Co to jest potencjał spoczynkowy?

Potencjał spoczynkowy jest różnicą napięcia w błonie komórkowej i czasami jest on określany jako napięcie spoczynkowe. Niektóre typy komórek, takie jak neurony i komórki mięśniowe, wykorzystują potencjał spoczynkowy do wprowadzenia zmian w komórce i ciele. Potencjały czynnościowe, skurcz mięśni oraz ustanowienie lub zmiana procesów równowagi w komórce obejmują potencjał spoczynkowy błony.

Istnieją różne stężenia jonów w cytosolu lub wnętrzu komórkowym, a także wewnątrz różnych przedziałów komórkowych i organelli. Ponieważ jony są albo pozytywnie lub ujemnie, tworzą różnicę ładunków między tymi różnymi przedziałami, tworząc różnicę w potencjale elektrycznym. Często komórki będą chciały zachować tę różnicę w membranie za pomocą pomp i kanałów jonowych białkowych. Po utrzymaniu różnicy potencjału elektrycznego nazywana jest potencjałem spoczynkowym.

Jony, które są najbardziej zaangażowane w tworzenie i utrzymanie napięcia spoczynkowegoW błonie są jony sodu (NA) i potasu (K). Zasadniczo stężenie k ^{+ jest większe wewnątrz komórki niż na zewnątrz, podczas gdy stężenie Na + jest większe poza komórką niż wewnątrz. Różnica ta jest utrzymywana przez pompę białkową błonową zwaną Na +/k + -Atpaza, która wykorzystuje trifosforan adenozyny (ATP) do energii w celu utrzymania względnych stężeń. Pompa zawiera trzy jony Na + dla każdego dwa jony K +, które eksportuje, nadając wnętrze komórki bardziej ujemny ładunek. Ten potencjał spoczynkowy jest szczególnie ważny w przypadku neuronów, które wykorzystują różnicę napięcia w celu rozpalania potencjałów czynnościowych.}

W neuronach i innych komórkach w układzie nerwowym generowany jest potencjał czynnościowy, gdy potencjał spoczynkowy jest zaburzony. Potencjał czynności zaczyna się od napływu jonów Na ^{+ do CELL przez niektóre kanały jonowe, które powodują depolaryzację potencjału błony po osiągnięciu określonego progu. Tutaj generowany jest potencjał czynności, a sygnał elektryczny jest przesyłany przez neuron. Po skokach w Na + otwiera się bardziej bramkowe kanały jonowe, uwalniając K + z komórki, etap potencjału czynnościowego jest znany jako hiperpolaryzacja, w której potencjał błony spada poniżej normalnego napięcia spoczynku. Następnie komórka przywraca swój potencjał spoczynkowy za pomocą Na +/k + -Atpaza w procesie repolaryzacji.}

Jony wapnia (CA) są również ważne w utrzymywaniu potencjału spoczynkowego błony w komórkach mięśniowych. Jony CA ²⁺ są przechowywane w organelle zwanym retikulum sarkoplazmatycznym, który zawiera pompy białkowe w celu utrzymania wysokich stężeń Ca ²⁺ wewnątrz przedziału. Kiedy komórka mięśniowa ma się kurczyć, sygnał elektryczny uruchamia siatkówkę sarkoplazmatycznąUm przy użyciu potencjału spoczynkowego. Przedział jest następnie w stanie otworzyć się, uwalniając jony CA 2+ do komórki, które wiążą się z włóknami, które pozwalają mięśniowi kurczyć się.