Membránpotenciál
Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2021. május 31-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 2 szerkesztést igényelnek .Membránpotenciál , szintén transzmembránpotenciál vagy membránfeszültség , néha Nernst-potenciál - az elektromos potenciál különbsége (elektromos gradiens), amely egy féligáteresztő membrán (egy adott esetben sejtmembrán ) belső és külső oldalának töltései között lép fel. Ami a sejt belső részét illeti, a membránpotenciál jellemző értékei -40 mV és -80 mV között vannak.
Fizikai alapok
Az ionok és az erő, amely mozgásba hozza őket
A biológiai szervezetek belsejében fellépő elektromos jelek az ionok mozgásából származnak [1] . Az akciós potenciál szempontjából legfontosabb kationok a nátrium (Na + ) és kálium (K + ) kationok [2] . Mindkét egyértékű kation ugyanazt a pozitív töltést hordozza. Az akciós potenciál magában foglalhatja a kalcium -kationt (Ca 2+ ) is [3] , ez egy kétértékű kation, amely kettős pozitív töltésű. A klóranion (Cl- ) fontos szerepet játszik egyes algák akciós potenciáljában [4] , azonban a legtöbb állat akciós potenciáljában csak kis szerepet játszik [5] .
Ionos pumpák
Az ionszivattyú olyan szállítórendszer, amely a koncentráció és az elektromos gradiensek ellenére közvetlen energiafelhasználással biztosítja az ionok átvitelét [6] .
Ioncsatornák
Az ioncsatornák integrált membránfehérjék , amelyek pórusain keresztül az ionok az intercelluláris térből a sejtekbe juthatnak és fordítva. A legtöbb ioncsatorna nagy specificitást (szelektivitást) mutat egyetlen ionra. Például a legtöbb káliumcsatornát a káliumkationok és a nátriumkationok 1000:1 arányú nagy szelektivitási aránya jellemzi, bár a kálium- és nátriumionok töltése azonos, és csak kismértékben különböznek a sugaraktól. A csatorna pórusa általában olyan kicsi, hogy az ionoknak ugyanabban a sorrendben kell áthaladniuk rajta [7] .
Egyensúlyi potenciál (Nernst potenciál) vagy reverzibilis potenciál
Egy ion egyensúlyi potenciálja (eng. equilibrium potencial ) a membránon lévő elektromos feszültség nagysága, amelynél a diffúzió és az elektromos erők egymással szemben állnak, így a membránon keresztül létrejövő ionáram ennek következtében nulla. áramlási sebesség a cellába és onnan ki. Ez azt jelenti, hogy a membránon áthaladó feszültség pontosan kompenzálja az ionok diffúzióját, így a membránon áthaladó teljes ionáram nulla. A megfordítási potenciál azért fontos, mert az ioncsatornákra ható feszültséget hoz létre, amely áteresztővé teszi az ionokat.
Egy adott ionfajta egyensúlyi potenciálját általában jelölik . Bármely ion potenciálja kiszámítható a Nernst-egyenlet segítségével . Például a káliumionok fordított potenciálja:
ahol az ionok egyensúlyi potenciálja voltban mérve ; - univerzális gázállandó , egyenlő 8,3144 J / (mol K); az abszolút hőmérséklet kelvinben ; - a reakcióban részt vevő ionok elemi töltésekben kifejezett töltése káliumionoknál 1; - Faraday-állandó , 96 485 C /mol; - a káliumionok extracelluláris koncentrációja, mol / l-ben mérve; - a káliumionok intracelluláris koncentrációja, mol / l-ben mérve.
![{\displaystyle E_{e,\ K^{+}}={\frac {RT}{zF}}\ln {\frac {[K^{+}]_{1}}{[K^{+} ]_{2}}},}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/7848b013341bb065dd1fd0e006ae3bb301242ab2)
![{\displaystyle [{K^{+}]}_{1}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/c3bee8d8980114419767b59781e476fc2440902b)
![{\displaystyle [{K^{+}]}_{2}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/8ae83f752176c0b6a3d39864b4db4479d9d33965)
A megfordítási potenciál (eng. reversal potencial ) számszerűen egyenlő az egyensúlyi potenciállal. A reverzális potenciál kifejezés azt tükrözi, hogy a membránpotenciál adott értékén áthaladva az ionáramlás iránya megfordul.
Pihenési potenciál
Fokozatú értékek
Egyéb jelentések
Hatások és következmények
Jegyzetek
- ↑ Johnston és Wu, p. 9.
- ↑ Bullock , Orkand és Grinnell, pp. 140-41.
- ↑ Bullock , Orkand és Grinnell, pp. 153-54.
- ↑ Mummert H., Gradmann D. Akciós potenciálok Acetabulariában: feszültségfüggő fluxusok mérése és szimulációja // Journal of Membrane Biology : folyóirat. - 1991. - 1. évf. 124. sz . 3 . - P. 265-273 . - doi : 10.1007/BF01994359 . — PMID 1664861 .
- ↑ Schmidt-Nielsen , p. 483.
- ↑ Agadzhanyan N. A., Smirnov V. M. Az ingerlékeny szövetek általános fiziológiája; az ionpumpák szerepe a nyugalmi potenciál kialakításában. - 2007. - S. 58.
- ↑ Eisenman G. On the elementary atomic origin of equilibrium ionspecifity // Symposium on Membrane Transport and Metabolism (angol) / A. Kleinzeller, A. Kotyk, szerk.. - New York: Academic Press , 1961. - 163. o. 179. Eisenman G. A specifikus ionpermeáció néhány elemi tényezője // Proc. 23. Int. Congr. fiziol. Sci., Tokió (angol) . Amszterdam: Excerta Med. Talált, 1965. - P. 489-506.
* Diamond JM, Wright EM Biológiai membránok: az ionok és a nemektrolitok szelektivitásának fizikai alapja (angol) // Annual Review of Physiology : folyóirat. - 1969. - 1. évf. 31 . - P. 581-646 . - doi : 10.1146/annurev.ph.31.030169.003053 . — PMID 4885777 .
 Szótárak és enciklopédiák | |
|---|---|
| Bibliográfiai katalógusokban |