Мембранный потенциал
Мембранный потенциал (также трансмембранное потенциальное или мембранное напряжение) – различие в электрическом потенциале между интерьером и внешностью биологической клетки. Все клетки животных окружены плазменной мембраной, составленной из двойного слоя липида с разнообразием типов белков, вложенных в это. Мембранный потенциал возникает прежде всего из взаимодействия между мембраной и действиями двух типов трансмембранных белков, вложенных в плазменную мембрану. Мембрана служит и изолятором и барьером распространения к движению ионов. Белки транспортера/насоса иона активно выдвигают ионы поперек мембраны, чтобы устанавливать градиенты концентрации поперек мембраны, и каналы иона позволяют ионам перемещать поперек мембраны вниз те составляющие концентрации. Этот процес известен как облегченное распространение. В самом фундаментальном примере этого, транспортер иона Na+/K+-ATPase качает ионы натрия от внутренней части до внешней стороны, и ионов калия от внешней стороны до внутренней части клетки. Это устанавливает два градиента концентрации: градиент для натрия, где его концентрация намного выше снаружи чем вячейке, и градиенте для калия, где его концентрация намного выше в ячейке чем снаружи.
Трансмембранные отборные калием каналы утечки позволяют ионам калия распространяться поперек мембраны, вниз градиента концентрации, который был установлен ATPase, создавая разделение обвинения, и таким образом, напряжение, поперек мембраны.
Добавил Moisey
Трансмембранные отборные калием каналы утечки позволяют ионам калия распространяться поперек мембраны, вниз градиента концентрации, который был установлен ATPase, создавая разделение обвинения, и таким образом, напряжение, поперек мембраны. В почти во всех случаях, ион, который определяет так называемый “отдыхающий” мембранный потенциал ячейки, является калием, хотя другие ионы действительно вносят вклад большим количеством незначительных способов. В соответствии с соглашением, признак мембранного потенциала определяется как напряжение внутри относительно основания вне клетки. В случае калия, его распространение вниз его градиента концентрации, к внешней стороне ячейки, создает трансмембранное напряжение, которое является отрицательным относительно внешней стороны ячейки, и типично–60 к–80 милливольтам (милливольт) в амплитуде.
Фактически все eukaryotic клетки (включая клетки от животных, заводов, и грибов) поддерживают трансмембранный потенциал отличный от нуля, обычно с отрицательным напряжением в интерьере клетки по сравнению с внешностью клетки. Мембранный потенциал имеет две основных функции. Сначала он позволяет клетке функционировать как батарея, обеспечивая власть управления разнообразием “молекулярных устройств” вложенных в мембрану. Во вторых, в электрически легковозбудимых клетках, типа нейронов и клеток мускула, это используется для того, чтобы передать сигналы между различными частями клетки. Сигналы произведены, открывая или закрывая каналы ионаоднажды в мембране, производя местное изменение в мембранном потенциале, который заставляет электрический ток течь быстро к другим пунктам в мембране.
В нелегковозбудимых клетках, и в легковозбудимых клетках в их местах основания, мембранный потенциал проведен по относительно устойчивой ценности, названной отдыхающим потенциалом. Для нейронов, типичные ценности отдыхающего потенциального диапазона от–70 до–80 милливольт; то есть, интерьер клетки имеет отрицательное напряжение основания немного меньше, чем одна десятая вт. Открытие и закрытие каналов иона могут вызвать отъезд от отдыхающего потенциала. Это называют деполяризацией, если внутреннее напряжение становится более уверенным (скажем от-70 милливольтов до-60 милливольтов), или гиперполяризация, если внутреннее напряжение становится более отрицательным (говорят от-70 милливольтов до-80 милливольтов). В легковозбудимых клетках, достаточно большая деполяризация может вызвать потенциал действия, в котором мембранный потенциал изменяется быстро и значительно в течение короткого времени (на заказе в пределах от 1 – 100 миллисекунд), часто полностью изменяя его полярность. Потенциалы действия произведены активацией определенных каналов иона напряжения-gated.
В нейронах, факторы, которые влияют на мембранный потенциал, разнообразны. Они включают многочисленные типы каналов иона, некоторые, которые являются химически gated и некоторые, которые являются напряжением-gated. Поскольку каналами иона напряжения-gated управляет мембранный потенциал, в то время как мембранный сам потенциал – под влиянием этих тех же самых каналов иона, петли обратной связи, которые учитывают сложную временную динамику, возникают дополнительно колебания и регенеративные события, типа потенциалов действия
Микроэлектродный метод внутриклеточного измерения потенциалов
