Co je potenciál klidu?

Potenciální potenciál je rozdíl v napětí přes buněčnou membránu a někdy se označuje jako klidové napětí.Některé typy buněk, jako jsou neurony a svalové buňky, využívají klidový potenciál k uzákonění změn v buňce a těle.Akční potenciály, svalové kontrakce a zavedení nebo měnící se rovnovážné procesy v buňce zahrnují klidový potenciál membrány.Protože jsou ionty buď pozitivně nebo negativně nabité, vytvářejí rozdíl náboje mezi těmito různými kompartmenty, což vytváří rozdíl v elektrickém potenciálu.Buňky budou často chtít tento rozdíl udržovat na membráně pomocí proteinových ionových čerpadel a kanálů.Když je udržován rozdíl elektrického potenciálu, nazývá se klidovým potenciálem.Obecně je koncentrace K

+

větší uvnitř buňky než venku, zatímco koncentrace Na

+

je větší mimo buňku než uvnitř.Tento rozdíl je udržován membránovou proteinovou pumpou zvanou Na ⁺/K ⁺ -ATPáza, která používá adenosin triphosfát (ATP) pro energii k udržení relativních koncentrací.Čerpadlo zahrnuje do buňky tři ionty Na ⁺ pro každé dva ionty K ⁺, které exportuje, což dává interiéru buňky negativnější náboj.Tento klidový potenciál je obzvláště důležitý pro neurony, které využívají rozdíl napětí k akčním potenciálu.Akční potenciál začíná přílivem iontů Na ⁺ do buňky určitými iontovými kanály, což vytváří depolarizaci membránového potenciálu, jakmile bude splněna určitá prahová hodnota.Zde je generován akční potenciál a elektrický signál je přenášen neuronem.Po hrotu v Na ⁺ se otevírají více napěťových iontových kanálů, které uvolňují K

+

z buňky, krok v akčním potenciálu se nazývá hyperpolarizace, kde membránový potenciál klesá pod normální klidové napětí.Buňka pak obnoví svůj klidový potenciál pomocí Na ⁺/K ⁺ -ATPázy v procesu repolarizace. Ionty vápníku (CA) jsou také důležité při udržování klidového membránového potenciálu ve svalových buňkách.Ionty Ca ²⁺ jsou uloženy v organele zvané sarkoplazmatické retikulum, které obsahuje proteinové čerpadla pro udržení vysokých koncentrací Ca ²⁺ uvnitř kompartmentu.Když je řečeno, že svalová buňka se stahuje, elektrický signál spustí sarkoplazmatický retikulum pomocí klidového potenciálu.Oddíl je pak schopen otevřít a uvolňovat ca

2+

ionty do buňky, které se vážou na vlákna, která umožňují svalu se stahovat.