Potențialele membranei. Celulele Potențiale de difuzie

potențiale electrice cu membrană

Video: Membrana Potențiale - Partea 2

potențial de difuzie, datorită diferenței în concentrații de ioni de ambele părți ale membranei. Concentrația ionilor de potasiu în interiorul fibrelor nervoase - mari, dar la exterior - este foarte scăzută. Să presupunem că, în acest caz, membrana permeabilă pentru ioni de potasiu, dar impermeabil la alți ioni. Din cauza gradientului de concentrație mare există o tendință puternică de a difuza în afara celulei prin membrana unui număr mare de ioni de potasiu. În procesul de difuzie ei suporta sarcini electrice în exterior pozitive, rezultând membrana exterioara este încărcată pozitiv, iar în interior - este negativ, deoarece restul în anioni negativi difuze de celule împreună cu ionii de potasiu.

În termen de aproximativ 1 msec diferență potenţialele între fețele interioare și exterioare ale membranei, numit un potențial de difuzie devine suficient de mare pentru a bloca difuzia în continuare spre exterior a ionilor de potasiu, în ciuda gradientului lor ridicat de concentrare. În fibrele nervoase de mamifere necesare pentru această diferență de potențial este de aproximativ 94 mV, cu o sarcină negativă în fibrele. Acești ioni au, de asemenea, o sarcină pozitivă, dar de data aceasta vysokopronitsaema membranei pentru ionii de sodiu și impermeabil la ionii alte. Difuzia ionilor de sodiu încărcați pozitiv în interiorul fibrei creează un potențial de membrană de polaritate opusă, comparativ cu potențialul de membrană în figură - cu un negativ și o sarcină pozitivă pe exterior.

Ca și în primul caz, potențial de membrană pentru milisecundă devine suficientă pentru a opri difuzia ionilor de sodiu în fibra. În acest caz, fibrele nervoase mamifere potențial este de aproximativ 61 mV sarcină pozitivă în interiorul fibrei.

Astfel, diferența concentraţiile de ioni prin membrana cu permeabilitate selectivă poate determina potențialul de membrană în condiții adecvate. Următoarele secțiuni ale acestui capitol, se arată că schimbările rapide în potențialele membranare observate în transmiterea impulsurilor nervoase și musculare, apar ca urmare a unor schimbări rapide în potențialele difuzie.

difuzie Comunicare potențial cu diferența concentrațiilor. potențial Nernst. Nivelul potențialului de difuzie a membranei care se opreste complet difuzia generală dintr-un ion prin membrană se numește potențial Nernst pentru acest ion. Valoarea potențialului Nernst este determinată de raportul dintre concentrațiile de ioni specifici de pe ambele părți ale membranei. Cu cât mai mare acest raport, cu atât mai mare tendința de a difuza ioni într-o direcție și deci deasupra potențialul Nernst necesar pentru a preveni difuzia totală. Din potențialul Nernst poate fi calculată pentru ionii monovalenți la temperatura normală a corpului (37 ° C) utilizând ecuația Nernst prezentată mai jos:
EMF (mV) = ± 61 log (concentrație interior / exterior Concentrație), în cazul în care emf - forța electromotoare (o diferență de potențial).

Video: potențiale electrotonic și potențiale de acțiune

Prin folosirea acestui formulă potențial fluid extracelular în afara membranei este luată de obicei pentru a fi zero, iar potențialul Nernst este potențialul în interiorul membranei. Mai mult decât atât, semnul potențial pozitiv (+) în cazul în care difuzabila interior la exterior de ioni este negativ, și negativ (-) în cazul în care ion - pozitiv. Prin urmare, în cazul în care concentrația ionilor de potasiu în interiorul pozitive de 10 ori mai mare decât cea din afara, comun logaritmul 10 este 1, deci potențialul interior, conform ecuației Nernst, ar trebui să fie egală cu -61 mV.