KOKS YRA RAMYBĖS MEMBRANOS POTENCIALAS? - GEOGRAFÍA - 2025

Poilsio membranos potencialą arba ramybės potencialas įvyksta, kai neurono membrana yra nepakinta žadinančių arba Slopinamasis potencialą. Tai įvyksta tada, kai neuronas nesiunčia jokio signalo, būdamas ramybės akimirkoje. Kai membrana yra ramybėje, ląstelės vidus turi neigiamą elektros krūvį išorės atžvilgiu.

Ramybės membranos potencialas yra maždaug -70 mikrovoltų. Tai reiškia, kad neurono vidus yra 70 mV mažesnis nei išorės. Taip pat šiuo metu yra daugiau natrio jonų už neurono ribų ir daugiau kalio jonų jo viduje.

Na + / K + -ATPazė, taip pat dalyvaujančių jonų difuzijos poveikis yra pagrindiniai mechanizmai, skirti palaikyti poilsį per gyvūnų ląstelių membranas.

Ką reiškia membranos potencialas?

Norint, kad du neuronai keistųsi informacija, reikia duoti veiksmų potencialą. Veiksmo potencialą sudaro aksonų membranos pokyčių serija (neurono pailgėjimas arba „viela“).

Šie pokyčiai sukelia įvairių cheminių medžiagų judėjimą iš aksono vidaus į aplink jį esantį skystį, vadinamą tarpląsteliniu skysčiu. Keičiantis šiomis medžiagomis, sukuriamos elektros srovės.

Membranos potencialas apibūdinamas kaip elektrinis krūvis, esantis nervų ląstelių membranoje. Tiksliau, tai reiškia neurono vidinio ir išorinio elektrinio potencialo skirtumus.

Ramios membranos potencialas reiškia, kad membrana yra gana neaktyvi, ilsisi. Tuo metu nėra jokio veiksmo potencialo, kuris paveiktų jus.

Norėdami tai ištirti, neuromokslininkai naudojo kalmarų aksonus dėl jų didelio dydžio. Norėdami suteikti jums idėją, šio padaro aksonai yra šimtą kartų didesni už didžiausią žinduolio aksoną.

Tyrėjai milžinišką aksoną įdėjo į jūros vandens indą, todėl jis gali išgyventi porą dienų.

Aksono sukuriamiems elektros krūviams ir jo charakteristikoms išmatuoti naudojami du elektrodai. Vienas iš jų gali tiekti elektros sroves, o kitas skirtas aksono pranešimui įrašyti. Tam, kad būtų išvengta aksonų pažeidimų, naudojami labai smulkūs elektrodai, vadinami mikroelektrodais.

Jei vienas elektrodas įdedamas į jūros vandenį, o kitas įdedamas į aksoną, pastebima, kad pastarasis turi neigiamą krūvį išorinio skysčio atžvilgiu. Šiuo atveju elektrinio krūvio skirtumas yra 70 mV.

Šis skirtumas vadinamas membranos potencialu. Štai kodėl sakoma, kad kalmarų aksonų ramybės membranos potencialas yra –70 mV.

Kaip sukuriamas ramybės membranos potencialas?

Neuronai keičiasi žinutėmis elektrochemiškai. Tai reiškia, kad neuronų viduje ir išorėje yra įvairių cheminių medžiagų, kurios, padidėjus ar sumažėjus jų patekimui į nervų ląsteles, sukelia skirtingus elektrinius signalus.

Taip nutinka todėl, kad šios cheminės medžiagos turi elektros krūvį, todėl jos vadinamos „jonais“.

Pagrindiniai jonai mūsų nervų sistemoje yra natris, kalis, kalcis ir chloras. Pirmieji du turi teigiamą krūvį, kalcis turi du teigiamus krūvius, o chloras - neigiamą. Tačiau mūsų nervų sistemoje yra ir neigiamai įkrautų baltymų.

Kita vertus, svarbu žinoti, kad neuronus riboja membrana. Tai leidžia tam tikriems jonams pasiekti ląstelės vidų ir blokuoja kitų praėjimą. Štai kodėl sakoma, kad ji yra pusiau pralaidi membrana.

Nepaisant to, kad bandoma subalansuoti skirtingų jonų koncentracijas abiejose membranos pusėse, jis leidžia tik kai kuriems iš jų praeiti jo jonų kanalais.

Kai yra ramybės membranos potencialas, kalio jonai gali lengvai praeiti pro membraną. Tačiau natrio ir chloro jonams šiuo metu praeiti sunkiau. Tuo pačiu metu membrana neleidžia neigiamai įkrautoms baltymų molekulėms išeiti iš neurono vidaus.

Be to, paleidžiamas ir natrio-kalio siurblys. Tai struktūra, kuri išstumia tris natrio jonus iš neurono kas du kalio jonus, kuriuos jis įveda į jį. Taigi esant ramybės membranos potencialui daugiau natrio jonų pastebima lauke, o daugiau kalio - ląstelės viduje.

Ramios membranos potencialo kitimas

Tačiau norint, kad pranešimai būtų siunčiami tarp neuronų, turi pasikeisti membranos potencialas. T. y., Turi būti pakeistas poilsio potencialas.

Tai gali įvykti dviem būdais: depoliarizacija arba hiperpoliarizacija. Toliau pamatysime, ką reiškia kiekvienas iš jų:

Depolarizacija

Tarkime, kad ankstesniu atveju tyrėjai ant aksonų įdėjo elektrinį stimuliatorių, kuris keičia membranos potencialą konkrečioje vietoje.

Kadangi aksono vidus turi neigiamą elektrinį krūvį, jei šioje vietoje būtų taikomas teigiamas krūvis, įvyktų depolarizacija. Taigi sumažėtų skirtumas tarp elektrono krūvio išorėje ir viduje aksono, o tai reiškia, kad membranos potencialas sumažėtų.

Esant depoliarizacijai, membranos potencialas tampa ramybės būsenoje ir sumažėja iki nulio.

Hiperpoliarizacija

Tuo tarpu hiperpoliarizacijos metu padidėja ląstelės membranos potencialas.

Skiriant kelis depoliarizuojančius dirgiklius, kiekvienas iš jų šiek tiek keičia membranos potencialą. Kai jis pasiekia tam tikrą tašką, jis gali staigiai pasikeisti. Tai yra, aksono vidus pasiekia teigiamą elektros krūvį, o išorė tampa neigiama.

Tokiu atveju ramybės membranos potencialas yra viršytas, o tai reiškia, kad membrana yra hiperpolarizuota (labiau poliarizuota nei įprasta).

Visas procesas gali trukti maždaug 2 milisekundės, tada membranos potencialas vėl tampa normalus.

Šis greito membranos potencialo pasikeitimo reiškinys yra žinomas kaip veikimo potencialas ir apima pranešimų perdavimą per aksoną į galinį mygtuką. Įtampos, kuria sukuriamas veikimo potencialas, vertė vadinama „sužadinimo slenksčiu“.

Nuorodos

1. Carlson, NR (2006). Elgesio fiziologija 8-asis leidimas, Madridas: Pearsonas.
2. Chudleris, E. (nd). Šviesos, fotoaparatas, veiksmo potencialas. Gauta 2017 m. Balandžio 25 d. Iš Vašingtono fakulteto: faculty.washington.edu/,
3. Poilsio potencialas. (sf). Gauta 2017 m. Balandžio 25 d. Iš Vikipedijos: en.wikipedia.org.
4. Membranos potencialas. (sf). Gauta 2017 m. Balandžio 25 d. Iš „Khan Academy“: khanacademy.org.