معلومة

ما هو الغشاء المحتمل؟

ما هو الغشاء المحتمل؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

أعلم أن هذا قد يكون سخيفًا ، لكني في حيرة من أمري لما هي إمكانات الغشاء في الواقع. أفهم أن إمكانات الغشاء عند الراحة هي -70-80 مللي فولت. ولكن ماذا يعني ذلك بالضبط وكيف يرتبط كل هذا بإمكانيات الانتشار وإمكانات التوازن.


إن وجود إمكانات الغشاء هو فقط: طالما أنها على قيد الحياة ، تحاول الخلايا إبقاء العصارة الخلوية الخاصة بها مختلفة عن الحساء الخارجي ، وذلك بشكل أساسي عن طريق طرد أيونات الصوديوم. هناك قصة أطول ، حيث تضخ الخلايا أيونات أخرى للداخل أو للخارج ، أو تسرب الأيونات بسبب عدم التوازن ، ولكن يستريح غشاء المحتملة حقا يدور حول الصوديوم. هناك خلل في الصوديوم عبر الغشاء ، وهذا يجعل الصوديوم يحاول بشكل طبيعي الموازنة ، من خلال محاولة التسرب مرة أخرى.

أنا متأكد من أنك سمعت عن الصوديوم / البوتاسيوم الشهير ATPase. يطرد أيونات الصوديوم ، مع السماح بعدد أقل من الأيونات الموجبة. إنها فقط الطريقة الأكثر دراسة التي تعمل بها الخلايا للتأكد من أن أحشاءها تكون أكثر فقرًا في الكاتيونات ، أي أنها سالبة الشحنة عند مقارنتها ببيئتها.

كل هذه المضخات تعتمد على ATP ، وستعرف أن ATP هو مخزن الطاقة الرئيسي. طالما أن الخلايا تعيش وتنتج ATP ، يمكنها الحفاظ على هذا الاختلاف بين أحشاءها والبيئة. بمجرد أن تموت ، تختفي ATP ، وتتوقف المضخات ، ولا يوجد اختلال في توازن الصوديوم - لا يوجد غشاء محتمل.

إمكانية الانتشار هو مفهوم اصطناعي نستخدمه لفهم الغشاء. نتخيل غشاءًا يقاوم حركة الصوديوم وحدها ، ونحسب مدى صعوبة ذلك (مقدار الطاقة التي يجب إنفاقها) للحفاظ على عدم تناسق انخفاض الصوديوم بالداخل - ارتفاع الصوديوم بالخارج ، كان ثقبًا مثقوبًا في الغشاء شبه القابل للنفاذ. لحسن الحظ ، يمكننا استخدام بعض الفيزياء والرياضيات ، واكتشاف أن هذه الطاقة تعتمد على نسبة تركيزات الصوديوم ([Na] مقسومة على [Na] خارج). بالنسبة للخلايا النموذجية ، يوجد 150 ملي مولار نا خارج الخلية و 15 ملي مولار نا داخل الخلية ؛ تخبرنا الفيزياء أن الأمر سيستغرق 62 ملي إلكترون فولت لإخراج أيون الصوديوم بمجرد العثور على ثقب ما.

إذا لم توفر 62 ميغا إلكترون فولت ولم تغلق الأبواب للتسرب ، فإن أيونات الصوديوم ستطير إلى الداخل. وهذا بالفعل ما يحدث في إزالة الاستقطاب ، عندما يحصل الصوديوم على فرصة للتحرك.

هذه الفولتات الإلكترونية هي وحدة للطاقة ، أو الشغل. يمكننا التفكير في عدة طرق لأداء هذا العمل على أيون الصوديوم الذي يحاول التسرب: تسخين الخلية حتى تتوقف الأيونات عن الاهتمام باتجاه الحركة ، وإبقاء الصوديوم الخارجي في هيكل كيميائي محكم وما إلى ذلك. ولكن أبسط طريقة هي تطبيق مجال كهربائي. إذا أضفت إلى عدم توازن التركيز فرقًا كهربائيًا قدره 62 مللي فولت في الجهد الكهربائي ، فأنت توقف تدفق الصوديوم في كلتا الحالتين. احصل على أقل بقليل من 62 ملي فولت ، وسوف تستمر أيونات الصوديوم في اتباع طرقها القديمة وتحاول دون جدوى التسرب إلى الخلية. إذا زادت قليلاً عن 62 ملي فولت ، فإن تدفق الصوديوم سيكون بقوة في الاتجاه المعاكس. ابق على 62 mV وأنت تحقق إمكانات التوازن: لن يكون لأي من الاتجاهين اليد العليا.

تصبح الصورة أكثر تعقيدًا بمجرد تحليل الأيونات الأخرى ، لكن الحقائق هي:

  • إن إمكانات الراحة والعمل هي جهود يمكن للمرء قياسها عبر الأغشية ، في كثير من الأحيان أثناء حياة الخلايا
  • إمكانات الانتشار هي جزء من نموذج مجرد
  • إمكانات التوازن هي شيء يمكن للمرء أن يفرضه على خلية - ليس شيئًا تجده في الطبيعة بشكل متكرر ، ولكن ليس خيالًا عاديًا.

لفهم ماهية إمكانات الغشاء ، يجب أن تفهم وحدات قياس -80mv. العلامة السالبة تتعلق بالمراقب ، نفسك ، داخل الخلية. من وجهة نظرك ، الداخل به فائض من الأيونات السالبة. على السطح الخارجي للخلية ، هناك فائض من الأيونات الموجبة.

على عكس الكهرباء ، حيث يتم قياس فصل الشحنة بواسطة الإلكترونات ، يتم قياس جهد الفعل بواسطة الأيونات. الأيونات مادة ، مثل Na + ، K + ، Cl-. عندما تتدفق الكهرباء عبر سلك ، تتدفق الإلكترونات من الشحنة السالبة الزائدة إلى نقص الشحنة السالبة.

عندما تؤسس خلية جهد فعل ، فإنها تحرك Na + خارج الخلية ، مما ينقل الجهد من 0mv ، سالب. الرقم -80mv ، أو أي جهد يمكن ملاحظته ، هو النقطة التي لا يغادر عندها صافي تدفق الأيونات الموجبة الخلية.

يتم ضخ Na + بنشاط خارج الخلية باستخدام الطاقة. يتم دفع K + بشكل سلبي إلى الخلية عن طريق الانتشار البسيط لتحييد عدم توازن الشحنة. معاكسة التدفق الخارجي لـ Na والتدفق الداخلي لـ K + هي تدرجات انتشارها. تتدفق الأيونات من تركيز عالٍ إلى تركيز منخفض.

عند -80mv ، يكون تركيز Na + مرتفعًا خارج الخلية. يتم ضخ Na + داخل الخلايا لمواجهة أي تسرب مرة أخرى. تركيز K مرتفع داخل الخلية من انتشارها السلبي لإلغاء الجهد الكهربائي.

إن فيزياء سبب عدم قيام K + بتحييد -80mv هي في تدرج تركيزها. يتم سحب K + خارج الخلية بواسطة هذا التدرج ودفعه إلى الداخل بواسطة جهد كهربائي. صافي الجهد الكهربائي عبر غشاء الخلية هو -80 مللي فولت لقدرة خلية معينة على الحفاظ على تركيز أيوناتها داخل الخلايا.


غشاء المحتملة الملقب ب قد يُنظر إلى الجهد الكهروكيميائي للغشاء على أنه الجهد الذي يتم اختباره عبر الغشاء ، وهو مشابه للبطارية.

عادةً ما يكون الجانب خارج الخلية إيجابيًا ، بينما يكون الجانب السيتوبلازمي سالبًا. هذا يستحث التدرج الكهروكيميائي مع تفضيل الأيونات لجانب معين اعتمادًا على شحنتها.

ان حالة توازن يمكن الحفاظ على الأيونات بواسطة مضخات النقل التي "تفرض" اختلافًا في الجهد الكهروكيميائي على جانبي جهد الغشاء. إذا كان الغشاء منفذاً لنوع معين من الأيونات ، فإن عمليات الانتشار يحدث عندما تنتشر الأيونات إلى موقعها "المفضل" الذي يعتمد على تركيزات الأيونات.

تحتوي ويكيبيديا على تعريف موجز وموجز للمزايا الوظيفية للحفاظ على إمكانات الغشاء:

أولاً ، يسمح للخلية بالعمل كبطارية ، مما يوفر الطاقة لتشغيل مجموعة متنوعة من "الأجهزة الجزيئية" المدمجة في الغشاء. ثانيًا ، في الخلايا القابلة للاستثارة كهربائيًا مثل الخلايا العصبية وخلايا العضلات ، يتم استخدامه لنقل الإشارات بين أجزاء مختلفة من الخلية.


هذا مفهوم متقدم ، لذا ربما تشرح بعض دروس الفيديو بشكل أفضل من كلماتي. ربما تبدأ هنا.


ما هو الغشاء المحتمل؟ - مادة الاحياء

مع حقن نبضة تيار صغيرة مربعة ، تظهر تأثيرات المكونات السلبية للغشاء. تظهر هذه كتغيير في إمكانات الغشاء التي تظهر "الزوايا المستديرة". يرجع التباطؤ في الارتفاع والانخفاض في إمكانات الغشاء مع البداية المفاجئة (أو الإزاحة) للحقن الحالي إلى حقيقة أن يعمل الغشاء كمكثف ومقاوم .

تحدد سعة الخلية مدى سرعة استجابة إمكانات الغشاء للتغير في التيار. يتكون المكثف من مادتين موصلين مفصولين بواسطة عازل - في حالة الخلية ، تكون السوائل خارج الخلية وداخل الخلايا هي الموصلات ، والغشاء الدهني هو العازل. عندما يكون هناك فرق في الجهد (مثل جهد غشاء الراحة) عبر عازل ، فإن الشحنة سوف تتراكم في الواجهة لأن التيار لا يمكن أن يتدفق مباشرة عبر العازل. يسمى الثابت الذي يصف العلاقة بين الجهد والشحنة المتراكمة بـ السعة . عندما تصبح هذه الشحنة المتراكمة كبيرة بدرجة كافية ، يتم إنتاج تيار مستحث (سعوي) ، والذي يمكن أن يغير جهد الغشاء. بمعنى آخر ، عندما يتم حقن التيار في الخلية ، يستخدم معظم هذا التيار في البداية لشحن سعة الغشاء ، والتي ترقى أساسًا إلى مقدار معين من التيار المطلوب لتغيير توزيع الأيونات بالقرب من غشاء الخلية. عندما تصبح السعة مشحونة ويستمر حقن التيار ، تتغير تدرجات تركيز الأيونات على الجانب داخل الخلايا من الغشاء وبالتالي يتغير إمكانات الغشاء. من الناحية العملية ، بالنسبة للخلايا العصبية والخلايا الأخرى ، ترتبط سعة الغشاء بـ 1) حجم الخلية - كلما كانت الخلية أكبر ، زاد عدد الغشاء الدهني ، وكلما كانت سعة الخلية أكبر --- و 2) عكسًا للمسافة بين المواد الموصلة - لذا فإن المحاور الماييلية لها سعات أصغر من المحاور غير الموصلة.

خلية مقاومة هو مقياس لمدى سهولة تحرك الأيونات عبر الغشاء وهذا المفهوم أكثر أهمية لهذا المختبر من مسألة السعة. كلما قل عدد القنوات التي تتدفق خلالها الأيونات ، زادت مقاومة الخلية (تذكر ، لقد نظرت إلى هذه المشكلة عندما درست إمكانات غشاء الراحة). يمكن حساب التغيرات المحتملة في الغشاء باستخدام قانون أوم (V = IR ، حيث V هو الجهد بالفولت ، وأنا التيار بالأمبير ، و R هي المقاومة بالأوم). معكوس المقاومة تصرف (والتي يتم قياسها بـ mhos أو Siemens ويتم اختصارها كـ ز ) ، وهي طريقة أكثر ملاءمة لوصف عدد القنوات التي تنقل التيار في خلية (أي أنك تنظر إلى عدد القنوات المفتوحة ، وليس عدد القنوات المغلقة). قانون أوم الذي يستخدم الموصلية هو V = I / g. يميل علماء الفسيولوجيا إلى استخدام هذه المصطلحات في أوقات مختلفة - عندما تكون الخلية في حالة راحة ، وتكون معظم القنوات الأيونية مغلقة ، توصف الخلية بأنها في حالة مقاومة عالية. عندما يتم إنشاء جهد عمل وفتح العديد من القنوات ، تكون الخلية في حالة موصلية عالية.

يمكنك استخدام هذه العلاقات في كل من النموذج والخلايا الحقيقية لحساب مقاومة "الإدخال" لخلية (أي عدد القنوات المفتوحة عند جهد معين) عن طريق قياس انحراف الجهد المتولد في حالة ثابتة عن طريق حقن كمية معروفة من قانون أوم الحالي والتطبيقي. نظرًا لأنك تقوم بحقن 1 nA من التيار ، فمن السهل نسبيًا حساب مقاومة خلية نموذجنا في حالة السكون:

في المجموعة التالية من التجارب ، ستقوم بتغيير هذه المقاومة من خلال التلاعب بعدد القنوات في غشاء الخلية ، وترى كيف يؤثر ذلك على قدرة الخلية على توليد جهد فعل.


ما هو الغشاء المحتمل؟ ما الذي يسببه في الخلايا العصبية؟

تحتوي جميع الخلايا الحية على فرق شحنة كهربائية عبر أغشية البلازما بسبب الاختلالات الأيونية ، حيث يكون الجزء الداخلي للخلية أكثر سلبية من الخارج. يؤدي هذا الاختلاف في الشحنة إلى ظهور تدرج جهد كهربائي عبر الغشاء يمكن قياسه. يُطلق على الجهد المقاس عبر غشاء البلازما اسم غشاء المحتملة. التي تتراوح من -50 إلى -100 ميللي فولت (وفقًا للبعض الآخر ، يكون من -60 مللي فولت إلى -80 مللي فولت (كامبل). ومع ذلك فهو -70 مللي فولت في ذاكرة الراحة العادية). وفقًا للاتفاقية ، يُطلق على الجهد خارج الخلية اسم الصفر ، لذا تشير علامة الطرح إلى أن الجزء الداخلي للخلية سلبي بالنسبة للخارج. ينشأ جهد الغشاء من اثنين
أشياء:

ط) الاختلافات في التركيب الأيوني للسوائل داخل الخلايا وخارجها.

ب) النفاذية الانتقائية لغشاء البلازما ، وهو الحاجز بين السائلين. الشكل 2.2


يوجد في جميع أنواع الخلايا فرق جهد كهربائي بين داخل الخلية وخارجها وهو السائل المحيط بالخلايا. عندما تكون الخلية العصبية أو العضلية في حالة راحة ، يُطلق على إمكاناتها الغشائية اسم إمكانات غشاء الراحة وتكون عادةً عند -70 مللي فولت (mV).

استمر في تعلم تفسيرات علم الأحياء

ما هو Xylem؟

Xylem هو أحد نوعي أنسجة النقل في النباتات الوعائية ، واللحاء هو الآخر. الوظيفة الأساسية.

ما هو البروتين؟

البروتين هو المجموعة الكاملة من البروتينات التي يتم التعبير عنها أو يمكن التعبير عنها بواسطة جينوم أو خلية أو نسيج أو.

ما هو الصرف المعاكس؟

التبادل المعاكس هو آلية تحدث في الطبيعة عادة ما تكون حرارة أو بعض المواد الكيميائية ، بين جسمين متدفقين يتدفقان في الاتجاه المعاكس.

ما هي المنشطات؟

المنشطات هي مركب بيولوجي نشط له أربع حلقات منظمة بطريقة خاصة وجزيئية.

ما هي الإنترونات؟

تسمى المناطق غير المشفرة في نسخة mRNA بالإنترونات. هم لا يرمزون لكنهم متورطون.


أنواع إمكانات الغشاء (نوعان)

يمكن تعريف إمكانات غشاء الراحة على أنها الفرق الصافي في الشحنة بين الغشاء الداخلي والخارجي الذي يتطلب القليل من الطاقة أو لا يستهلك طاقة. في الخلايا العصبية ، يكون هذا حوالي -85 مللي فولت طالما أن هذا العصبون في مرحلة الراحة ويتم الحفاظ عليه بشكل ثابت تقريبًا.

يعتقد أنه ينشأ:

(1) من التوزيع غير المتكافئ للغواصات الأيونية على جانبي الغشاء بسبب مضخات الصوديوم والبوتاسيوم.

(2) بسبب شبه وقابلية الأغشية.

في حالة الراحة ، يكون تركيز Na + حوالي 142 مللي مكافئ / لتر خارج الخلية و 10 مللي مكافئ / لتر داخل الخلية بينما تركيز K + (الكاتيون الرئيسي القابل للانتشار) هو 5 مللي مكافئ / لتر خارج الخلية و 140 متر مكعب / لتر داخل الخلية بسبب ضخ الصوديوم والبوتاسيوم على التوالي. يوجد أيضًا تركيز عالٍ جدًا من الأنيونات غير القابلة للانتشار ، 150 مللي مكافئ / لتر داخل الخلية على عكس تركيز منخفض جدًا يبلغ 5 ميلي مكافئ / لتر فقط خارج الخلية.

في نفس الوقت ، K + قابل للانتشار بسهولة من خلال الغشاء بينما تنتشر الأنيونات Na + والأنيونات غير القابلة للانتشار بشكل سيئ للغاية بسبب النفاذية الانتقائية وخجل الغشاء. لذلك ، ينتشر K + من الداخل إلى الخارج من الغشاء ويزيل الشحنة الموجبة والخدمية (+) من الجانب الداخلي للغشاء مع بناء شحنة موجبة (+) على السطح الخارجي والخلفي للغشاء.

ينتج عن هذا زيادة عامة في السلبية على الجانب الداخلي مقارنة بالإيجابية على الجانب الخارجي. يتراوح هذا بين -75 و -95 مللي فولت بمتوسط ​​-85 مللي فولت. هذا يعني أن الجزء الداخلي من المحور العصبي (أو جسم الخلية العصبية) سلبي حوالي 85 مللي فولت فيما يتعلق بالجزء الخارجي في مرحلة الراحة من العصب.

نظرًا لأن هذه الإمكانات تعتمد على انتشار K + ، فإنها تسمى أيضًا باسم الجهد الكهربائي للانتشار. يمكن أن يكون هناك نوع آخر من الطاقات الكهربائية والقصيرة بسبب النقل النشط للأيونات.

حساب إمكانات الغشاء:

يمكن حساب إمكانات غشاء الراحة بواسطة معادلة نرنست. عندما يتسبب اختلاف تركيز الأيونات عبر الغشاء في انتشار الأيونات عبر الغشاء مما يؤدي إلى تكوين غشاء ، يتم تحديد حجم الجهد من خلال الاختلاف في ميل الأيونات للانتشار في اتجاه واحد مقابل الاتجاه الآخر.

يتم تحديد ذلك من خلال الصيغة التالية:

حيث E (mv) = جهد الغشاء بالمللي فولت.

R = ثابت الغاز = 8.3 جول / درجة مئوية

T = درجة الحرارة المطلقة = 273 درجة مئوية

ن = تكافؤ الأيونات القابلة للانتشار

F = فاراداي = 96500 كولوم

جر = تركيز الأيونات القابلة للانتشار داخل الخلية وتجاهلها.

ج0 = تركيز الأيونات القابلة للانتشار خارج الخلية.

عند درجة حرارة 38 درجة مئوية (درجة حرارة الجسم) ، ينتج عن هذه المعادلة:

نظرًا لأن أيونات K + هي الأيونات الرئيسية القابلة للانتشار ويكون تركيزها داخل الخلية حوالي 30 ضعفًا للتركيز خارج الخلية ، فإن الجهد الكهربائي الناتج عن اختلاف التركيز هذا في أيونات K + سيكون:

يوضح هذا أن القيمة المحسوبة لإمكانات الانتشار K + (-90 مللي فولت) عادة ما تكون أكثر قليلاً من القيمة الفعلية المقاسة لإمكانات الغشاء الساكن (-85 مللي فولت). ويرجع ذلك إلى عدم مراعاة أنيون الصوديوم والبروتين غير القابل للانتشار والتي لها أيضًا ميل طفيف للانتشار إلى الداخل والخارج من الخلية على التوالي.

من الواضح أن أيًا من هذه التأثيرات سيقلل من الاحتمالية إلى أقل قليلاً من تلك المحسوبة لانتشار po & shytassium فقط.

النوع 2. إمكانات العمل:

طالما ظل غشاء الألياف العصبية غير مضطرب تمامًا ، تظل إمكانات الغشاء حوالي -85 مللي فولت. يقال أن هذا هو بقية الغشاء المحتمل وخجله.

ولكن عندما يتم إزعاج هذا الغشاء من خلال محفز (على سبيل المثال ، كهربائي ، كيميائي ، ميكانيكي) والذي يمكن أن يزيد فجأة من قابلية هذا الغشاء إلى Na + ، ثم تحدث سلسلة من التغييرات السريعة في إمكانات غشاء الراحة. يستمر هذا لجزء من الثانية ويتبعه على الفور إعادة إمكانات الميم والشيبران إلى قيمتها السائبة.

يُقال إن هذا التسلسل من التغييرات السريعة في الجهد الكهربائي هو جهد الفعل الذي تمت مناقشته:

لقد وجد أنه في حالة الراحة ، يكون السطح الخارجي للغشاء موجبًا فيما يتعلق بداخله.

عندما يتم تحفيز هذا الغشاء فجأة ، فإن نفاذية mem & shybrane إلى Na + تزيد بشكل عابر من نفاذية rela & shytive إلى K & # 8217 ، وبالتالي ، فإن العديد من Na + اندفاع إلى الجزء الداخلي من الألياف يحمل شحنة موجبة كافية وخفيفة إلى الداخل لتسبب اختفاء com & shyplete لإمكانية الراحة الطبيعية وعادة ما تكون شحنة كافية لتطوير حالة موجبة (+) داخل الألياف بدلاً من الحالة السلبية والخلل (-) العادية.

تسمى هذه الحالة الإيجابية داخل الألياف العصبية بإمكانية الانعكاس (من السلبية إلى الإيجابية والخدمية) ويقال أن هذه العملية هي إزالة استقطاب الغشاء.

نظرًا لأن الإمكانات الإيجابية داخل العصب تصل إلى ذروتها المعروفة باسم ذروة القدرة و shytial أو السنبلة ، تتوقف عملية إزالة الاستقطاب و shytion ويصبح الغشاء مرة أخرى غير منفذة تمامًا لـ Na وأكثر نفاذاً نسبيًا لـ K + بحيث يترك أيون K + الألياف أسرع من دخول Na + إلى الألياف.

ومن ثم ، فإن إمكانات الانعكاس داخل الألياف تختفي وتعود إمكانات غشاء الراحة الطبيعي إلى موقع التحفيز والألياف مرة أخرى ولا تستجيب لمزيد من التحفيز. ويقال إن عملية استعادة غشاء الراحة هذه وخجولها من إمكانية الانعكاس هي إعادة استقطاب الغشاء.

آلية العمل المحتملة:

الآلية الدقيقة المسؤولة عن اتخاذ الإجراءات غير معروفة حتى الآن.

ومع ذلك ، فإن أحد الثيو والخجولين في شرح ذلك هو كما يلي:

من المفترض أنه في ظل الظروف العادية والمغلفات يكون الصوديوم & # 8220 قناة & # 8221 في الغشاء مبطنة بـ Ca ++ لصد Na + وغيرها من cati & shyons. وبالتالي ، فإن Ca & # 8221 يقاوم مرور Na + عبر قنوات الصوديوم هذه. علاوة على ذلك ، عندما يتم تحفيز mem & shybrane ، يتم إخراج Ca ++ من مواقع الربط الخاصة بهم ويبدأ بعض Na + في التحرك إلى الداخل.

تؤدي الحركة الداخلية للاندفاع Na + نظريًا إلى إزاحة المزيد والمزيد من Ca ++ من موقعها النهائي مما يؤدي إلى اندفاع المزيد من Na + إلى الداخل ، وتستمر العملية حتى لا يبقى أي Ca ++ لمقاومة مرور Na + عبر Na + القنوات. يؤدي انتشار Na + داخل الغشاء إلى إمكانية انعكاسية مع تطور الإيجابية داخل الغشاء والسلبية للخارج والانحراف.

هذه الإيجابية داخل الغشاء التي تصل إلى ذروة إمكانات السنبلة تعارض التدفق الإضافي لـ Na المشحونة إيجابياً مما يسمح لـ Ca ++ بالبدء في إعادة الربط مع مواقع الربط على طول قناة Na ويبدأ K عالي التركيز في التحرك للخارج من خلال so- يسمى البوتاسيوم & # 8220channels & # 8221 & # 8211 ربما منفصلة عن تشان الصوديوم وشينيلز.

مع ارتباط Ca ++ ، تنخفض موصلية Na + مما يسمح بربط المزيد من Ca ++ وبالتالي يتم تعيين حلقة مفرغة أكثر خجلاً تعمل في الاتجاه المعاكس وتستمر حتى تصبح mem & shybrane غير منفذة تمامًا تقريبًا لـ Na + مرة أخرى وتكتسب ذاكرة راحة مماثلة وإمكانات شيبران.

انتشار إمكانات العمل:

يبدأ التحفيز الكهربائي للألياف العصبية عند نقطة جهد فعل التحفيز والذي بدوره يثير الجزء المجاور من الميم والشيبران مما يؤدي إلى انتشار النبضات العصبية. يوضح الشكل 40.8 أنه عندما يتم تحفيز الألياف العصبية وتثبيتها في أي نقطة ، يتدفق نوع من التيار إلى الداخل عبر هذه النقطة وإلى الخارج عبر جزء من غشاء الراحة قبل ذلك ، وبالتالي إكمال الدائرة.

بطريقة غير معروفة ، يزيد التيار المتدفق عبر غشاء الراحة الآن من نفاذية الميم والشيبران للصوديوم مما يسمح على الفور لـ Na + بالانتشار إلى الداخل من خلال الغشاء وبالتالي يتم تطوير جهد الفعل في هذه المنطقة.

تتسبب المنطقة التي تم تنشيطها حديثًا في حدوث دارات محلية لتدفق التيار بشكل أكبر على طول الغشاء مما يؤدي إلى المزيد والمزيد من إزالة الاستقطاب والتشويش بشكل تدريجي. وبالتالي ، تنتشر عملية إزالة الاستقطاب في كلا الاتجاهين من نقطة التحفيز على طول الألياف العصبية بالكامل. يُطلق على هذا الانتقال والانعزال لعملية إزالة الاستقطاب على طول العصب أو الألياف العضلية اسم العصب أو العضلات العضلية والشيبولس.

في غضون لحظات قليلة ، تتم عملية إزالة الاستقطاب عن طريق إعادة الاستقطاب والتي تنتشر أيضًا في نفس الاتجاه في هذا الاستقطاب الذي تم نشره مسبقًا وخجولًا كما هو موضح في الشكل 40. 9:


ملخص & # 8211 غشاء محتمل مقابل إمكانات التوازن

جهد الغشاء هو الفرق في الجهد الكهربائي بين الداخل والخارج للخلية البيولوجية. من ناحية أخرى ، فإن إمكانات التوازن هي إمكانات الغشاء المطلوبة لإنتاج التوازن الكهروكيميائي. عند إمكانات التوازن ، يصبح صافي تدفق الأيونات صفرًا. لذلك ، لا يوجد تدفق صافٍ لهذا الأيون المعين من جانب واحد من الغشاء إلى الجانب الآخر. وبالتالي ، فإن هذا يلخص الفرق بين إمكانات الغشاء وإمكانات التوازن.

المرجعي:

1. & # 8220 إمكانات الغشاء (غشاء يستريح المحتملة) (مقالة) | أكاديمية خان & # 8221. أكاديمية خان ، 2020 ، متاح هنا.
2. & # 8220 إمكانية الانعكاس & # 8221. En.Wikipedia.Org ، 2020 ، متاح هنا.

الصورة مجاملة:

1. & # 8220Basis of Membrane Potential2 & # 8221 بواسطة Synaptidude (CC BY 3.0) عبر Commons Wikimedia


المزيد من الموارد الرائعة

دليل Axon

أكثر كتيب عمل شامل عن التقنيات المعملية - يحتوي على أكثر من 250 صفحة - لدعم البحوث الفيزيائية الكهربية والفيزيائية الحيوية.

منتجات Axon Patch-Clamp

توفر مجموعة Axon Instruments® حلولاً شاملة لربط التصحيح الذي يتضمن مكبرات الصوت والمحول الرقمي والبرمجيات والملحقات.

الفيزيولوجيا الكهربية

تُستخدم تقنيات الفيزيولوجيا الكهربية على نطاق واسع عبر مجموعة متنوعة من تطبيقات علم الأعصاب والفسيولوجيا.

معرض فيديو Axon Patch-Clamp

استكشف مقاطع الفيديو والندوات عبر الإنترنت من Axon Patch-Clamp. تعرف على كيفية توفير الحلول الأفضل في فئتها لمجموعة كاملة من تجارب مشبك التصحيح.


الجزء الأول

استعدادًا للنشاط ، يجب على الطلاب مناقشة إجابات الأسئلة التالية (الإجابات بين قوسين أدناه).

اذكر قوتين تؤثران على حركة الأيونات. [تدرجات التركيز والتدرجات الكهربائية.]

رسم تخطيطي يمثل التوزيع الأولي للأيونات المنفذة بين جزأين مائيين مفصولين بغشاء.

رسم تخطيطي يمثل التوزيع الأولي للأيونات المنفذة بين جزأين مائيين مفصولين بغشاء.

[عند التوازن ، يجب أن تكون ثلاثة جزيئات من Na وثلاثة جزيئات من Cl - على كل جانب من جوانب الغشاء.]

بالإشارة إلى السؤال السابق ، هل توجد تركيزات متساوية من الماء على جانبي الغشاء عند الوصول إلى توازن الانتشار؟ اشرح من حيث التناضح والتدرجات التناضحية. [توجد كميات متساوية من الماء على كلا الجانبين لا يوجد فرق في تركيز الأيونات القابلة للانتشار عند التوازن ، وبالتالي لا يوجد تدرج تناضحي لدفع حركة جزيئات الماء.]

الجزيئات لا تكون أبدًا ثابتة تمامًا. توقع عواقب عبور جزيء عشوائيًا للغشاء بعد الوصول إلى توازن الانتشار. [بمجرد الوصول إلى التوازن ، سيتم موازنة حركة الجزيء عبر الغشاء بحركة أيون آخر من نفس النوع عبر الغشاء في الاتجاه المعاكس.]

كيف سيؤثر وجود الأنيونات غير القابلة للانتشار على حركة الأيونات المنفذة؟ [ستجذب الأنيونات غير القابلة للانتشار الكاتيونات وتطرد الأنيونات.]

كيف سيؤثر حجم الأنيون غير القابل للانتشار على حركة الأيونات المنفذة؟ [قد يجذب الأنيون الأكبر غير القابل للانتشار المزيد من الكاتيونات ويطرد الأنيونات أكثر من الأصغر.]


غشاء المحتملة

لا يزال مجال اضطرابات الأكل منقسمًا حول الفعالية المحتملة لمثل هذه التدابير.

ولكن ، كما يكتشف سكان إيرفينغ الآن ، فإن كل هذا الوخز والحث لا يخلو من عواقب محتملة.

أولاً ، يسمحون لبول بسحب الانتباه من أي مرشح محتمل يصنع الأخبار.

يقوم السماسرة بعد ذلك باستكشاف "أعضاء الطاقم" المحتملين الذين يمكنهم الحصول على خصومات كبيرة للعمل في الرحلة.

هل هناك أي فرصة لأمل عام 2016 المحتمل أن يقف إلى اليمين ويتبنى إجازة مرضية مدفوعة الأجر؟

يمكن العثور على شظايا صغيرة من الغشاء المخاطي ، وعند فحصها من قبل أخصائي علم الأمراض ، قد يحدد التشخيص أحيانًا.

الضرر الذي يلحقه بالغشاء المخاطي يساعد على الغزو البكتيري.

تعيش في الأمعاء الغليظة ، وخاصة الأعور ، مع أطرافها النحيلة المغروسة في الغشاء المخاطي.

وبالتالي ، فإن فرجينيا تتمتع بموارد جغرافية جيدة ولديها العديد من الموارد المحتملة للتقدم في المستقبل.

تم وضع الخيط في الجزء المثقب ، وبالتالي تُرك ملامسًا للغشاء الخلوي.


اشرح كيف يتم إنشاء إمكانات العمل

عندما يتم تحفيز خلية عصبية ، يتم إنشاء جهد فعل من خلال تغيير في تركيزات الأيونات عبر غشاء الخلية. إمكانات غشاء الراحة (احتمالية الشحن عبر الغشاء عندما لا يتم تحفيز غشاء الخلية) هي -60 مللي فولت. عندما يتم تحفيز أحد الخلايا العصبية ، يتم فتح قنوات أيونات الصوديوم مما يؤدي إلى انتقال أيونات الصوديوم إلى العصبون ، أسفل التدرج الكهروكيميائي (حيث يوجد المزيد من أيونات الصوديوم خارج الخلية مقارنة بداخل الخلية). نظرًا لأن أيونات الصوديوم لها شحنة موجبة ، فعند دخولها إلى الخلايا العصبية ، فإنها تجعل قدرة الغشاء أكثر إيجابية. إذا تسبب عدد أيونات الصوديوم التي تدخل الخلية في زيادة قدرة الغشاء على الحد الأقصى المحتمل ، بحوالي -50 مللي فولت ، فسيؤدي ذلك إلى فتح قنوات أيونات الصوديوم ذات الجهد الكهربائي ، وبالتالي سيكون هناك تدفق كبير من أيونات الصوديوم والغشاء ستصبح الإمكانات أكثر إيجابية ، وستصل إلى + 4 بالسيارات. تسمى عملية دخول أيونات الصوديوم إلى الخلايا العصبية إزالة الاستقطاب. بمجرد وصول إمكانات الغشاء إلى + 40 ملي فولت ، تغلق قنوات أيونات الصوديوم وتفتح قنوات أيونات البوتاسيوم ، من أجل حدوث عملية إعادة الاستقطاب ، بحيث لا يظل العصبون محفزًا بمجرد مرور التحفيز. هذا يعني أن أيونات البوتاسيوم تتحرك خارج الخلايا العصبية ، أسفل التدرج الكهروكيميائي. نظرًا لأن أيونات البوتاسيوم لها أيضًا شحنة موجبة ، فعند خروجها من العصبون ، فإنها تتسبب في أن تصبح قدرة الغشاء أكثر سلبية ، وتتناقص مرة أخرى إلى إمكانات غشاء الراحة الأصلية. أيونات البوتاسيوم بطيئة في الإغلاق ، مما يؤدي إلى فرط الاستقطاب ، حيث تنخفض إمكانات الغشاء تحت إمكانات غشاء الراحة البالغة -60 مللي فولت لفترة زمنية قصيرة جدًا. عندما يكون الغشاء في حالة راحة ، فإن مضخات أيونات الصوديوم والبوتاسيوم تنقل بنشاط أيونات الصوديوم خارج الخلية وأيونات البوتاسيوم إلى الخلية (مقابل تدرجات تركيزها) بحيث تكون الأيونات في المواضع الصحيحة ، كما كانت في الأصل قبل تم تحفيز الخلايا العصبية.


شاهد الفيديو: ما هو الغشاء المطاطي وكيفية التعامل معه (شهر فبراير 2023).