ศักยภาพของเมมเบรน

ทุกชีวิตมาจากทะเล ดังนั้นจึงมีเงื่อนไขในร่างกายที่สร้างขึ้นจากสภาพความเป็นอยู่ดั้งเดิมเหล่านี้ ซึ่งหมายความว่าส่วนประกอบสำคัญในสิ่งมีชีวิตคือเกลือ พวกมันเปิดใช้กระบวนการทางสรีรวิทยาทั้งหมดเป็นส่วนหนึ่งของอวัยวะและสร้างไอออนในสารละลายในน้ำ โซเดียมและโพแทสเซียมคลอไรด์เป็นเกลือที่โดดเด่นในเซลล์ ในรูปแบบไอออนิกเป็นแรงผลักดันสำหรับการทำงานของโปรตีนกำหนดส่วนประกอบที่ใช้งานออสโมติคัลระหว่างสภาพภายในและภายนอกของเซลล์และทำให้เกิดศักย์ไฟฟ้า หนึ่งในนั้นคือศักยภาพของเมมเบรน

ศักยภาพของเมมเบรนคืออะไร?

เซลล์ทั้งหมดมีคุณสมบัติในการพัฒนาศักยภาพของเมมเบรน เข้าใจว่าศักย์ของเมมเบรนหมายถึงแรงดันไฟฟ้าหรือความต่างศักย์ระหว่างภายนอกและภายในของเยื่อหุ้มเซลล์ เมื่อสารละลายอิเล็กโทรไลต์เข้มข้นของเมมเบรนถูกแยกออกจากกันและมีการนำไฟฟ้าในเมมเบรนสำหรับไอออนจะมีโอกาสเกิดเมมเบรน

กระบวนการทางชีวภาพในร่างกายมีความซับซ้อนอย่างมาก ศักยภาพของพังผืดมีบทบาทสำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับกล้ามเนื้อและเซลล์ประสาทรวมถึงเซลล์ประสาทสัมผัสทั้งหมด ในเซลล์ทั้งหมดนี้กระบวนการหยุดทำงาน เซลล์จะถูกกระตุ้นโดยสิ่งกระตุ้นหรือสิ่งกระตุ้นบางอย่างเท่านั้นและแรงดันไฟฟ้าจะเปลี่ยนไป การเปลี่ยนแปลงจะเกิดขึ้นจากศักยภาพในการพักผ่อนและย้อนกลับไป ในกรณีนี้มีคนพูดถึงการลดขั้ว

นี่คือการลดลงของศักยภาพของเมมเบรนเนื่องจากผลกระทบทางไฟฟ้าเคมีหรือทางกล การเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าเกิดขึ้นเป็นแรงกระตุ้นส่งต่อไปตามเมมเบรนส่งข้อมูลในสิ่งมีชีวิตทั้งหมดและช่วยให้การสื่อสารระหว่างอวัยวะแต่ละส่วนในระบบประสาทและสิ่งแวดล้อม

ฟังก์ชันและงาน

เซลล์ในร่างกายมนุษย์สามารถเคลื่อนไหวได้และประกอบด้วยโซเดียมอิออนเท่าที่พวกมันอยู่นอกเซลล์ มีโซเดียมอิออนอยู่ภายในเซลล์เพียงเล็กน้อย ความไม่สมดุลระหว่างภายในและภายนอกของเซลล์ทำให้เกิดเยื่อหุ้มเซลล์ที่มีศักยภาพเชิงลบ

ศักยภาพของเมมเบรนจะมีประจุลบเสมอและมีค่าคงที่และลักษณะเฉพาะในเซลล์แต่ละชนิด พวกมันถูกวัดด้วยไมโครอิเล็กโทรดซึ่งหนึ่งในนั้นนำไปสู่ภายในเซลล์และอีกอันตั้งอยู่เป็นอิเล็กโทรดอ้างอิงในอวกาศนอกเซลล์

สาเหตุของความเป็นไปได้ของเมมเบรนคือความแตกต่างของความเข้มข้นของไอออน ซึ่งหมายความว่าแรงดันไฟฟ้าสร้างขึ้นทั่วเมมเบรนแม้ว่าการกระจายสุทธิของไอออนบวกและลบจะเท่ากันทั้งสองด้าน ศักยภาพของเมมเบรนถูกสร้างขึ้นเนื่องจากชั้นไขมันของเซลล์ทำให้ไอออนสะสมบนพื้นผิวเมมเบรน แต่ไม่สามารถทะลุผ่านบริเวณที่ไม่มีขั้วได้ เยื่อหุ้มเซลล์มีการนำไฟฟ้าไม่เพียงพอสำหรับไอออน สิ่งนี้ทำให้เกิดแรงดันการแพร่กระจายสูง ไม่เพียง แต่โดยรวมแล้วเซลล์ทุกเซลล์ยังมีการนำไฟฟ้า จากนั้นความดันการแพร่กระจายจะนำไปสู่ทางเดินจากไซโทพลาสซึม

ทันทีที่โพแทสเซียมไอออนไหลออกมาภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ประจุบวกจะหายไปในเซลล์นี่คือสาเหตุที่พื้นผิวเมมเบรนด้านในกลายเป็นประจุลบเพื่อสร้างสมดุล สิ่งนี้จะสร้างศักย์ไฟฟ้า สิ่งนี้จะเพิ่มขึ้นตามการเปลี่ยนแปลงทุกด้านของไอออน สิ่งนี้จะช่วยลดการไล่ระดับความเข้มข้นของเมมเบรนและส่งผลให้ความดันการแพร่กระจายของโพแทสเซียม การไหลออกถูกขัดจังหวะและมีการสร้างสมดุลอีกครั้ง

ระดับของศักยภาพของเมมเบรนแตกต่างกันไปในแต่ละเซลล์ ตามกฎแล้วเซลล์จะทำงานในทางลบกับด้านนอกของเซลล์และแตกต่างกันไปตามลำดับความสำคัญระหว่าง (-) 50 mV ถึง (-) 100 mV ในเซลล์กล้ามเนื้อเรียบในทางกลับกันศักยภาพของเมมเบรนขนาดเล็กที่มี (-) 30 mV เกิดขึ้น

ทันทีที่เซลล์ขยายตัวซึ่งเป็นกรณีของกล้ามเนื้อและเซลล์ประสาทศักยภาพของเมมเบรนก็แตกต่างกันไปในเชิงพื้นที่ ที่นั่นทำหน้าที่หลักในการขยายพันธุ์และการส่งสัญญาณในขณะที่ช่วยให้การประมวลผลข้อมูลในเซลล์ประสาทสัมผัส หลังเกิดขึ้นในรูปแบบเดียวกันในระบบประสาทส่วนกลาง

ในไมโทคอนเดรียและคลอโรพลาสต์ศักยภาพของเมมเบรนคือการเชื่อมต่อที่มีพลังระหว่างกระบวนการเผาผลาญพลังงาน ไอออนถูกเคลื่อนย้ายไปตามแรงดันไฟฟ้า การวัดเป็นเรื่องยากภายใต้เงื่อนไขดังกล่าวโดยเฉพาะอย่างยิ่งหากต้องดำเนินการโดยไม่มีการรบกวนทางกลเคมีหรือไฟฟ้า

เงื่อนไขอื่น ๆ เกิดขึ้นที่ภายนอกของเซลล์เช่นในของเหลวนอกเซลล์ ไม่มีโมเลกุลของโปรตีนอยู่ที่นั่นซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้อัตราส่วนกลับกัน โมเลกุลของโปรตีนมีการนำไฟฟ้าสูง แต่ไม่สามารถผ่านผนังเมมเบรนได้ โพแทสเซียมไอออนที่เป็นบวกพยายามทำให้ความเข้มข้นสมดุลอยู่เสมอ สิ่งนี้จะสร้างการขนส่งแบบพาสซีฟของโมเลกุลในของเหลวนอกเซลล์

กระบวนการนี้จะดำเนินต่อไปจนกว่าประจุไฟฟ้าที่ก่อตัวขึ้นจะอยู่ในสภาวะสมดุลอีกครั้ง ในกรณีนี้มีศักยภาพ Nernst ซึ่งหมายความว่าสามารถคำนวณความเป็นไปได้ของไอออนทั้งหมดเนื่องจากขนาดขึ้นอยู่กับการไล่ระดับความเข้มข้นทั้งสองด้านของเมมเบรน ในกรณีของโพแทสเซียมขนาดคือ (-) 70 ถึง (-) 90 mV ภายใต้สภาวะทางสรีรวิทยาและในกรณีของโซเดียมจะอยู่ที่ประมาณ (+) 60 mV

ความเจ็บป่วยและความเจ็บป่วย

ระดับความเป็นไปได้ของเมมเบรนเป็นลักษณะของสุขภาพโดยทั่วไปของเซลล์ เซลล์ที่แข็งแรงอยู่ในลำดับ (-) 70 ถึง (-) 90 mV การไหลของพลังงานมีความแข็งแรงเซลล์มีขั้วอย่างมาก ห้าสิบเปอร์เซ็นต์ของพลังงานที่ละเอียดอ่อนถูกใช้สำหรับโพลาไรซ์ ศักยภาพของเมมเบรนจึงสูง

มันดูแตกต่างกับเซลล์ที่เป็นโรค เนื่องจากพื้นที่ที่มีพลังงานต่ำจึงต้องการพลังงานจากสิ่งแวดล้อม ในการทำเช่นนั้นมันอาจจะหมุนในแนวนอนหรือหมุนไปทางซ้าย ศักยภาพของเยื่อหุ้มเซลล์เหล่านี้ต่ำมากเช่นเดียวกับการสั่นสะเทือนของเซลล์ เซลล์มะเร็งเช่น B. มีขนาด (-) 10 mV เท่านั้น ความอ่อนแอต่อการติดเชื้อจึงสูงมาก