Τι είναι το δυναμικό της μεμβράνης;

Ένα δυναμικό μεμβράνης είναι η τάση που υπάρχει σε όλη τη μεμβράνη ενός κυττάρου.Είναι επίσης γνωστό ως διαμεμβρανικό δυναμικό και είναι ιδιαίτερα σημαντικό σε νευρικά κύτταρα ή νευρώνες.Το δυναμικό της μεμβράνης προκαλείται από μια διαφορά ηλεκτρικού δυναμικού μεταξύ του εσωτερικού και του εξωτερικού του κυττάρου.Όταν ένας νευρώνας βρίσκεται σε ηρεμία, πράγμα που σημαίνει ότι δεν πυροβολεί μια νευρική ώθηση, το εσωτερικό της κυτταρικής μεμβράνης του έχει αρνητικό φορτίο σε σύγκριση με το εξωτερικό του κυττάρου.Αυτό προκύπτει από διαφορετικές συγκεντρώσεις φορτισμένων ιόντων αμέσως μέσα και έξω από τη μεμβράνη. Οι δυναμικές μεμβράνης προκύπτουν επειδή οι κυτταρικές μεμβράνες δεν επιτρέπουν τα ιόντα νατρίου και καλίου να περάσουν ελεύθερα μέσα και έξω από τα κύτταρα και να φτάσουν σε ισορροπία.Αντ 'αυτού, τα ειδικά περάσματα που είναι γνωστά ως κανάλια ιόντων επιτρέπουν τα ιόντα καλίου να μετακινούνται μέσω της κυτταρικής μεμβράνης, μειώνοντας το θετικό φορτίο μέσα στο κύτταρο.Οι αντλίες ιόντων στη μεμβράνη χρησιμοποιούν ενέργεια για να αντλούν ιόντα νατρίου από το κύτταρο, ενώ αντλούν κάλιο. Για κάθε ζεύγος ιόντων καλίου που μετακινούνται στο κύτταρο από αυτούς τους μεταφορείς ιόντων, τρία ιόντα νατρίου μετακινούνται έξω, προκαλώντας συνολική απώλειαθετική φόρτιση από το κελί.Τα αρνητικά φορτισμένα μόρια πρωτεΐνης μέσα στο κύτταρο εμποδίζονται επίσης να φύγουν.Το δυναμικό είναι σταθερό σε κατάσταση ηρεμίας, αλλά οι μεταβολές στα νευρικά κύτταρα όταν μεταδίδονται οι παρορμήσεις από έναν νευρώνα σε άλλο.Κατά τη διάρκεια της μετάδοσης της νευρικής ώθησης, αυτό που είναι γνωστό ως δυναμικό δράσης συμβαίνει, όπου η κυτταρική μεμβράνη περνάει από μια διαδικασία που ονομάζεται αποπόλωση.Μετά το δυναμικό δράσης, το δυναμικό της μεμβράνης επιστρέφει στην κανονική κατάσταση ανάπαυσης, η οποία κανονικά μετράται ως διαφορά -70 millivolts μεταξύ του εσωτερικού και του εξωτερικού της μεμβράνης., ανοίγοντας ειδικά κανάλια νατρίου στην κυτταρική μεμβράνη.Τα θετικά φορτισμένα ιόντα νατρίου περνούν στο κελί και οι μεταβολές του δυναμικού της μεμβράνης, καθιστώντας λιγότερο αρνητικές.Όταν επιτευχθεί ένα σημείο γνωστό ως κατώφλι δράσης, ανοίγουν πολλά άλλα κανάλια νατρίου και το εσωτερικό της κυτταρικής μεμβράνης γίνεται θετικά φορτισμένη, το αντίστροφο του φυσιολογικού.το κύτταρο.Αυτό καθιστά το εσωτερικό του κυττάρου πιο αρνητικό, έτσι ώστε η μεμβράνη να επαναπολεμείται.Τα κανάλια νατρίου κλείνουν επίσης γύρω από αυτό το διάστημα.Συνήθως, η επανάληψη των υπερεκφράσεων και σταδιακά επιστρέφει στο κανονικό δυναμικό μεμβράνης ανάπαυσης.Αυτή η διαδικασία αντιστροφής του δυναμικού μεμβράνης για τη δημιουργία ενός δυναμικού δράσης είναι αυτό που επιτρέπει την μετάδοση των παρορμήσεων κατά μήκος των νεύρων.