Membran potansiyeli

Tüm hayat denizden gelir. Bu nedenle, vücutta bu orijinal yaşam koşullarına dayanan koşullar vardır. Bu, organizmadaki hayati yapı taşlarının tuzlar olduğu anlamına gelir. Tüm fizyolojik süreçleri mümkün kılarlar, organların bir parçasıdırlar ve sulu solüsyonda iyon oluştururlar. Sodyum ve potasyum klorür, hücrelerdeki baskın tuzlardır. İyonik formda protein fonksiyonları için itici güçtürler, hücre içi ve dışı koşullar arasındaki ozmotik olarak aktif bileşenleri belirler ve elektriksel potansiyellere neden olurlar. Bunlardan biri zar potansiyeli.

Membran potansiyeli nedir?

Tüm hücreler, bir zar potansiyeli geliştirme özelliğine sahiptir. Bir membran potansiyeli, bir hücre zarının dışı ve içi arasındaki elektrik voltajı veya potansiyel fark olarak anlaşılır. Bir membranın konsantre elektrolit çözeltileri birbirinden ayrıldığında ve membranda iyonlar için iletkenlik mevcut olduğunda, bir membran potansiyeli oluşur.

Vücuttaki biyolojik süreçler son derece karmaşıktır. Membran potansiyeli, özellikle kas ve sinir hücrelerinin yanı sıra tüm duyu hücreleri için çok önemli bir rol oynar. Tüm bu hücrelerde süreç hareketsizdir. Hücreler yalnızca belirli bir uyarı veya uyarma ile etkinleştirilir ve voltajda bir değişiklik meydana gelir. Değişim dinlenme potansiyelinden gerçekleşir ve ona geri döner. Bu durumda depolarizasyondan söz edilir.

Bu, elektriksel, kimyasal veya mekanik etkilerden dolayı zar potansiyelindeki azalmadır. Gerilim değişimi bir dürtü olarak gerçekleşir, zar boyunca iletilir, tüm organizmada bilgi iletir ve bireysel organlar arasında, sinir sisteminde ve çevre ile iletişimi sağlar.

İşlev ve görev

İnsan vücudundaki hücre uyarılabilir ve hücre dışı olduğu sürece sodyum iyonlarından oluşur. Hücre içinde çok az sodyum iyonu bulunur. Hücrenin içi ve dışı arasındaki dengesizlik, negatif bir zar potansiyeli yaratır.

Membran potansiyelleri her zaman negatif yüklüdür ve tek tek hücre tiplerinde sabit ve karakteristik değerlere sahiptir. Biri hücrenin içinde, diğeri ise hücre dışı boşlukta referans elektrot olarak bulunan mikroelektrotlarla ölçülürler.

Bir membran potansiyelinin nedeni, iyonların konsantrasyonundaki farklılıktır. Bu, pozitif ve negatif iyonların net dağılımı her iki tarafta aynı olsa bile, elektrik voltajının zar boyunca oluştuğu anlamına gelir. Hücrenin lipid tabakası iyonların zar yüzeyinde birikmesine izin verdiği, ancak polar olmayan alanlardan geçemediği için bir zar potansiyeli yaratılır. Hücre zarı iyonlar için yetersiz iletkenliğe sahiptir. Bu, yüksek bir difüzyon basıncı oluşturur. Sadece bir bütün olarak değil, her bir hücrenin elektriksel iletkenliği vardır. Difüzyon basıncı daha sonra sitoplazmadan geçişe yol açar.

Bu koşullar altında bir potasyum iyonu dışarı aktığı anda, hücrede pozitif yük kaybolur.İç zar yüzeyi bu nedenle bir denge oluşturmak için negatif yüklüdür. Bu bir elektrik potansiyeli yaratır. Bu, iyonların her yön değiştirmesiyle artar. Bu da zarın konsantrasyon gradyanını ve sonuç olarak potasyumun difüzyon basıncını azaltır. Çıkış kesintiye uğrar ve yeniden bir denge oluşturulur.

Bir zar potansiyelinin seviyesi hücreden hücreye farklılık gösterir. Kural olarak hücre, hücrenin dışına doğru olumsuz davranır ve büyüklük sırasına göre (-) 50 mV ile (-) 100 mV arasında değişir. Düz kas hücrelerinde ise (-) 30 mV ile daha küçük zar potansiyelleri ortaya çıkar.

Kas ve sinir hücrelerinde olduğu gibi hücre genişlediğinde, zar potansiyeli de mekansal olarak farklılık gösterir. Burada esas olarak yayılma ve sinyal iletimi olarak hizmet ederken, duyu hücrelerinde bilgi işlemeyi mümkün kılar. İkincisi, merkezi sinir sisteminde aynı biçimde olur.

Mitokondri ve kloroplastlarda, zar potansiyeli, enerji metabolik süreçleri arasındaki enerjik bir bağlantıdır. İyonlar voltaja karşı taşınır. Bu tür koşullar altında, özellikle mekanik, kimyasal veya elektriksel girişim olmadan gerçekleştirilecekse, bir ölçüm zordur.

Hücrenin dışında, yani hücre dışı sıvıda başka durumlar meydana gelir. Orada protein molekülü yoktur, bu yüzden oran tersine çevrilir. Protein molekülleri yüksek iletkenliğe sahiptir, ancak zar duvarından geçemezler. Pozitif potasyum iyonları her zaman konsantrasyonu dengelemeye çalışır. Bu, hücre dışı sıvıda moleküllerin pasif bir şekilde taşınmasını sağlar.

Bu süreç, oluşan elektrik yükü tekrar dengeye gelene kadar devam eder. Bu durumda bir Nernst potansiyeli vardır. Bu, boyut, membranın her iki tarafındaki konsantrasyon gradyanına bağlı olduğundan, tüm iyonlar için bir potansiyelin hesaplanabileceği anlamına gelir. Potasyum durumunda, büyüklük fizyolojik koşullar altında (-) 70 ila (-) 90 mV ve sodyum durumunda (+) 60 mV civarındadır.

Hastalıklar ve rahatsızlıklar

Membran potansiyelinin seviyesi, hücrelerin genel sağlığını karakterize eder. Sağlıklı bir hücre (-) 70 ile (-) 90 mV arasındadır. Enerji akışı güçlüdür, hücre güçlü bir şekilde kutuplanmıştır. Süptil enerjinin yüzde ellisi kutuplaşma için kullanılır. Membran potansiyeli bu nedenle yüksektir.

Hastalıklı bir hücreyle farklı görünüyor. Düşük enerjili alan nedeniyle, çevresinden ince enerjiye ihtiyaç duyar. Bunu yaparken ya yatay olarak sallanır ya da sola döner. Bu hücrelerin zar potansiyeli, hücre titreşimi gibi çok düşüktür. Kanser hücreleri ör. B. yalnızca (-) 10 mV büyüklüğe sahiptir. Bu nedenle enfeksiyona yatkınlık çok yüksektir.