שתף:
מהו פוטנציאל הממברנה במנוחה?
ה פוטנציאל ממברנה במנוחה או מנוחה פוטנציאל מתרחשת כאשר הממברנה של נוירון אינו משתנה על ידי פוטנציאל פעולה מעוררים או מעכבות.
זה קורה כאשר הנוירון אינו שולח שום אות, להיות ברגע של מנוחה. כאשר הקרום נמצא במנוחה, הפנים של התא יש מטען חשמלי שלילי ביחס מבחוץ.
פוטנציאל קרום מנוחה הוא כ -70 microvolts. משמעות הדבר היא כי הפנים של הנוירון הוא 70 mV פחות מאשר בחוץ. בנוסף, בשלב זה יש יונים נתרן יותר מחוץ לנוירון יונים אשלגן יותר בפנים שלה.
מה המשמעות של פוטנציאל ממברנה??
עבור שני נוירונים להחליף מידע, יש צורך פוטנציאל פעולה ניתנים. פוטנציאל פעולה מורכב מסדרה של שינויים בקרום האקסון (הארכה או "כבל" של הנוירון).
שינויים אלה גורמים לכימיקלים שונים לנוע מתוך האקסון אל הנוזל שסביבו, הנקראים נוזל תאיים. חילופי חומרים אלה מייצרים זרמים חשמליים.
פוטנציאל הממברנה מוגדר כמטען חשמלי על הממברנה של תאי העצב. בפרט, זה מתייחס ההבדל הפוטנציאל החשמלי בין הפנימי והחיצוני של הנוירון.
פוטנציאל הממברנה במנוחה מרמז כי הממברנה אינה פעילה יחסית, נחה. אין פוטנציאל פעולה המשפיעים עליך באותו רגע.
כדי לחקור זאת, מדעני המוח השתמשו אקסונים דיונון בגלל גודל גדול שלהם. כדי לתת לך רעיון, האקסון של היצור הזה גדול פי מאה מהאקסון הגדול ביותר של יונק.
החוקרים מציבים את האקסון הענק במיכל עם מי ים, כך שהוא יכול לשרוד כמה ימים.
כדי למדוד את המטען החשמלי המיוצר על ידי האקסון ומאפייניו, נעשה שימוש בשתי אלקטרודות. אחד מהם יכול לספק זרמים חשמליים, בעוד אחד אחר משמש כדי להקליט את המסר של האקסון. סוג רזה מאוד של אלקטרודה משמש כדי למנוע נזק לאקסון, שנקרא microelectrode.
אם אלקטרודה אחת ממוקמת במי הים ועוד אחד מוכנס לתוך האקסון, הוא ציין כי האחרון יש מטען שלילי לגבי הנוזל החיצוני. במקרה זה, ההפרש בעומס החשמלי הוא 70 mV.
הבדל זה נקרא פוטנציאל ממברנה. לכן זה אומר כי פוטנציאל קרום שקט של אקסון דיונון הוא 70 mV.
איך מתרחש פוטנציאל קרום במנוחה?
נוירונים מחליפים מסרים באמצעות אלקטרוכימיה. משמעות הדבר היא כי ישנם חומרים כימיים שונים בתוך ומחוץ לנוירונים, כאשר הכניסה שלהם לתאי עצב עולה או יורד, מעוררים אותות חשמליים שונים.
זה קורה כי כימיקלים אלה יש מטען חשמלי, ולכן הם ידועים בשם "יונים".
היונים העיקריים של מערכת העצבים שלנו הם נתרן, אשלגן, סידן וכלור. שני הראשונים מכילים מטען חיובי, סידן יש שני חיובי חיובי כלור, שלילי אחד. עם זאת, ישנם גם כמה חלבונים במערכת העצבים שלנו טעונה שלילית.
מצד שני, חשוב לדעת כי נוירונים מוגבלים על ידי קרום. זה מאפשר יונים מסוימים להגיע הפנים של התא לחסום את המעבר של אחרים. בגלל זה הוא אמר להיות קרום חדיר למחצה.
למרות הריכוזים של יונים שונים מנסים לאזן משני צידי הממברנה, זה רק מאפשר לחלק מהם לעבור דרך תעלות יון שלה.
כאשר יש פוטנציאל ממברנה במנוחה, יונים אשלגן יכול בקלות לחצות את הממברנה. עם זאת, בשלב זה נתרן יוני כלור יש יותר קושי לעבור. במקביל, הממברנה מונעת שלילי מולקולות חלבון טעון לעזוב את פנים הנוירון.
בנוסף, משאבת אשלגן-אשלגן הוא גם התחיל. זהו מבנה המניע שלושה יונים נתרן מחוץ לנוירון עבור כל שני אשלגן יונים להיכנס אליו. לכן, פוטנציאל קרום מנוחה, יונים נתרן יותר הם נצפו בחוץ אשלגן יותר בתוך התא.
שינוי פוטנציאל הממברנה במנוחה
עם זאת, עבור הודעות להישלח בין נוירונים, שינויים פוטנציאל הממברנה חייבת להתרחש. כלומר, יש לשנות את פוטנציאל המנוחה.
זה יכול להתרחש בשתי דרכים על ידי דפולריזציה או hyperpolarization. לאחר מכן, נראה מה המשמעות של כל אחד מהם:
דפולריזציה
נניח שבמקרה הקודם החוקרים מציבים גירוי חשמלי באקסון שמשנה את פוטנציאל הממברנה במקום מסוים.
מאז הפנים של האקסון יש מטען חשמלי שלילי, אם תשלום חיובי מוחל במקום זה, depolarization תתרחש. לפיכך, ההפרש בין המטען החשמלי מבחוץ לבין החלק הפנימי של האקסון יופחת, כלומר, פוטנציאל הממברנה יקטן.
ב קוטביות, פוטנציאל הממברנה הולך לנוח, להיות מופחת לכיוון אפס.
היפר-קוטביות
בעוד, ב hyperpolarization יש עלייה פוטנציאל הממברנה של התא.
כאשר מספר גירויים depolarizing ניתנים, כל אחד מהם משנה את פוטנציאל הממברנה קצת יותר. כאשר זה מגיע לנקודה מסוימת, זה יכול להיות הפוך בבת אחת. כלומר, החלק הפנימי של האקסון מגיע מטען חשמלי חיובי מבחוץ הופך שלילי.
במקרה זה, פוטנציאל הממברנה במנוחה עולה, כלומר הממברנה היא hyperpolarized (מקוטבת יותר מהרגיל).
התהליך כולו יכול להימשך על 2 אלפיות השנייה, ואז הפוטנציאל הממברנה מחזירה את הערך הרגיל שלה.
תופעה זו של היפוך מהיר של פוטנציאל הממברנה ידועה כפוטנציאל פעולה, והיא כוללת העברת מסרים דרך האקסון ללחצן הטרמינל. ערך המתח המייצר פוטנציאל פעולה נקרא "סף עירור".
הפניות
- Carlson, N.R. (2006). פיזיולוגיה של התנהגות 8 אד מדריד: Pearson.
- Chudler, E. (s.f.). אורות, מצלמה, פוטנציאל פעולה. ב -25 באפריל 2017, מהפקולטה של וושינגטון: faculty.washington.edu/,
- פוטנציאל מנוחה. (s.f.). ב -25 באפריל 2017, מתוך ויקיפדיה: en.wikipedia.org.
- פוטנציאל הממברנה. (s.f.). ב -25 באפריל 2017, מאקדמיה של חאן: khanacademy.org.