Целият живот произхожда от морето. Следователно в тялото има условия, които надграждат тези първоначални условия на живот. Това означава, че са жизненоважни градивни елементи в организма соли. Те позволяват всички физиологични процеси, са част от органите и образуват йони във воден разтвор. натрий намлява калий хлорид са доминиращи соли в клетките. В йонна форма те задвижват протеиновите функции, определят осмотично активните компоненти между вътрешните клетки и външните условия и причиняват електрически потенциал. Един такъв потенциал е мембранният потенциал.
Какъв е мембранният потенциал?
Мембранният потенциал е електрическото напрежение или потенциалната разлика между външната и вътрешната страна на a клетъчната мембрана. Всички клетки имат свойството да образуват мембранен потенциал. Под мембранен потенциал се разбира електрическото напрежение или потенциалната разлика между външната и вътрешната страна на a клетъчната мембрана. Когато се концентрира електролит решения на мембраната са отделени една от друга и в мембраната има проводимост за йони, възниква мембранен потенциал. Биологичните процеси в организма са изключително сложни. Специално за мускулните и нервните клетки, а също и за всички сензорни клетки, мембранният потенциал играе решаваща роля. Във всички тези клетки процесът е в състояние на покой. Само чрез определен стимул или възбуждане клетките се активират и настъпва промяна на напрежението. Промяната настъпва от потенциала за почивка и се връща към него. В този случай говорим за деполяризация. Това е намаляването на мембранния потенциал поради електрически, химични или механични ефекти. Промяната на напрежението се извършва като импулс и се предава по мембраната, като по този начин се предава информация в целия организъм и се дава възможност на отделните органи да комуникират помежду си, нервната системаи околната среда.
Функция и задача
Клетката в човешкото тяло е възбудима и се състои от натрий йони, доколкото са извънклетъчни. Малцина натрий йони присъстват вътреклетъчно. Дисбалансът между вътрешността и външността на клетката води до отрицателен мембранен потенциал. Мембранните потенциали винаги са отрицателно заредени и имат постоянни и характерни величини в отделните типове клетки. Те се измерват с микроелектроди, като единият води във вътрешността на клетката, а другият се намира в извънклетъчното пространство като еталонен електрод. Причината за мембранния потенциал е разликата в концентрация на йони. Това означава, че електрическото напрежение се натрупва през мембраната, дори ако мрежата разпределение на положителните и отрицателните йони е еднакво и от двете страни. Натрупва се мембранен потенциал, тъй като липидният слой на клетката прави възможно натрупването на йони върху мембранната повърхност, но те не могат да проникнат през неполярни области. The клетъчната мембрана има твърде ниска проводимост, за да могат йоните да го направят. Това води до високо дифузионно налягане. Не само като цяло, всяка отделна клетка има електрическа проводимост. След това дифузионното налягане води до прехвърляне от цитоплазмата. Веднага след като a калий йонът изтича при тези условия, в клетката се губи положителен заряд. Следователно, като следствие, вътрешната мембранна повърхност се зарежда отрицателно, за да създаде a баланс. Така се формира електрически потенциал. Това се увеличава с всяка промяна на страните на йоните. На свой ред концентрация градиентът на мембраната намалява, а заедно с това и дифузионното налягане на калий. По този начин изтичането се прекъсва и се създава ново равновесие. Нивото на мембранния потенциал се различава от клетка до клетка. Като правило, той е отрицателен по отношение на външността на клетката и варира по величина от (-) 50 mV до (-) 100 mV. В гладкомускулните клетки, от друга страна, се развиват по-малки мембранни потенциали от (-) 30 mV. Веднага след като клетката се разшири, какъвто е случаят с мускулните и нервните клетки, мембранният потенциал също се различава пространствено. Там той служи предимно като разпространение и предаване на сигнал, докато в сензорните клетки позволява обработка на информация. Последното се среща в същата форма в централната нервната система. В митохондрии и хлоропласти, мембранният потенциал е енергийното свързване между енергийните метаболитни процеси. В този процес йони се транспортират срещу напрежението.При такива условия измерването е трудно, особено ако трябва да се извърши без механични, химични или електрически смущения. Други съотношения се наблюдават във външността на клетката, т.е. в извънклетъчната течност. Няма протеин молекули там, поради което съотношението е обърнато. Въпреки че протеинът молекули имат висока проводимост, те не могат да преминат през мембранната стена. Положителните калиеви йони винаги се стремят баланс - концентрация. Следователно, пасивен транспорт на молекули в извънклетъчната течност се появява. Този процес продължава, докато натрупаният електрически заряд отново не е в равновесие. В този случай възниква потенциал на Нернст. Това гласи, че може да се изчисли потенциал за всички йони, тъй като величината зависи от градиента на концентрация от двете страни на мембраната. За калий величината при физиологични условия е (-) 70 до (-) 90 mV, а за натрия е около (+) 60 mV.
Болести и разстройства
Размерът на мембранния потенциал характеризира общото здраве на клетките. Здравата клетка има магнитуд от (-) 70 до (-) 90 mV. Енергийният поток е силен и клетката е силно поляризирана. Петдесет процента от фината енергия се използва за поляризация. Съответно, мембранният потенциал е висок. В болната клетка ситуацията е различна. Тя се нуждае от фина материална енергия от околната среда от енергийно бедния район. По този начин той или извършва хоризонтално трептене, или ляв завой. Мембранният потенциал на тези клетки е много нисък, както и клетъчните вибрации. Рак клетките например имат само магнитуд (-) 10 mV. Следователно податливостта към инфекция е много висока.
