Мембрански потенцијал — разлика између измена
Садржај обрисан Садржај додат
Поништена измена 5299713 корисника 89.207.195.16 (разговор) |
м исправљање правописних и других грешака |
||
Ред 6:
Концентрацја јона [[калијум]]а је интрацелуларно веома висока, док је екстрацелуларно ниска. Услед тога се јавља велики концентрациони градијент и јони калијума природно теже да дифундују из унутражњости ћелије у спољашњу средину. [[Натријум]] је главни јон екстрацелуларне средине, док га интрацелуларно има само у ниској концентрацији. Јони натријума природано теже да [[дифузија|дифундују]] у унутрашњост ћелија.
Ћелијска мембрана садржи доста јонских канала, пре свега натријумских и калијумских кроз које се ови јони могу кретати. У стању мировања је већина натријумских канала затворена, а калијумских отворена. Услед тога је у мировању мембрана око 100 пута пропустљивија за калијум него за натријум.
Зато ће јони калијума напуштати ћелију и одлазити у спољашњу средину носећи са собом позитивно наелектрисање, тако да ће унутар ћелије остати негативно наелектрисање у вишку. Јони натријума такође дифундују ка унутрашњости ћелије носећи са собом позитивно наелектрисање, али у доста мањој концентрацији, тако да неће компензовати ову разлику потенцијала која настаје одласком калијумових јона.
Треба узети у обизир и негативне јоне, пре свега јоне [[хлор]]а који се такође могу кретати кроз ћелијску мембрану, али је она у стању мировања слабо пропустљива за ове јоне.
=== Израчунавање мембранског потенцијала ===
Претпоставимо да је ћелијска мембрана пропустљива само за јоне калијума. Због великог концентрационог градијента они ће се кретати из унутрашњости ћелије према спољашњости. Јони калијума носе са собом позитвно наелектрисање стварајући стање електропозитивности у спољашњој средини, а електронегативности унутар ћелије. Како позитивни потенцијал споља расте, сада он одбија нове калијимове јоне (који су позитивно наелектрисани) да дифундују кроз мембрану, иако постоји концентрациони градијент, јер се јавља електрични градијент који доприноси успостављању равнотеже. Овај потенцијал потребан да заустави даљу дифузију износи за калијумове јоне око 94 mV (код нормално дебелог нервног влакна) са негативошћу унутар ћелијске мембране.
Претпоставимо сада да је ћелијска мембрана пропустљива само за јоне натрујума. Пошто ја њихова концентрација споља већа они теже да дифундују у унутрашњост ћелије, носећи са собом позитивно наелектрисање. Дифузија натријума ствара електропозитивност унутар ћелије, електринегативност споља. Како јони натријума све више дидфундују јавља се мембрански потенцијал који одбија нове натријумове јоне од даље дифузије, иако постоји концентрациони градијент. Тај потенцијал за јоне натријума износи око 61 mV, са позитивношћу унутар ћелијске мембране. Овај потенцијал, потребан да се заустави дифузија (за натријм и калијум) се зове '''Нернстов потенцијал'''.
Ред 27:
Када се узме у обзир да је концентрација калијумових јона споља 4 -{mmol/l}- а унутра око 140 -{mmol/l}- онда се може израчунати Нерстов потенцијал за калијум и то је -94 mV.
Концентрација натријумових јона је споља 142 -{mmol/l}-, а унутар ћелије 14 -{mmol/l}-, Нернстов потенцијал за натријум износи +61 mV.
=== Мировни и акциони мембрански потенцијал ===
Ред 33:
*{{Главни чланак|Потенцијал мировања}}
Уколико узмемемо у обзир да је ћелијска мембрана у стању мировања пропустљива за више различитих јона (што је случај у стварности) тада Нерстов потенцијал не зависи само од концентрационог градијента датих јона, већ и од пермеабилности мембране за сваки јон и поларности његовог наелектрисања. Пермеабилност ћелијске мембране је у овом стању мировања највећа за јоне калијума (око 100 пута већа него за јоне натријума), тако да јони калијума највећим делом одређују мировни мембрански потенцијал.
За израчунавање овог потенцијала користи се Голдманова једначина. Она узима у обзир најбитније јоне: натријум, калијум и хлорид који учествују у стварању мембранског потенцијала и
:<center><math>\Psi (mV) = \ {-61} \log \frac {C(Na) \cdot iP(Na) + C(K) \cdot iP(K) + C(Cl) \cdot oP(Cl)}{ C(Na)\cdot oP(Na) + C(K) \cdot oP(K) + C(Cl)\cdot iP(Cl) }</math></center>
Ред 45:
Овој вредности треба додати и допринос [[натријумско-калијумске пумпе]], која испумпа напоље 3 натријумова јона, а убаци у ћелију 2 калијумова јона што ствара потенцијал од око -4 mV (јер се више јона избаци него убаци у ћелију).
Тако да би укупни мировни мембрански потенцијал у дебелим нервним влакнима и мишићним ћелијама био око -90 mV.
==== Акциони потенцијал ====
Ред 56:
Када се ове вредности сада унесу у Голдманову једначину добија се вредност акционог потенцијала око 0 mV (некад мало мање, некад више).
Натријумски канали се убрзо затварају, а калијумски поново отварају чиме се потенцијал враћа у пређашње стање. Овај процес је реполаризација.
== Мерење мембранског потенцијала ==
| |||