Biologi for Majors II (Norsk)

For at nervesystemet skal fungere, nevroner må være i stand til å sende og motta signaler. Disse signalene er mulig fordi hvert neuron har en belastet cellenes membran (en spenning forskjellen mellom innsiden og utsiden), og ansvaret for denne membranen kan endre seg i respons til nevrotransmitter molekyler som slippes ut fra andre nevroner og miljømessige stimuli., For å forstå hvordan nerveceller kommuniserer, må man først forstå grunnlaget til baseline eller «hvile» membran kostnad.

Neuronal Ladede Membraner

lipid bilayer membranen som omgir et nevron er ugjennomtrengelig for ladede molekyler eller ioner. Å gå inn eller ut av nervecellen, ioner må passere gjennom spesielle proteiner som kalles ion-tv som spenner over membranen. Ion-tv har forskjellige konfigurasjoner: åpen, lukket, og inaktive, som illustrert i Figur 1. Noen ion-tv må være aktivert for å åpne og lar ionene passerer inn eller ut av cellen., Disse ion-tv er følsom for miljøet og kan forandre form deretter. Ion-tv som endrer sin struktur i respons til spenning endringer er kalt spenning-gating-ion-tv. Spenning-gating-ion-tv regulere den relative konsentrasjoner av ulike ioner inne i og utenfor cellen. Forskjellen i total kostnad mellom utsiden og innsiden av cellen kalles membranen potensial.

Figur 1. Spenning-gating-ion-tv åpne i respons til endringer i membranen spenning., Etter aktivering, de blir inaktivert for en kort periode og vil ikke lenger åpne i respons til et signal.

Hviler Membran Potensielle

Et nevron i ro er negativt ladet: innsiden av en celle er ca 70 millivolts mer negative enn utenfor (-70 mV, merk at dette tallet varierer avhengig av nevron type og arter). Denne spenningen kalles hvilende membran potensial; det er forårsaket av forskjeller i konsentrasjoner av ioner inne i og utenfor cellen., Hvis membranen var like gjennomtrengelig for alle ioner, hver type ion ville tvers av membranen, og systemet ville komme i likevekt. Fordi ioner kan ikke bare krysse membranen på vilje, det er forskjellige konsentrasjoner av flere ioner inne i og utenfor cellen, som vist i Tabell 1.

Den hviler membran potensial er et resultat av forskjellige konsentrasjoner i og utenfor cellen. Forskjellen i antall positivt ladet kalium-ioner (K+) i og utenfor cellen dominerer hviler membran potensial (Figur 2).

Figur 2., Den (en) hviler membran potensial er et resultat av ulike konsentrasjoner av Na+ og K+ – ioner inne i og utenfor cellen. En nerve impuls årsaker Na+ for å angi celle, noe som resulterer i (b) depolarization. På toppen handling potensial, K+ – kanaler åpne og cellen blir (c) hyperpolarized.

Når membranen er i ro, K+ – ioner samle seg inne i cellen på grunn av en netto bevegelse med konsentrasjon gradient., Den negative hviler membran potensialet er skapt og opprettholdt ved å øke konsentrasjonen av kationer utenfor cellen (i den ekstracellulære væsken) i forhold til inne i cellen (i cytoplasma). Den negative ladningen i cellen er opprettet av cellemembranen blir mer gjennomtrengelig for kalium ion-bevegelsen enn natrium ion bevegelse. I nevroner, kalium-ioner opprettholdes ved høye konsentrasjoner i cellen mens natrium ioner opprettholdes ved høye konsentrasjoner utenfor cellen., Cellen har kalium og natrium lekkasje tv som gjør at de to kationer å spre ned sin konsentrasjon gradient.

Imidlertid nevroner har langt mer kalium lekkasje kanaler enn natrium lekkasje-tv. Derfor, kalium diffunderer ut av cellen ved en mye raskere hastighet enn natrium lekkasjer i. Fordi flere kationer forlater cellen enn inn, dette fører til at det indre av cellen til å være negativt ladet i forhold til utsiden av cellen. Handlinger av natrium kalium pumpe bidra til å opprettholde den hviler potensial, når etablert., Husker at natrium kalium pumper bringer to K+ – ioner inn i cellen ved å fjerne tre Na+ ioner per ATP forbrukes. Som flere kationer er utvist fra cellen enn tatt i, innsiden av cellen er fortsatt negativt ladet i forhold til den ekstracellulære væsken. Det bør bemerkes at klor-ionene (Cl–) har en tendens til å samle seg utenfor cellen fordi de er frastøtt av negativt ladede proteiner i cytoplasma.

Bidra!

Forbedre dette pageLearn Mer