KAKŠEN JE MEMBRANSKI POTENCIAL ZA POČITEK? - GEOGRAFÍA - 2025

Počiva membranskega potenciala ali počiva potencial pojavi, če je membrana nevronov ne spremeni ekscitatornih ali inhibitornih akcijskega potenciala. Pojavi se, ko nevron ne pošilja nobenega signala in je v trenutku počitka. Ko je membrana v mirovanju, ima notranjost celice negativen električni naboj glede na zunanji.

Potencial membranske mirovanja je približno -70 mikrovoltov. To pomeni, da je notranjost nevrona za 70 mV manj kot zunanja. Prav tako je v tem času več natrijevih ionov zunaj nevrona in več kalijevih ionov v njem.

Na + / K + -ATPaza ter učinki difuzije vpletenih ionov so glavni mehanizmi za ohranjanje potenciala počitka po membranah živalskih celic.

Kaj pomeni membranski potencial?

Da bi lahko dva nevrona izmenjala informacije, je treba podati akcijske potenciale. Akcijski potencial je sestavljen iz vrste sprememb v membrani aksona (podaljšanje ali "žica" nevrona).

Te spremembe povzročijo, da se različne kemikalije od znotraj aksona premaknejo v tekočino okoli njega, imenovano zunajcelična tekočina. Izmenjava teh snovi proizvaja električne tokove.

Membranski potencial je opredeljen kot električni naboj, ki obstaja na membrani živčnih celic. Natančneje se nanaša na razliko v električnem potencialu med notranjostjo in zunanjostjo nevrona.

Potencial membrane počiva pomeni, da je membrana razmeroma neaktivna in počiva. Takrat ne obstajajo akcijski potenciali, ki bi vplivali na vas.

Za preučevanje tega so nevroznanstveniki zaradi velike velikosti uporabljali aksone lignjev. Da vam predstavim, je akson tega bitja stokrat večji od največjega aksona pri sesalcu.

Raziskovalci so velikanskega aksona postavili v posodo z morsko vodo, tako da lahko preživi nekaj dni.

Za merjenje električnih nabojev, ki jih povzroča akson in njegove značilnosti, se uporabljata dve elektrodi. Eden od njih lahko zagotavlja električne tokove, drugi pa služi za snemanje sporočila iz aksona. Za izogibanje poškodbam aksona, imenovanim mikroelektroda, se uporablja zelo fina vrsta elektrode.

Če eno elektrodo damo v morsko vodo in drugo vstavimo v aksone, opazimo, da ima slednja negativni naboj glede na zunanjo tekočino. V tem primeru je razlika v električnem naboju 70 mV.

To razliko imenujemo membranski potencial. Zato pravijo, da je potencial membrana počivanja aksona lignjev -70 mV.

Kako nastane membranski potencial za počitek?

Nevroni izmenjujejo sporočila elektrokemično. To pomeni, da so znotraj in zunaj nevronov različne kemikalije, ki ob vstopu v živčne celice povečajo ali zmanjšajo, dajejo različne električne signale.

To se zgodi, ker imajo te kemikalije električni naboj, zato so znane kot ioni.

Glavni ioni v našem živčnem sistemu so natrij, kalij, kalcij in klor. Prva dva vsebujeta pozitiven naboj, kalcij ima dva pozitivna naboja, klor pa negativen naboj. Vendar pa je v našem živčnem sistemu tudi nekaj negativno nabitih beljakovin.

Po drugi strani je pomembno vedeti, da so nevroni omejeni z membrano. To omogoča, da določeni ioni dosežejo notranjost celice in blokirajo prehod drugih. Zato naj bi bila polprepustna membrana.

Kljub temu, da se koncentracije različnih ionov skušajo uravnotežiti na obeh straneh membrane, le nekaterim od njih omogoča, da prehajajo skozi njene ionske kanale.

Kadar obstaja membranski potencial, lahko kalijevi ioni zlahka preidejo skozi membrano. Vendar pa so natrijevi in ​​klorovi ioni v tem času težje prehodni. Obenem membrana preprečuje, da bi negativno nabiti proteinske molekule zapustile notranjost nevrona.

Poleg tega se zažene tudi natrijevo-kalijeva črpalka. Gre za strukturo, ki iz vsakega dva kalijeva iona, ki ga vnese, iz nevrona premakne tri natrijeve ione. Tako pri potencialni membranski možnosti opazimo več natrijevih ionov zunaj in več kalija v celici.

Spreminjanje potenciala membrane mirovanja

Vendar pa morajo biti sporočila, poslana med nevroni, spremembe v membranskem potencialu. Se pravi, treba je spremeniti potencial za počitek.

To se lahko zgodi na dva načina: depolarizacija ali hiperpolarizacija. Nato bomo videli, kaj vsak od njih pomeni:

Depolarizacija

Predpostavimo, da v prejšnjem primeru raziskovalci postavijo električni stimulator na aksone, ki spremenijo membranski potencial na določenem mestu.

Ker ima notranjost aksona negativen električni naboj, bi prišlo do pozitivnega naboja na tem mestu, bi prišlo do depolarizacije. Tako bi se zmanjšala razlika med električnim nabojem na zunanji in znotraj aksona, kar pomeni, da bi se membranski potencial zmanjšal.

Pri depolarizaciji membranski potencial postane v mirovanju in se zmanjša proti ničli.

Hiperpolarizacija

Ker se pri hiperpolarizaciji poveča membranski potencial celice.

Ko damo več depolarizirajočih dražljajev, vsak izmed njih nekoliko bolj spremeni potencial membrane. Ko doseže določeno točko, se lahko naglo obrne. To pomeni, da notranjost aksona doseže pozitiven električni naboj, zunanja pa negativna.

V tem primeru je presežen membranski potencial, kar pomeni, da je membrana hiperpolarizirana (bolj polarizirana kot običajno).

Celoten postopek lahko traja približno 2 milisekunde, nato pa se membranski potencial vrne na normalno vrednost.

Ta pojav hitrega preobrata membranskega potenciala je znan kot akcijski potencial in vključuje prenos sporočil po aksonu do terminala. Vrednost napetosti, ki ustvarja akcijski potencial, se imenuje "prag vzbujanja".

Reference

1. Carlson, NR (2006). Fiziologija vedenja 8. izd. Madrid: Pearson.
2. Chudler, E. (drugi). Luči, kamera, akcijski potencial. Pridobljeno 25. aprila 2017 s Washingtonske fakultete: fakulteta.washington.edu/,
3. Potencialni počitek. (sf). Pridobljeno 25. aprila 2017 z Wikipedije: en.wikipedia.org.
4. Membranski potencial. (sf). Pridobljeno 25. aprila 2017 s Khan Academy: khanacademy.org.