Co je klidový potenciál?

klidový potenciál je rozdíl v napětí přes buněčnou membránu a někdy se označuje jako klidové napětí. Některé typy buněk, jako jsou neurony a svalové buňky, využívají klidový potenciál k uzákonění změn v buňce a těle. Akční potenciály, svalové kontrakce a vytváření nebo měnící se rovnovážné procesy v buňce zahrnují klidový potenciál membrány. Protože jsou ionty buď pozitivně nebo negativně nabité, vytvářejí rozdíl náboje mezi těmito různými kompartmenty, což vytváří rozdíl v elektrickém potenciálu. Buňky budou často chtít tento rozdíl udržovat na membráně pomocí proteinových ionových čerpadel a kanálů. Když je udržován rozdíl elektrického potenciálu, nazývá se klidovým potenciálem.

ionty, které se nejvíce podílejí na vytváření a udržování klidového napětíPro membránu jsou ionty sodíku (Na) a draselný (K). Obecně je koncentrace K ^{+ větší uvnitř buňky než venku, zatímco koncentrace Na + je větší mimo buňku než uvnitř. Tento rozdíl je udržován membránovou proteinovou pumpou zvanou Na +/K + -ATPázy, která používá adenosin triphosfát (ATP) pro energii k udržení relativních koncentrací. Čerpadlo zahrnuje do buňky tři ionty na + pro každé dva K + ionty, které exportují, což dává interiéru buňky negativnější náboj. Tento klidový potenciál je obzvláště důležitý pro neurony, které využívají rozdíl napětí pro akční potenciály.}

V neuronech a dalších buňkách v nervovém systému se generuje akční potenciál, když je narušen klidový potenciál. Akční potenciál začíná přílivem iontů na ⁺ do CELL prostřednictvím určitých iontových kanálů, které vytváří depolarizaci membránového potenciálu, jakmile bude splněna určitá prahová hodnota. Zde je generován akční potenciál a elektrický signál je přenášen neuronem. Po hrotu v Na ⁺ se otevírají více iontových kanálů s napětím a uvolňují K ^{+ z buňky, krok v akčním potenciálu se nazývá hyperpolarizace, kde membránový potenciál klesá pod normální klidové napětí. Buňka poté obnoví svůj klidový potenciál pomocí Na +/K + -ATPázy v procesu repolarizace.}

ionty vápníku (CA) jsou také důležité při udržování klidového membránového potenciálu ve svalových buňkách. Ionty CA ²⁺ jsou uloženy v organele zvané sarkoplazmatické retikulum, které obsahuje proteinová čerpadla pro udržení vysokých koncentrací CA ²⁺ uvnitř kompartmentu. Když je řečeno, že svalová buňka se stahuje, elektrický signál spustí sarkoplazmatický retikulum pomocí klidového potenciálu. Kompart je pak schopen otevřít a uvolnit ca ²⁺ ionty do buňky, které se vážou na vlákna, která umožňují svalu uzavřít.