ศักยภาพของเมมเบรนคืออะไร?

ศักยภาพของเมมเบรนคือแรงดันไฟฟ้าที่มีอยู่ทั่วเมมเบรนของเซลล์มันยังเป็นที่รู้จักกันในนามศักยภาพของ transmembrane และมีความสำคัญอย่างยิ่งในเซลล์ประสาทหรือเซลล์ประสาทศักยภาพของเมมเบรนเกิดจากความแตกต่างที่มีศักยภาพทางไฟฟ้าระหว่างภายในและด้านนอกของเซลล์เมื่อเซลล์ประสาทพักอยู่ซึ่งหมายความว่ามันไม่ได้ยิงแรงกระตุ้นเส้นประสาทด้านในของเยื่อหุ้มเซลล์ของมันจะมีประจุลบเมื่อเปรียบเทียบกับเซลล์ภายนอกสิ่งนี้เป็นผลมาจากความเข้มข้นที่แตกต่างกันของไอออนที่มีประจุทันทีทั้งภายในและภายนอกเมมเบรน

ศักยภาพของเมมเบรนเกิดขึ้นเนื่องจากเยื่อหุ้มเซลล์ไม่อนุญาตให้โซเดียมและโพแทสเซียมไอออนผ่านเข้าและออกจากเซลล์ได้อย่างอิสระและถึงสมดุลแต่ทางเดินพิเศษที่เรียกว่าช่องไอออนอนุญาตให้โพแทสเซียมไอออนเคลื่อนย้ายออกไปผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ลดประจุบวกภายในเซลล์ปั๊มไอออนในเมมเบรนใช้พลังงานในการปั๊มโซเดียมไอออนออกจากเซลล์ในขณะที่สูบโพแทสเซียมในโพแทสเซียมไอออนแต่ละคู่ที่ถูกย้ายเข้าไปในเซลล์โดยการขนส่งไอออนเหล่านี้ประจุบวกจากเซลล์โมเลกุลโปรตีนที่มีประจุลบภายในเซลล์จะถูกป้องกันไม่ให้ออกไปด้วยกันปัจจัยเหล่านี้สร้างประจุลบภายในเซลล์เมื่อเทียบกับภายนอกซึ่งก่อให้เกิดศักยภาพของเมมเบรนศักยภาพนั้นคงที่ในช่วงพัก แต่การเปลี่ยนแปลงในเซลล์ประสาทเมื่อแรงกระตุ้นถูกส่งจากเซลล์ประสาทหนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่งในระหว่างการส่งแรงกระตุ้นของเส้นประสาทสิ่งที่เรียกว่าศักยภาพการกระทำเกิดขึ้นซึ่งเยื่อหุ้มเซลล์จะต้องผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการสลับขั้วหลังจากศักยภาพในการกระทำที่อาจเกิดขึ้นกับเมมเบรนจะกลับสู่สถานะพักปกติซึ่งโดยปกติจะวัดได้ว่าเป็นความแตกต่างของ -70 มิลลิโวลต์ระหว่างภายในและด้านนอกของเมมเบรน

ศักยภาพการกระทำเริ่มต้นเมื่อการกระตุ้นเส้นประสาทมาถึงเซลล์เปิดช่องโซเดียมพิเศษในเยื่อหุ้มเซลล์โซเดียมไอออนที่มีประจุบวกผ่านเข้าไปในเซลล์และการเปลี่ยนแปลงที่อาจเกิดขึ้นกับเมมเบรนกลายเป็นลบน้อยลงเมื่อถึงจุดที่รู้จักกันในชื่อเกณฑ์การกระทำช่องโซเดียมอีกหลายช่องเปิดและด้านในของเยื่อหุ้มเซลล์จะมีประจุบวกกลับเป็นปกติ

รอบจุดสูงสุดของศักยภาพการกระทำช่องโพแทสเซียมเปิดและโพแทสเซียมท่วมออกมาเซลล์สิ่งนี้ทำให้ด้านในของเซลล์เป็นลบมากขึ้นเพื่อให้เมมเบรนถูก repolarizedช่องโซเดียมยังปิดในเวลานี้โดยปกติแล้วการเปลี่ยนรูปแบบ repolarization overshoots และค่อยๆกลับไปสู่ศักยภาพของเมมเบรนที่พักอาศัยปกติกระบวนการย้อนกลับศักยภาพของเมมเบรนในการสร้างศักยภาพในการกระทำคือสิ่งที่ช่วยให้แรงกระตุ้นถูกส่งไปตามเส้นประสาท