Dinlenme potansiyeli, bir hücre zarı boyunca voltajdaki farktır ve bazen dinlenme voltajı olarak adlandırılır. Nöronlar ve kas hücreleri gibi bazı hücre tipleri, hücre ve vücuttaki değişiklikleri harekete geçirmek için dinlenme potansiyeli kullanır. Aksiyon potansiyelleri, kas kasılması ve hücrede denge işlemlerinin oluşturulması veya değiştirilmesi, zarın dinlenme potansiyelini içerir.
Sitosolde veya hücre iç kısmında ve ayrıca farklı hücre bölmeleri ve organellerinde farklı iyon konsantrasyonları vardır. İyonlar pozitif veya negatif olarak yüklendiklerinden, bu farklı bölmeler arasında bir yük farkı yaratarak elektrik potansiyelinde bir fark yaratırlar. Çoğunlukla, hücreler bu farkı protein iyon pompaları ve kanalları kullanarak bir zar boyunca korumak isteyecektir. Bir elektrik potansiyeli farkı muhafaza edildiğinde, dinlenme potansiyeli olarak adlandırılır.
Bir membran için dinlenme voltajı yaratmada ve korumada en çok ilgilenen iyonlar sodyum (Na) ve potasyum (K) iyonlarıdır. Genel olarak, K + konsantrasyonu hücre içinde dıştan daha büyükken, Na + konsantrasyonu hücrenin dışından daha büyüktür. Bu fark, nispi konsantrasyonları korumak için enerji için adenosin trifosfat (ATP) kullanan Na + / K + -ATPase adlı bir membran protein pompası ile sağlanır. Pompa, ihraç ettiği her iki K + iyonu için hücreye üç Na + iyonu ekleyerek hücrenin içine daha negatif bir yük verir. Bu dinlenme potansiyeli, ateş aksiyon potansiyelleri için voltaj farkını kullanan nöronlar için özellikle önemlidir.
Sinir sistemindeki nöronlarda ve diğer hücrelerde, dinlenme potansiyeli bozulduğunda bir aksiyon potansiyeli ortaya çıkar. Aksiyon potansiyeli, belirli bir eşik karşılandıktan sonra membran potansiyelinin depolarizasyonunu yaratan belirli iyon kanallarından hücreye Na + iyonlarının akmasıyla başlar. Burada, hareket potansiyeli üretilir ve elektrik sinyali nörondan iletilir. Na + ' daki ani artıştan sonra, daha fazla voltaj kapılı iyon kanalı açılır, K + ' yı hücreden serbest bırakır, aksiyon potansiyelindeki bir adım, membran potansiyelinin normal dinlenme voltajının altına düştüğü hiperpolarizasyon olarak bilinir. Hücre daha sonra repolarizasyon sürecinde Na + / K + -ATPase kullanarak dinlenme potansiyelini yeniden oluşturur.
Kalsiyum (Ca) iyonları kas hücrelerinde dinlenme zarı potansiyelinin korunmasında da önemlidir. Ca2 + iyonları, bölmenin içinde yüksek Ca2 + konsantrasyonlarını korumak için protein pompaları içeren sarkoplazmik retikulum adı verilen bir organelde depolanır. Bir kas hücresinin kasılması söylendiğinde elektriksel bir sinyal, dinlenme potansiyelini kullanarak sarkoplazmik retikülü tetikler. Bölme daha sonra Ca2 + iyonlarını hücrenin içine bırakarak açılarak kası kasılmasını sağlayan liflere bağlanır.
