Rustpotentiaal van het celmembraan

Elke cel is bedekt met een membraan. Het potentieel van het membraan ontstaat door de aanwezige ionen binnen en buiten de cel. De functie van het celmembraan is om de cel te beschermen en ook een membraanpotentiaal te behouden, samen met vele andere functies. Het membraan is permeabel voor specifieke ionen, zoals kalium en natrium en behoudt daarom zijn potentieel. Het kennen van deze feiten, kan de definitie van de potentiële worden aangegeven als " Een waarde van transmembraanspanning land gehandhaafd in plantaardige en dierlijke cellen. "

Welke rust potentieel?

Een potentieel het wordt gegenereerd in een cel wanneer de kaliumionen worden gescheiden van de intracellulaire anionen die onbeweeglijk zijn. Een celmembraan is meer permeabel voor kaliumionen die van het cytosol naar de extracellulaire matrix stromen. Deze beweging van de kaliumionen wordt voortgezet totdat zich een accumulatie van negatieve lading op de binnenkant van het membraan bevindt. Dit proces wordt uitgevoerd zodra de kaliumconcentratiegradiënt wordt gecreëerd door ionentransporters of ionenpompen. Aldus wordt dit potentieel vooral bepaald door de concentratie van ionen van beide zijden van de cel.

rustpotentiaal van een neuron

Het zenuwstelsel bestaat uit exciteerbare cellen genoemd neuronen spelen een belangrijke rol in de verschillende mogelijkheden Zoals alle celmembranen heeft een neuron aan beide zijden ook geladen ionen. Wanneer een zenuwcel niet wordt gestimuleerd, is er een positieve nettolading aan de buitenkant. Het binnenste van de cel heeft een negatieve nettolading. Het rustpotentieel van een neuron ligt rond de -70mV. Dit neuronpotentieel is te wijten aan de ongelijke verdeling van de lading over het membraan. Het diffusieproces zorgt in het algemeen voor een rechtvaardige verdeling van de ionen in een medium. Echter, als het gaat om celmembranen, deze werkwijze geen belangrijke rol spelen tegen specifieke ionkanalen en ionenpompen dat handhaving van dit potentieel mogelijk.

Deze ongelijke verdeling van ionen is noodzakelijk als we Overweeg een verandering in het potentieel dat wordt gegenereerd wanneer een elektrische impuls door de cel gaat. Het onderhoudt een neuron dat is voorbereid om een ​​zenuwimpuls uit te dragen door het genereren van een actiepotentiaal. Rust en het actiepotentieel zijn verschillend in termen van hun potentieel. Het actiepotentiaal wordt alleen gegenereerd wanneer een zenuwimpuls door de cel moet gaan. Deze actiepotentiaal wordt gegenereerd door het openen en sluiten van de natriumkanalen en kalium in de membraan van zenuwcellen.

De volgende zijn de veranderingen die optreden in een neuron tijdens het passeren van een zenuwimpuls.

Stap I - In dit stadium is het neuron in rust, met een overmaat aan kaliumionen in het interieur en een teveel aan natrium aan de buitenkant. Dit potentieel in de cel wordt gehandhaafd op -70mV. De ionenkanalen zijn op dit moment gesloten.

Stap II - Een externe stimulus veroorzaakt het openen van natriumionkanalen. Dus beginnen de natriumionen in de cel te bewegen, waardoor de positieve lading in de cel toeneemt. Het potentieel moet 55mV bereiken. Dit is het drempelpotentieel.

Fase III - Zodra het membraan de drempelwaarde bereikt, wordt een actiepotentiaal gegenereerd. De natriumkanalen openen zich volledig om het membraan te depolariseren. Deze snelle depolarisatie bereikt een potentieel van +30 mV. Dit staat ook bekend als graduate-potentieel. In dit stadium is de buitenzijde van het celmembraan negatiever in vergelijking met de binnenkant. De verandering in rustpotentieel opent de natriumkanalen aan de aangrenzende zijde. Dit laat de passage van zenuwimpuls in de vorm van een golf. Dit is de depolarisatiefase.

Stadium IV - Zodra het actiepotentieel begint af te nemen, beginnen de kaliumkanalen te openen. Als gevolg hiervan beginnen de kaliumionen van binnenuit naar buiten te gaan en het negatieve potentieel in het binnenste deel van het membraan te herstellen. Vanwege dit potentieel valt het onder het rustpotentieel. Dit is een stimulans voor kaliumkanalen tot

Stap V sluiten -. In deze fase de natrium- en kalium herstelt de oorspronkelijke concentratie van ionen mogelijk te herstellen. Deze pompen maken gebruik van de energie die ATP voor dit doel.

Als er een saldo 0 en geen potentieel van neuronen-70mV, bereikt de drempelwaarde zou onmogelijk zijn geweest.

Bereken de potentiële membraan

De drie ionen dragen bij aan het potentieel van het celmembraan. Dit evenwichtspotentiaal kan worden berekend met de vergelijking van Goldman gegeven

Em = (PK + / Ptot) EK + + (PNA + / Ptot) NEa + + (PCL / Ptot) ECL

Hier, Em is de membraanpotentiaal, P is de relatieve permeabiliteit van het respectieve ion, E is de evenwichtspotentiaal van het respectieve ion. Ptot is de totale permeabiliteit van alle ionen.

Het is belangrijk om te onthouden dat het rustpotentieel niet het celevenwichtspotentieel kan zijn, omdat dit afhankelijk is van het energieverbruik. Terwijl de berekening moet rekening worden gehouden met de parameters van de vergelijking van Goldman, maar de relatieve permeabiliteit en geleidbaarheid worden ook beschouwd

rustpotentiaal in verschillende cellen

• gladde spiercellen. -50mV
• spiercellen: -95mV
• astrogliale cellen: -80mV

de rustpotentiaal is daarom een ​​belangrijk verschijnsel in de zenuwgeleiding, spiercontractie en orgaanfunctie. Zonder deze mogelijkheid zouden de functies van verschillende orgels worden beïnvloed.