JAKI JEST POTENCJAŁ SPOCZYNKOWY BŁONY? - GEOGRAFÍA - 2026

Spoczynku błony potencjału lub spoczynku potencjał występuje, gdy błony neuronu nie zmienia pobudzających lub hamujących potencjałów czynnościowych. Występuje, gdy neuron nie wysyła żadnego sygnału, będąc w chwili odpoczynku. Kiedy membrana jest w spoczynku, wnętrze komórki ma ujemny ładunek elektryczny w stosunku do zewnątrz.

Spoczynkowy potencjał błony wynosi około -70 mikrowoltów. Oznacza to, że wnętrze neuronu jest o 70 mV mniejsze niż na zewnątrz. W tym czasie poza neuronem znajduje się więcej jonów sodu, a wewnątrz niego więcej jonów potasu.

Na + / K + -ATPaza, jak również efekty dyfuzji zaangażowanych jonów, są głównymi mechanizmami utrzymywania potencjału spoczynkowego przez błony komórek zwierzęcych.

Co oznacza potencjał błonowy?

Aby dwa neurony mogły wymieniać informacje, należy podać potencjały czynnościowe. Potencjał czynnościowy składa się z szeregu zmian w błonie aksonu (przedłużenie lub „drut” neuronu).

Zmiany te powodują, że różne substancje chemiczne przemieszczają się z wnętrza aksonu do otaczającego go płynu, zwanego płynem zewnątrzkomórkowym. Wymiana tych substancji wytwarza prądy elektryczne.

Potencjał błonowy definiuje się jako ładunek elektryczny występujący na błonie komórek nerwowych. W szczególności odnosi się do różnicy potencjału elektrycznego między wnętrzem a zewnętrzem neuronu.

Spoczynkowy potencjał błony oznacza, że ​​membrana jest stosunkowo nieaktywna, spoczynkowa. W tym czasie nie ma żadnych potencjałów czynnościowych, które miałyby na ciebie wpływ.

Aby to zbadać, neuronaukowcy wykorzystali aksony kałamarnic ze względu na ich duży rozmiar. Aby dać ci wyobrażenie, akson tego stworzenia jest sto razy większy niż największy akson u ssaka.

Naukowcy umieścili gigantyczny akson w pojemniku z wodą morską, aby mógł przetrwać kilka dni.

Aby zmierzyć ładunki elektryczne wytwarzane przez akson i jego charakterystykę, stosuje się dwie elektrody. Jeden z nich może dostarczać prąd elektryczny, podczas gdy inny służy do zapisywania wiadomości aksonu. Aby uniknąć uszkodzenia aksonu, stosuje się bardzo cienki rodzaj elektrody, zwany mikroelektrodą.

Jeśli jedna elektroda jest umieszczona w wodzie morskiej, a druga umieszczona wewnątrz aksonu, obserwuje się, że ten ostatni ma ładunek ujemny w stosunku do cieczy zewnętrznej. W tym przypadku różnica w ładunku elektrycznym wynosi 70 mV.

Ta różnica nazywana jest potencjałem błony. Dlatego mówi się, że potencjał spoczynkowy błony aksonu kałamarnicy wynosi -70 mV.

Jak wytwarzany jest spoczynkowy potencjał błony?

Neurony wymieniają wiadomości elektrochemicznie. Oznacza to, że wewnątrz i na zewnątrz neuronów znajdują się różne substancje chemiczne, które, gdy ich wejście do komórek nerwowych wzrasta lub maleje, powodują powstawanie różnych sygnałów elektrycznych.

Dzieje się tak, ponieważ te substancje chemiczne mają ładunek elektryczny, dlatego nazywane są „jonami”.

Główne jony naszego układu nerwowego to sód, potas, wapń i chlor. Pierwsze dwa zawierają ładunek dodatni, wapń ma dwa ładunki dodatnie, a chlor ma ładunek ujemny. Jednak w naszym układzie nerwowym znajdują się również ujemnie naładowane białka.

Z drugiej strony ważne jest, aby wiedzieć, że neurony są ograniczone błoną. Pozwala to niektórym jonom dotrzeć do wnętrza komórki i blokuje przejście innych. Dlatego mówi się, że jest to membrana półprzepuszczalna.

Pomimo tego, że stężenia różnych jonów są próbowane zrównoważyć po obu stronach membrany, pozwala to tylko niektórym z nich na przejście przez kanały jonowe.

Gdy istnieje spoczynkowy potencjał błony, jony potasu mogą łatwo przejść przez membranę. Jednak w tym czasie jony sodu i chloru mają trudniejszy czas przejścia. Jednocześnie membrana zapobiega opuszczaniu wnętrza neuronu przez ujemnie naładowane cząsteczki białka.

Dodatkowo uruchamiana jest również pompa sodowo-potasowa. Jest to struktura, która przenosi trzy jony sodu z neuronu na każde dwa wprowadzone do niego jony potasu. Tak więc przy spoczynkowym potencjale błony obserwuje się więcej jonów sodu na zewnątrz, a więcej potasu w komórce.

Zmiana potencjału spoczynkowego błony

Jednak aby wiadomości były przesyłane między neuronami, muszą wystąpić zmiany potencjału błony. Oznacza to, że potencjał spoczynkowy musi zostać zmieniony.

Może to nastąpić na dwa sposoby: depolaryzacja lub hiperpolaryzacja. Następnie zobaczymy, co każdy z nich oznacza:

Depolaryzacja

Załóżmy, że w poprzednim przypadku naukowcy umieszczają na aksonie stymulator elektryczny, który zmienia potencjał błony w określonym miejscu.

Ponieważ wnętrze aksonu ma ujemny ładunek elektryczny, jeśli w tym miejscu zostanie przyłożony ładunek dodatni, nastąpi depolaryzacja. W ten sposób różnica między ładunkiem elektrycznym na zewnątrz i wewnątrz aksonu byłaby zmniejszona, co oznacza, że ​​zmniejszyłby się potencjał błony.

Podczas depolaryzacji potencjał błony ulega spoczynkowi i zmniejsza się do zera.

Hiperpolaryzacja

Natomiast w hiperpolaryzacji następuje wzrost potencjału błonowego komórki.

Kiedy podaje się kilka bodźców depolaryzujących, każdy z nich nieco bardziej zmienia potencjał błony. Kiedy osiągnie pewien punkt, można go gwałtownie odwrócić. Oznacza to, że wnętrze aksonu osiąga dodatni ładunek elektryczny, a strona zewnętrzna staje się ujemna.

W tym przypadku spoczynkowy potencjał błony jest przekroczony, co oznacza, że ​​membrana jest hiperpolaryzowana (bardziej spolaryzowana niż zwykle).

Cały proces może zająć około 2 milisekund, po czym potencjał błonowy wraca do swojej normalnej wartości.

Zjawisko gwałtownego odwrócenia potencjału błonowego jest znane jako potencjał czynnościowy i obejmuje przekazywanie wiadomości przez akson do przycisku terminala. Wartość napięcia wytwarzającego potencjał czynnościowy nazywana jest „progiem wzbudzenia”.

Bibliografia

1. Carlson, NR (2006). Fizjologia zachowania Wydanie 8, Madryt: Pearson.
2. Chudler, E. (nd). Światła, kamera, potencjał działania. Pobrane 25 kwietnia 2017 r. Z Wydziału Waszyngtonu: faculty.washington.edu/,
3. Potencjał spoczynkowy. (sf). Pobrane 25 kwietnia 2017 r. Z Wikipedii: en.wikipedia.org.
4. Potencjał błonowy. (sf). Pobrane 25 kwietnia 2017 r. Z Khan Academy: khanacademy.org.