Wat is membraanpotentieel?

Een membraanpotentiaal is de spanning die bestaat over het membraan van een cel. Het is ook bekend als een transmembraanpotentieel en het is vooral belangrijk in zenuwcellen of neuronen. Het membraanpotentiaal wordt veroorzaakt door een elektrisch potentiaalverschil tussen de binnenkant en de buitenkant van de cel. Wanneer een neuron in rust is, wat betekent dat het geen zenuwimpuls afvuurt, heeft de binnenkant van het celmembraan een negatieve lading in vergelijking met de buitenkant van de cel. Dit is het gevolg van verschillende concentraties van geladen ionen direct binnen en buiten het membraan.

membraanpotentialen ontstaan ​​omdat celmembranen geen natrium- en kaliumionen laten passeren om vrij in en uit cellen te passeren en een evenwicht te bereiken. In plaats daarvan laten speciale passages bekend als ionkanalen kaliumionen toe om door het celmembraan te bewegen, waardoor de positieve lading in de cel wordt verminderd. Ionpompen in het membraan gebruiken energie om natriumionen uit de cel te pompen, terwijl het kalium in pompt. Voor elk paarVan kaliumionen die door deze ionentransporters naar de cel worden verplaatst, worden drie natriumionen naar buiten verplaatst, waardoor een algemeen verlies van positieve lading van de cel veroorzaakt. Negatief geladen eiwitmoleculen in de cel worden ook verhinderd te vertrekken.

Samen creëren deze factoren een negatieve lading in de cel ten opzichte van de buitenkant, die het membraanpotentiaal vormt. Het potentieel is constant in rust, maar verandert in zenuwcellen wanneer impulsen van het ene neuron naar het andere worden overgedragen. Tijdens zenuwimpulsoverdracht vindt wat bekend als een actiepotentieel plaats, waarbij het celmembraan een proces doorloopt dat depolarisatie wordt genoemd. Na het actiepotentiaal keert het membraanpotentiaal terug naar zijn normale rusttoestand, die normaal wordt gemeten als een verschil van -70 millivolt tussen de binnenkant en de buitenkant van het membraan.

Het actiepotentieel begint wanneer een zenuwstimuleertUlus arriveert bij de cel en openen speciale natriumkanalen in het celmembraan. Positief geladen natriumionen gaan in de cel en de membraanpotentiaal verandert en worden minder negatief. Wanneer een punt dat bekend staat als de actiedrempel wordt bereikt, worden veel meer natriumkanalen open en wordt de binnenkant van het celmembraan positief geladen, het omgekeerde van normaal.

Rond de piek van het actiepotentiaal openen kaliumkanalen en kalium overstromingen uit de cel. Dit maakt de binnenkant van de cel negatiever zodat het membraan wordt gerepolariseerd. Natriumkanalen sluiten ook rond deze tijd. Gewoonlijk wordt de repolarisatie overschoot en keert geleidelijk terug naar het normale rustmembraanpotentiaal. Dit proces van het omkeren van het membraanpotentiaal om een ​​actiepotentiaal te creëren, is wat ervoor zorgt dat impulsen langs zenuwen kunnen worden overgedragen.