Vad är Membranpotential?
En membranpotential är spänningen som finns över cellens membran. Det är också känt som en transmembranpotential, och det är särskilt viktigt i nervceller eller nervceller. Membranpotentialen orsakas av en elektrisk potentialskillnad mellan insidan och utsidan av cellen. När en neuron är i vila, vilket betyder att den inte avfyrar en nervimpuls, har insidan av dess cellmembran en negativ laddning jämfört med cellens utsida. Detta resulterar från olika koncentrationer av laddade joner omedelbart inuti och utanför membranet.
Membranpotentialer uppstår eftersom cellmembran inte tillåter natrium- och kaliumjoner att passera fritt in och ut från cellerna och nå en jämvikt. Istället tillåter speciella passager som kallas jonkanaler kaliumjoner att röra sig ut genom cellmembranet, vilket minskar den positiva laddningen inuti cellen. Jonpumpar i membranet använder energi för att pumpa natriumjoner ut ur cellen, medan de pumpar kalium i. För varje par kaliumjoner som förflyttas in i cellen av dessa jontransportörer flyttas tre natriumjoner utanför, vilket orsakar en total förlust av positiv laddning från cellen. Negativt laddade proteinmolekyler inuti cellen hindras också från att lämna.
Tillsammans skapar dessa faktorer en negativ laddning inuti cellen relativt utsidan, som bildar membranpotentialen. Potentialen är konstant i vila, men förändringar i nervcellerna när impulser överförs från en neuron till en annan. Under nervimpulsöverföring inträffar det som kallas en handlingspotential där cellmembranet går igenom en process som kallas depolarisering. Efter handlingspotentialen återgår membranpotentialen till sitt normala vilotillstånd, vilket normalt mäts som en skillnad på -70 millivolt mellan insidan och utsidan av membranet.
Handlingspotentialen börjar när en nervstimulus anländer till cellen och öppnar speciella natriumkanaler i cellmembranet. Positivt laddade natriumjoner passerar in i cellen och membranpotentialen förändras och blir mindre negativ. När en punkt känd som åtgärdströskeln uppnås öppnar många fler natriumkanaler och insidan av cellmembranet blir positivt laddat, omvänt av det normala.
Runt toppen av handlingspotentialen öppnas kaliumkanaler och kalium översvämmar ut ur cellen. Detta gör insidan av cellen mer negativ så att membranet ompolariseras. Natriumkanaler stänger också runt denna tid. Vanligtvis överskottar ompolarisationen och återgår gradvis till den normala vilamembranpotentialen. Denna process för att vända membranpotentialen för att skapa en handlingspotential är det som gör att impulser kan överföras längs nerverna.