролирует часть воды реактивной двигательной системы в кальмара . Впервые он был описан LW Williams в 1909 году, но это открытие было забыто до тех пор, пока английский зоолог и нейрофизиолог JZ Young не продемонстрировал функцию аксона в 1930-х годах, работая в Stazione Zoologica в Неаполе , Морской биологической ассоциации в Плимуте и Морской биологической лаборатории в Вудс-Хоул . Кальмары используют эту систему в первую очередь для коротких, но очень быстрых движений по воде.

На нижней стороне тела кальмара, между головой и мантией, находится сифон, через который вода может быстро вытесняться за счет быстрых сокращений мускулов стенки тела животного. Это сокращение инициируется потенциалами действия в гигантском аксоне. Потенциалы действия перемещаются быстрее в большем аксоне, чем в меньшем, и кальмары развили гигантский аксон, чтобы улучшить скорость их реакции бегства . Увеличенный радиус аксона кальмара снижает внутреннее сопротивление аксона, поскольку сопротивление обратно пропорционально площади поперечного сечения объекта. Это увеличивает пространственную постоянную ( ), что приводит к более быстрой локальной деполяризации и более быстрой проводимости потенциала действия ( ).

В своей отмеченной Нобелевской премией работе по раскрытию ионного механизма потенциалов действия Алан Ходжкин и Эндрю Хаксли провели эксперименты на гигантском аксоне кальмара, используя длинноперого прибрежного кальмара в качестве модельного организма . Приз был разделен с Джоном Экклзом . Большой диаметр аксона предоставил Ходжкину и Хаксли большое экспериментальное преимущество, поскольку он позволил им вставить электроды фиксации напряжения внутрь просвета аксона.

Хотя аксон кальмара очень большой в диаметре, он немиелинизирован, что существенно снижает скорость проводимости. Скорость проводимости типичного аксона кальмара размером 0,5 мм составляет около 25 м / с. Во время типичного потенциала действия в гигантском аксоне каракатицы Sepia приток 3,7 пмоль / см 2 (пикомоль на сантиметр 2 ) натрия компенсируется последующим оттоком 4,3 пмоль / см 2 калия.

Смотрите также

использованная литература