Mirujući membranski potencijal

Membranski potencijal
Membranski potencijal

Membranski potencijal
Membranski potencijal

Postojanje polarizacije stanične membrane u mirovanju je preduslov za prijem, prijenos podražaja i/ili odgovor stanice na njega. U stanju mirovanja u stanicama razdražljivih, ekscitabilnih tkiva, postoji prirodni ili mirujući membranski potencijal (MMP). Polarizacija stanične membrane, koja je u osnovi MMP, je razlika potencijala između intra i ekstracelularne površine stanične membrane. Stanična membrana je sa unutrašnje strane elektronegativna, a sa spoljašnje elektropozitivna. Unutrašnja strana je elektronegativna zbog nagomilavanja negativno nabijenih čestica; veliki nedifuzibilni anjoni: albumini, fosfati.Vanjska strana je elektropozitivna zbog nagomilavanja pozitivno nabijenih čestica. Po dogovoru MMP se označava negativnim predznakom. Vrijednost mu zavisi od vrste organizma i vrste stanica (u rasponu od –9 do –100 mV). MMP u debelim nervnim vlaknima i u mišićnim vlaknima poprečno prugastih mišića iznosi od -70 do -90 mV.

Uzroci nastanka mirujućeg membranskog potencijala su :

  • SEMIPERMEABILNOST MEMBRANE: Membrana je u mirovanju 50-100 puta permeabilnija za K+ nego za Na+. Razlog tome je veći broj pasivnih kanala za K+ nego za Na+
  • Razlika u koncentraciji jona na staničnoj membrani: KONCENTRACIONI GRADIJENT
extracelularno intracelularno
Na+ 140 mmol/L 14 mmol/L
K+ 4 mmol/L 140 mmol/L
Cl- 109 mmol/L 10 mmol/L

Budući da je za K+ membrana i do 100 puta propusnija u mirovanju, joni K+ se kreću niz svoj koncentracijski gradijent prema vani i redaju se sa vanjske strane stanične membrane stvarajući pozitivan naboj. Njihovim izlaskom na unutrašnjoj strani membrane se nagomilavaju negativno naelektrisani anjoni proteina i fosfata. To su makromolekule koje ne mogu izaći pa se redaju sa unutrašnje strane i tako formiraju negativan naboj.

Budući da je MMP dinamičan proces, mijenja se pri djelovanju neke draži, bitno je da se on nakon djelovanja draži ponovo uspostavi kako bi membrana bila ponovo podražljiva. Pri narušavanju MMP se uključuje Na-K pumpa koja izbacuje 3 Na, a ubacuje 2K,uz korištenje energije ATP-a.

Koncentracija jona kalija unutar stanice iznosi oko 140 mmol/L, a van nje je oko 4 mmol/L. Hemijski koncentracioni gradijent za kalij usmjeren je iz stanice prema vanjskoj sredini. Joni kalija zbog toga difundiraju kroz svoje kanale niz koncentracioni gradijent. Izlazeći u vanjsku sredinu, pozitivni joni kalija nose iz stanice pozitivne naboje, pa se stvara elektropozitivnost sa vanjske strane membrane. Ovu difuziju jona K+ ne prati difuzija anjona, čije su hidratisane čestice suviše velike da bi mogle proći kroz kanale.
Sa unutrašnje površine membrane se zbog toga nakupljaju negativno nabijene čestice i uspostavlja se i električni gradijent. On uvjetuje difuziju jona kalija u suprotnom smjeru, iz vanjske sredine nazad u stanicu. Obje sile zajedno se označavaju kao elektrohemijski gradijent.

Koncentracija natrija van stanice je oko 142 mmol/L, a unutar stanice oko 14 mmol/L. Koncentracijski gradijent za natrij je usmjeren u stanicu. Sa obzirom na to da je membrana sa unutrašnje strane elektronegativni električni gradijent za pozitivni natrijev jon usmjeren je u istom pravcu.

Be the first to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*


Ova web-stranica koristi Akismet za zaštitu protiv spama. Saznajte kako se obrađuju podaci komentara.