휴식 가능성은 무엇입니까?

휴식 전위는 세포막을 가로 지르는 전압의 차이이며, 때로는 휴식 전압이라고도합니다. 뉴런 및 근육 세포와 같은 특정 유형의 세포는 휴식 잠재력을 사용하여 세포와 신체 내에서 변화를 시행합니다. 세포에서의 활동 전위, 근육 수축 및 평형 과정의 확립 또는 변화는 모두 막의 휴지 전위를 수반한다.

사이토 졸 또는 세포 내부뿐만 아니라 다른 세포 구획 및 소기관 내부에는 다양한 농도의 이온이 존재한다. 이온은 양전하 또는 음전하이므로 서로 다른 구획간에 전하 차이를 만들어 전위차를 형성합니다. 종종 세포는 단백질 이온 펌프와 채널을 사용하여 막을 가로 질러이 차이를 유지하고자 할 것입니다. 전위차가 유지되면 정지 전위라고합니다.

막의 휴지 전압을 생성하고 유지하는데 가장 관여하는 이온은 나트륨 (Na) 및 칼륨 (K) 이온이다. 일반적으로, K ⁺ 의 농도는 외부보다 세포 내부에서 더 큰 반면 Na ⁺ 의 농도는 내부보다 세포 외부에서 더 크다. 이 차이는 Na ⁺ / K ⁺ -ATPase 라 불리는 막 단백질 펌프에 의해 유지되는데, 이는 상대 농도를 유지하기 위해 에너지에 아데노신 트리 포스페이트 (ATP)를 사용합니다. 펌프는 내보낼 때마다 2 개의 K ⁺ 이온마다 3 개의 Na ⁺ 이온을 셀에 통합하여 셀 내부에 더 많은 음전하를줍니다. 이 휴면 전위는 전압 차이를 사용하여 작동 전위를 발생시키는 뉴런에 특히 중요합니다.

신경계의 뉴런 및 다른 세포에서, 휴면 전위가 교란 될 때 활동 전위가 생성된다. 활동 전위는 특정 이온 채널을 통해 세포에 Na ⁺ 이온이 유입되는 것으로 시작하여 특정 임계 값이 충족되면 막 전위의 탈분극을 만듭니다. 여기에서 활동 전위가 생성되고 전기 신호가 뉴런을 통해 전송됩니다. Na ⁺ 의 급격한 증가로 인해 더 많은 전압 게이트 이온 채널이 열리고 셀에서 K ⁺ 를 방출하면 활동 전위의 단계는 과분극으로 알려져 있으며, 여기서 막 전위는 정상 휴식 전압 아래로 떨어집니다. 그 후, 세포는 재분극 과정에서 Na ⁺ / K ⁺ -ATPase를 사용하여 휴지 가능성을 다시 확립한다.

칼슘 (Ca) 이온은 또한 근육 세포에서 휴지 막 전위를 유지하는 데 중요합니다. Ca ²⁺ 이온은 sarcoplasmic reticulum이라고하는 소기관에 저장되는데, 여기에는 구획 내에서 높은 농도의 Ca ²⁺ 를 유지하기 위해 단백질 펌프가 들어 있습니다. 근육 세포가 수축하라는 지시를 받으면, 전기적 신호는 휴지 전위를 사용하여 유 육포를 트리거합니다. 그 후, 구획은 개방되어 세포 내로 Ca ²⁺ 이온을 방출 할 수 있으며, 이는 근육이 수축되도록하는 섬유에 결합한다.