Membranski potencial. Difuzijski potenciali celice

Membranski električnih potencialov

Video: membranski potencial - 2. del

difuzija potencial, Zaradi razlike v koncentraciji ionov na obeh straneh membrane. Koncentracija kalijevih ionov v živčnih vlaken - visoka, vendar zunaj - zelo nizka. Predpostavimo, da v tem primeru membrane, ki prepuščajo kalijevih ionov vendar neprepusten za druge ione. Zaradi velikega koncentracijskega gradienta obstaja močna težnja difundira iz celice skozi membrano velikega števila kalijevih ionov. V procesu difuzije jih prenašati navzven pozitivne električnimi naboji, ki izhaja iz zunanje membrane je pozitivno nabit, in v notranjosti - negativno, ker ostanejo v negativnih anioni difundirajo iz celic skupaj z kalijevih ionov.

V približno 1 milisekunde razliko potenciali med notranjim in zunanjim straneh membrane, imenujemo difuzijski potencial postane dovolj velika, da blok nadalje navzven difuzijo kalijevih ionov, kljub njihovi visoki koncentracijski gradient. V živčnih vlaken sesalcev, ki so potrebni za te potencialne razlike je okoli 94 mV z negativnim nabojem v vlaknih. Ti ioni imajo pozitiven naboj, vendar tokrat vysokopronitsaema membranski natrijeve ione in neprepustna za druge ione. Difuzija pozitivno nabitih natrijevih ionov znotraj vlakna ustvari membranski potencial nasprotno polariteto glede na membranskega potenciala na sliki - z negativno in pozitivni naboj na zunanji strani.

Tako kot v prvem primeru, membranski potencial za milisekund postane zadostuje, da ustavi širjenje natrijevih ionov v vlakna. V tem primeru je živčnih vlaken sesalci potencial okoli 61 mV pozitiven naboj v notranjosti vlaken.

Tako je razlika koncentracije ionov s selektivno prepustne membrane lahko povzroči potencial membrane pod ustreznimi pogoji. V naslednjih razdelkih tega poglavja, bomo pokazali, da so hitre spremembe v membranskih potencialov opazili pri prenosu živčnih in mišičnih impulzov, se pojavijo kot posledica hitrih sprememb v difuzijskih potencialov.

Sporočilo difuzija potencial z razliko koncentracij. Nernstov potencial. Stopnja difuzijskega potenciala v membrani, ki je popolnoma ustavi celotno difuzijo iz ionskega skozi membrane se imenuje Nernstov potencial za to ion. Vrednost potenciala Nernstovega je določena z razmerjem določenih koncentracij ionov na obeh straneh membrane. Večji to razmerje, večja je težnja, da difundira ionov v eno smer in s tem nad potencialom Nernstovega potrebna za preprečitev skupno difuzijo. Iz se Nernstov potencial izračunamo za vsako monovalentnih ionov na normalno telesno temperaturo (37 ° C) z enačbo Nernstovo navedeno spodaj:
EMF (MV) = ± 61 log (koncentracija znotraj / zunaj Koncentracija), kjer EMF - električna poljska jakost (potencialna razlika).

Video: electrotonic potenciali in akcijski potenciali

Z uporabo te Formula potencial zunajcelični tekočini zunaj membrane je običajno enaka nič, in Nernstov je zmožnost znotraj membrane. Poleg tega je znak potenciala pozitivni (+), če diffusible znotraj navzven ion je negativen, in negativni (-), če ion - pozitiven. Torej, če je koncentracija kalijevih ionov v notranjosti pozitivni 10-krat večji od te zunaj, skupno logaritem 10 je 1, tako da je potencial v notranjosti, po katerem Nernstovega enačbe, mora biti enaka -61 mV.