MIKÄ ON LEPOKALVON POTENTIAALI? - GEOGRAFÍA - 2026

Lepokalvopotentiaalit potentiaali tai lepää mahdollinen tapahtuu, kun kalvo neuronin ei muuta eksitatoristen tai inhiboiva vaikutus mahdollisuuksia. Se tapahtuu, kun hermosolu ei lähetä mitään signaalia, ollessa lepotilassa. Kun kalvo on levossa, kennon sisäpuolella on negatiivinen sähkövaraus ulkopuolelle verrattuna.

Lepokalvon potentiaali on noin -70 mikrovolttia. Tämä tarkoittaa, että neuronin sisäpuoli on 70 mV vähemmän kuin ulkopuolella. Lisäksi tällä hetkellä on enemmän natriumioneja neuronin ulkopuolella ja enemmän kaliumioneja sen sisällä.

Na + / K + -ATPaasi, samoin kuin mukana olevien ionien diffuusiovaikutukset, ovat päämekanismeja lepopotentiaalin ylläpitämiseksi eläinsolujen kalvojen läpi.

Mitä membraanipotentiaali tarkoittaa?

Jotta kaksi neuronia voivat vaihtaa tietoja, on annettava toimintapotentiaalit. Toimintapotentiaali koostuu sarjasta muutoksia aksonin kalvossa (neuronin pidentyminen tai "lanka").

Nämä muutokset aiheuttavat erilaisten kemikaalien siirtymisen aksonin sisäpuolelta sitä ympäröivään nesteeseen, jota kutsutaan solunulkoiseksi nesteeksi. Näiden aineiden vaihto tuottaa sähkövirtoja.

Kalvopotentiaali määritellään hermosolujen kalvolla olevana sähkövarauksena. Erityisesti se viittaa neuronin sisä- ja ulkopinnan väliseen sähköpotentiaalin eroon.

Lepokalvopotentiaali merkitsee, että kalvo on suhteellisen passiivinen, lepää. Sinulla ei ole tuolloin mitään toimintapotentiaalia.

Tämän tutkimiseksi neurotieteilijät ovat käyttäneet kalmariaksoneja niiden suuren koon vuoksi. Antaaksesi sinulle idean, tämän olennon aksoni on sata kertaa suurempi kuin nisäkkään suurin aksoni.

Tutkijat asettivat jättiläisen aksonin meriveden säiliöön, jotta se voi säilyä pari päivää.

Aksonin tuottamien sähkövarausten ja sen ominaisuuksien mittaamiseksi käytetään kahta elektrodia. Yksi niistä voi tuottaa sähkövirtoja, kun taas toinen tallentaa viestin aksonista. Hyvin hienoa elektrodityyppiä käytetään aksonin vaurioiden välttämiseksi, jota kutsutaan mikroelektrodiksi.

Jos elektrodi asetetaan meriveteen ja toinen asetetaan aksonin sisään, havaitaan, että viimeksi mainitulla on negatiivinen varaus suhteessa ulkoiseen nesteeseen. Tässä tapauksessa sähkövarauksen ero on 70 mV.

Tätä eroa kutsutaan membraanipotentiaaliksi. Siksi sanotaan, että kalmariaksonin lepokalvopotentiaali on -70 mV.

Kuinka lepokalvopotentiaali syntyy?

Neuronit vaihtavat viestejä sähkökemiallisesti. Tämä tarkoittaa, että hermosoluissa ja niiden ulkopuolella on erilaisia ​​kemikaaleja, jotka kun heidän pääsy hermosoluihin kasvaa tai vähenee, ne aiheuttavat erilaisia ​​sähköisiä signaaleja.

Tämä tapahtuu, koska näillä kemikaaleilla on sähkövaraus, minkä vuoksi niitä kutsutaan "ioneiksi".

Hermostojärjestelmän pääionit ovat natrium, kalium, kalsium ja kloori. Kaksi ensimmäistä sisältävät positiivisen varauksen, kalsiumilla on kaksi positiivista varausta ja kloorilla on negatiivinen varaus. Hermostossa on kuitenkin myös joitain negatiivisesti varautuneita proteiineja.

Toisaalta, on tärkeää tietää, että hermosoluja rajoittaa kalvo. Tämä antaa tiettyjen ionien päästä solun sisäpuolelle ja estää muiden kulkeutumisen. Siksi sen sanotaan olevan puoliläpäisevä kalvo.

Huolimatta siitä, että erilaisten ionien pitoisuuksia yritetään tasapainottaa membraanin molemmilla puolilla, se antaa vain joidenkin niistä kulkea ionikanaviensa läpi.

Kun on lepokalvopotentiaali, kaliumionit pääsevät helposti kalvon läpi. Natrium- ja kloori-ioneilla on kuitenkin vaikeampi aika kulkea tällä hetkellä. Samanaikaisesti membraani estää negatiivisesti varautuneita proteiinimolekyylejä poistumasta neuronin sisäosasta.

Lisäksi käynnistetään myös natrium-kaliumpumppu. Se on rakenne, joka siirtää kolme natriumionia ulos neuronista jokaisesta kahdesta kaliumionista, jonka se tuo siihen. Siten lepäävän kalvon potentiaalissa havaitaan enemmän natriumioneja ulkopuolella ja enemmän kaliumia solun sisällä.

Lepokalvon potentiaalin muuttuminen

Jotta viestit voidaan lähettää neuronien välillä, membraanipotentiaalissa täytyy kuitenkin tapahtua muutoksia. Toisin sanoen lepopotentiaali on muutettava.

Tämä voi tapahtua kahdella tavalla: depolarisaatio tai hyperpolarisaatio. Seuraavaksi näemme, mitä kukin niistä tarkoittaa:

depolarisaatio

Oletetaan, että edellisessä tapauksessa tutkijat sijoittavat aksoniin sähköisen stimulaattorin, joka muuttaa membraanipotentiaalia tietyssä paikassa.

Koska aksonin sisäosassa on negatiivinen sähkövaraus, jos tähän kohtaan kohdistetaan positiivinen varaus, tapahtuu depolarisaatio. Siten aksonin ulkopuolella ja sisällä olevan sähkövarauksen välinen ero pienenisi, mikä tarkoittaa, että membraanipotentiaali vähenee.

Depolarisaatiossa membraanipotentiaali muuttuu lepotilassa, vähenevän kohti nollaa.

hyperpolarisaatiosta

Kun taas hyperpolarisaatiossa solun membraanipotentiaali lisääntyy.

Kun annetaan useita depolarisoivia ärsykkeitä, jokainen niistä muuttaa kalvopotentiaalia hiukan enemmän. Kun se saavuttaa tietyn pisteen, se voidaan äkillisesti kääntää. Toisin sanoen aksonin sisäpuolella saavutetaan positiivinen sähkövaraus ja ulkopuolelta tulee negatiivinen.

Tässä tapauksessa lepokalvon potentiaali ylitetään, mikä tarkoittaa, että kalvo on hyperpolarisoitunut (polarisoituneempi kuin tavallisesti).

Koko prosessi voi kestää noin 2 millisekuntia, ja sitten membraanipotentiaali palaa normaaliarvoonsa.

Tämä kalvopotentiaalin nopean kääntymisen ilmiö tunnetaan toimintapotentiaalina, ja siihen sisältyy viestien siirtäminen aksonin kautta päätepainikkeelle. Jännitteen arvoa, joka tuottaa toimintapotentiaalin, kutsutaan "virityskynnykseksi".

Viitteet

1. Carlson, NR (2006). Käyttäytymisen fysiologia 8. painos. Madrid: Pearson.
2. Chudler, E. (toinen). Valot, kamera, toimintapotentiaali. Haettu 25. huhtikuuta 2017 Washingtonin tiedekunnasta: faculty.washington.edu/,
3. Lepojännite. (SF). Haettu 25. huhtikuuta 2017, Wikipediasta: en.wikipedia.org.
4. Kalvopotentiaali. (SF). Haettu 25. huhtikuuta 2017 Khan Akatemiasta: khanacademy.org.