JAKÝ JE POTENCIÁL KLIDOVÉ MEMBRÁNY? - GEOGRAFÍA - 2026

Klidový membránový potenciál nebo odpočinku potenciál nastane, když je membrána neuronu nemění excitačními nebo inhibičními akčních potenciálů. Vyskytuje se, když neuron nevysílá žádný signál a nachází se v klidu. Když je membrána v klidu, má uvnitř buňky negativní vnější náboj.

Klidový membránový potenciál je přibližně -70 mikrovoltů. To znamená, že vnitřek neuronu je o 70 mV menší než vnější. Také v této době je více neuronů sodíku mimo neuron a více iontů draslíku uvnitř neuronu.

Na + / K + -ATPáza, stejně jako účinky difúze zúčastněných iontů, jsou hlavními mechanismy pro udržení klidového potenciálu napříč membránami živočišných buněk.

Co znamená membránový potenciál?

Aby si dva neurony mohly vyměňovat informace, je třeba dát akční potenciál. Akční potenciál spočívá v řadě změn v membráně axonu (prodloužení nebo „drát“ neuronu).

Tyto změny způsobují, že různé chemikálie se pohybují z vnitřku axonu do tekutiny kolem něj, zvané extracelulární tekutina. Výměna těchto látek vytváří elektrické proudy.

Membránový potenciál je definován jako elektrický náboj existující na membráně nervových buněk. Konkrétně se jedná o rozdíl v elektrickém potenciálu mezi vnitřkem a vnějškem neuronu.

Klidový membránový potenciál znamená, že membrána je relativně neaktivní, klidová. V té době na vás nejsou žádné akční potenciály.

Neurovědci pro studium tohoto problému použili olihně axony kvůli jejich velké velikosti. Pro představu je axon tohoto tvora stokrát větší než největší axon u savce.

Vědci vložili obří axon do nádoby s mořskou vodou, takže může přežít několik dní.

Pro měření elektrického náboje produkovaného axonem a jeho charakteristik se používají dvě elektrody. Jeden z nich může poskytovat elektrické proudy, zatímco druhý slouží k záznamu zprávy z axonu. Používá se velmi jemný typ elektrody, aby se zabránilo poškození axonu, které se nazývá mikroelektroda.

Pokud je jedna elektroda umístěna do mořské vody a druhá vložena dovnitř axonu, je pozorováno, že druhý má záporný náboj vzhledem k vnější kapalině. V tomto případě je rozdíl v elektrickém náboji 70 mV.

Tento rozdíl se nazývá membránový potenciál. Proto se říká, že klidový membránový potenciál olihně je -70 mV.

Jak vzniká potenciál klidové membrány?

Neuronové si vyměňují zprávy elektrochemicky. To znamená, že uvnitř a vně neuronů existují různé chemikálie, které, když se jejich vstup do nervových buněk zvyšuje nebo snižuje, vyvolávají různé elektrické signály.

K tomu dochází, protože tyto chemikálie mají elektrický náboj, a proto jsou známé jako „ionty“.

Hlavními ionty v naší nervové soustavě jsou sodík, draslík, vápník a chlor. První dva obsahují kladný náboj, vápník má dva kladné náboje a chlor má záporný náboj. V našem nervovém systému jsou však také některé negativně nabité proteiny.

Na druhé straně je důležité vědět, že neurony jsou omezeny membránou. To umožňuje určitým iontům dosáhnout vnitřku buňky a blokuje průchod ostatních. To je důvod, proč se říká, že je to polopropustná membrána.

Navzdory skutečnosti, že koncentrace různých iontů se snaží vyrovnat na obou stranách membrány, umožňuje pouze některým z nich procházet jeho iontovými kanály.

Pokud existuje klidový membránový potenciál, mohou ionty draslíku snadno procházet membránou. Sodné a chlorové ionty však mají v tomto okamžiku obtížnější čas. Membrána současně zabraňuje negativně nabitým proteinovým molekulám opouštět vnitřek neuronu.

Kromě toho se také spustí čerpadlo sodík-draslík. Je to struktura, která přesouvá tři sodné ionty z neuronu za každé dva draselné ionty, které do ní zavádí. Při klidovém membránovém potenciálu je tedy pozorováno více sodných iontů venku a více draslíku uvnitř buňky.

Změna potenciálu klidové membrány

Avšak pro zprávy zasílané mezi neurony musí dojít ke změnám v membránovém potenciálu. To znamená, že klidový potenciál musí být změněn.

K tomu může dojít dvěma způsoby: depolarizací nebo hyperpolarizací. Dále uvidíme, co každý z nich znamená:

Depolarizace

Předpokládejme, že v předchozím případě vědci umístí na axon elektrický stimulátor, který mění membránový potenciál na konkrétním místě.

Protože vnitřek axonu má záporný elektrický náboj, pokud by se na tomto místě aplikoval kladný náboj, došlo by k depolarizaci. Rozdíl mezi elektrickým nábojem na vnější a vnitřní straně axonu by se tak snížil, což znamená, že by se potenciál membrány snížil.

Při depolarizaci se membránový potenciál stává v klidu, aby klesal směrem k nule.

Hyperpolarizace

Zatímco v hyperpolarizaci dochází ke zvýšení membránového potenciálu buňky.

Když je podáno několik depolarizačních podnětů, každý z nich změní membránový potenciál o něco více. Když dosáhne určitého bodu, může být náhle obrácen. To znamená, že vnitřek axonu dosáhne kladného elektrického náboje a vnější se stane záporným.

V tomto případě je klidový membránový potenciál překročen, což znamená, že membrána je hyperpolarizovaná (polarizovanější než obvykle).

Celý proces může trvat asi 2 milisekundy a poté se membránový potenciál vrátí k normální hodnotě.

Tento jev rychlého obrácení membránového potenciálu je známý jako akční potenciál a zahrnuje přenos zpráv přes axon do tlačítka terminálu. Hodnota napětí, které vytváří akční potenciál, se nazývá „prahová hodnota buzení“.

Reference

1. Carlson, NR (2006). Fyziologie chování 8. vydání Madrid: Pearson.
2. Chudler, E. (nd). Světla, kamera, akční potenciál. Citováno z 25. dubna 2017, z Washingtonské fakulty: faculty.washington.edu/,
3. Klidový potenciál. (sf). Citováno z 25. dubna 2017, z Wikipedie: en.wikipedia.org.
4. Membránový potenciál. (sf). Citováno z 25. dubna 2017, z Khan Academy: khanacademy.org.