Tiềm năng nghỉ ngơi là gì?

Tiềm năng nghỉ ngơi là sự khác biệt về điện áp trên màng tế bào và đôi khi nó được gọi là điện áp nghỉ.Một số loại tế bào, chẳng hạn như tế bào thần kinh và tế bào cơ, sử dụng tiềm năng nghỉ ngơi để ban hành những thay đổi trong tế bào và cơ thể.Tiềm năng hành động, co cơ và thiết lập hoặc thay đổi các quá trình cân bằng trong tế bào đều liên quan đến tiềm năng nghỉ của màng.Vì các ion được tích điện dương hoặc âm, chúng tạo ra sự khác biệt điện tích giữa các ngăn khác nhau này, tạo thành sự khác biệt về tiềm năng điện.Thông thường, các tế bào sẽ muốn duy trì sự khác biệt này trên một màng bằng cách sử dụng máy bơm và kênh ion protein.Khi duy trì sự khác biệt tiềm năng điện, nó được gọi là điện thế nghỉ. Các ion có liên quan nhiều nhất đến việc tạo và duy trì điện áp nghỉ cho màng là natri (Na) và ion kali (K).Nói chung, nồng độ của K

+

lớn hơn bên trong tế bào so với bên ngoài, trong khi nồng độ Na

+

lớn hơn bên ngoài tế bào so với bên trong.Sự khác biệt này được duy trì bởi một bơm protein màng gọi là Na

+^/k + ^{-atpase, sử dụng adenosine triphosphate (ATP) cho năng lượng để duy trì nồng độ tương đối.Máy bơm kết hợp ba ion Na} + ^{vào tế bào cho mỗi hai i ion+} ion mà nó xuất, mang lại cho tế bào nội thất một điện tích âm hơn.Tiềm năng nghỉ ngơi này đặc biệt quan trọng đối với các tế bào thần kinh, sử dụng chênh lệch điện áp để bắn tiềm năng hành động. ^{trong các tế bào thần kinh và các tế bào khác trong hệ thống thần kinh, một tiềm năng hành động được tạo ra khi tiềm năng nghỉ ngơi bị xáo trộn.Tiềm năng hành động bắt đầu bằng một dòng ion Na} + ^{vào tế bào thông qua các kênh ion nhất định, tạo ra sự khử cực của điện thế màng một khi một ngưỡng nhất định đã được đáp ứng.Ở đây, tiềm năng hành động được tạo ra và tín hiệu điện được truyền qua tế bào thần kinh.Sau khi tăng đột biến trong NA} +, các kênh ion điện áp hơn mở, giải phóng K

+

từ tế bào, một bước trong tiềm năng hành động được gọi là siêu phân cực, trong đó điện thế giảm xuống dưới điện áp nghỉ bình thường.Sau đó, tế bào đã thiết lập lại tiềm năng nghỉ ngơi của nó bằng cách sử dụng Na ⁺/K ⁺ -atpase trong quá trình tái cực.Các ion CA ^{2+được lưu trữ trong một cơ quan gọi là mạng lưới sarcoplasmic, chứa bơm protein để duy trì nồng độ cao của CA} 2+bên trong khoang.Khi một tế bào cơ được yêu cầu co lại, tín hiệu điện sẽ kích hoạt mạng lưới sarcoplasmic bằng cách sử dụng tiềm năng nghỉ ngơi.Các ngăn sau đó có thể mở, giải phóng các ion Ca ²⁺ vào tế bào, liên kết với các sợi cho phép cơ bắp co lại.