Движущие силы. 
Электрофизиология

Движущей силой диффузии любого вещества служит его концентрационный градиент. Ионы в этом отношении не являются исключением. Однако ионы отличаются от других веществ (скажем, глюкозы) тем, что они являются заряженными частицами. Поэтому на их перемещение влияет еще и электрическое поле — ионы стремятся перейти в область противоположных зарядов. Таким образом, имеются две движущие силы для диффузии ионов через мембрану — концентрационный градиент и электрический градиент. Из этих двух сил складывается суммарная движущая сила для перехода того или иного иона через мембрану.

Проницаемость

Как уже говорилось, ионы проходят через мембрану только через ионные каналы. Эти каналы бывают нескольких типов.

Каналы без ворот. Эти каналы представляют собой просто поры в мембране, стенки которых образованы трансмембранными белками.

Каналы с воротами. Эти каналы обладают особыми белковыми участками, способными перекрывать канал, — воротами. Открывание и закрывание ворот разных каналов управляется разными факторами, в том числе:

мембранным потенциалом (потенциалчувствительные каналы);

химическими веществами (хемочувствительные каналы). В этом случае с каналом связан рецептор, с которым соединяется то или иное вещество; это соединение приводит к открыванию или закрыванию канала. Такие каналы называются также рецепторами, сопряженными с ионными каналами, или ионотропными рецепторами.

Все виды каналов обладают избирательной проницаемостью — то есть, преимущественно пропускают какой-либо один ион (реже — несколько ионов); выделяют калиевые, натриевые, кальциевые, хлорные и т. п. каналы.

Потенциалчувствительные каналы, кроме того, обладают еще двумя характеристиками:

потенциалзависимостью, то есть теми значениями мембранного потенциала, при которых ворота открываются либо закрываются;

времязависимостью, то есть временем срабатывания (открывания либо закрывания) ворот.