- Корректировка стаба Александрова.
Мембранный потенциал (реже - трансмембранный потенциал) - разность электрических потенциалов между растворами электролитов, разделенных проницаемой мембраной.
Роль мембраны в первую очередь состоит в создании препятствия к смешиванию растворов, расположенных по её разные стороны. Мембрана может быть либо электрически индифферентной, диффузия через которую возможна для всех частиц, имеющихся в растворе; либо полупроницаемой (активной), через такую мембрану некоторые частицы пройти не могут (см. осмос).
- Равновесный мембранный потенциал в начале ХХ века часто именовали потенциалом Доннана
Введение[]
Мембранный потенциал (также трансмембранное потенциальное или мембранное напряжение) - различие в электрическом потенциале между интерьером и внешностью биологической клетки. Все клетки животных окружены плазменной мембраной, составленной из двойного слоя липида с разнообразием типов белков, вложенных в это. Мембранный потенциал возникает прежде всего из взаимодействия между мембраной и действиями двух типов трансмембранных белков, вложенных в плазменную мембрану. Мембрана служит и изолятором и барьером распространения к движению ионов. Белки транспортера/насоса иона активно выдвигают ионы поперек мембраны, чтобы устанавливать градиенты концентрации поперек мембраны, и каналы иона позволяют ионам перемещать поперек мембраны вниз те составляющие концентрации. Этот процес известен как облегченное распространение. В самом фундаментальном примере этого, транспортер иона Na+/K+-ATPase качает ионы натрия от внутренней части до внешней стороны, и ионов калия от внешней стороны до внутренней части клетки. Это устанавливает два градиента концентрации: градиент для натрия, где его концентрация намного выше снаружи чем в ячейке, и градиенте для калия, где его концентрация намного выше в ячейке чем снаружи.
Трансмембранные отборные калием каналы утечки позволяют ионам калия распространяться поперек мембраны, вниз градиента концентрации, который был установлен ATPase, создавая разделение обвинения, и таким образом, напряжение, поперек мембраны. В почти во всех случаях, ион, который определяет так называемый "отдыхающий" мембранный потенциал ячейки, является калием, хотя другие ионы действительно вносят вклад большим количеством незначительных способов. В соответствии с соглашением, признак мембранного потенциала определяется как напряжение внутри относительно основания вне клетки. В случае калия, его распространение вниз его градиента концентрации, к внешней стороне ячейки, создает трансмембранное напряжение, которое является отрицательным относительно внешней стороны ячейки, и типично–60 к–80 милливольтам (милливольт) в амплитуде.
Фактически все eukaryotic клетки (включая клетки от животных, заводов, и грибов) поддерживают трансмембранный потенциал отличный от нуля, обычно с отрицательным напряжением в интерьере клетки по сравнению с внешностью клетки. Мембранный потенциал имеет две основных функции. Сначала он позволяет клетке функционировать как батарея, обеспечивая власть управления разнообразием "молекулярных устройств" вложенных в мембрану. Во вторых, в электрически легковозбудимых клетках, типа нейронов и клеток мускула, это используется для того, чтобы передать сигналы между различными частями клетки. Сигналы произведены, открывая или закрывая каналы иона однажды в мембране, производя местное изменение в мембранном потенциале, который заставляет электрический ток течь быстро к другим пунктам в мембране.
В нелегковозбудимых клетках, и в легковозбудимых клетках в их местах основания, мембранный потенциал проведен по относительно устойчивой ценности, названной отдыхающим потенциалом. Для нейронов, типичные ценности отдыхающего потенциального диапазона от–70 до–80 милливольт; то есть, интерьер клетки имеет отрицательное напряжение основания немного меньше, чем одна десятая вт. Открытие и закрытие каналов иона могут вызвать отъезд от отдыхающего потенциала. Это называют деполяризацией, если внутреннее напряжение становится более уверенным (скажем от-70 милливольтов до-60 милливольтов), или гиперполяризация, если внутреннее напряжение становится более отрицательным (говорят от-70 милливольтов до-80 милливольтов). В легковозбудимых клетках, достаточно большая деполяризация может вызвать потенциал действия, в котором мембранный потенциал изменяется быстро и значительно в течение короткого времени (на заказе в пределах от 1 - 100 миллисекунд), часто полностью изменяя его полярность. Потенциалы действия произведены активацией определенных каналов иона напряжения-gated.
В нейронах, факторы, которые влияют на мембранный потенциал, разнообразны. Они включают многочисленные типы каналов иона, некоторые, которые являются химически gated и некоторые, которые являются напряжением-gated. Поскольку каналами иона напряжения-gated управляет мембранный потенциал, в то время как мембранный сам потенциал - под влиянием этих тех же самых каналов иона, петли обратной связи, которые учитывают сложную временную динамику, возникают дополнительно
Мембранный потенциал в физической химии[]
Напряжение[]
Ионы и силы, ведущие их движение[]
Плазменные мембраны[]
Облегченное распространение и транспорт[]
Насосы иона[]
Каналы иона[]
Каналы утечки[]
Каналы лиганда-gated[]
Зависимые напряжением каналы[]
Потенциал аннулирования[]
Эквивалентный кругооборот[]
Отдыхающий потенциал[]
Градуируемые потенциалы[]
Все другие ценности мембранного потенциала[]
Эффекты и значения[]
Мембранный потенциал в биохимии[]
Мембранный потенциал имеет огромное значение в жизни многоклеточных существ. Он связан с работой натриевой протонной помпы, других механизмов саморегуляции клеточного обмена; с устойчивостью таких клеток, как эритроциты, но особенно хорошо видна роль мембранного потенциала при анализе работы нервных клеток. Клетки животных ограничены липопротеидной мембраной, являющейся электрическим изолятором. Между содержимым клетки и внеклеточной жидкостью формируется и поддерживается определённое значение разности потенциалов, так называемый мембранный потенциал.
Формирование мембранного потенциала[]
Все ячейки животных окружены плазменной мембраной, составленной из двойного слоя липида с разнообразием типов белков, вложенных в это. Мембранный потенциал возникает прежде всего из взаимодействия между мембраной и действиями двух типов трансмембранных белков, вложенных в плазменную мембрану. Мембрана служит и изолятором и барьером распространения к движению ионов. Белки транспортера/насоса иона активно выдвигают ионы поперек мембраны устанавливать градиенты концентрации поперек мембраны, и каналы иона позволяют ионам перемещать поперек мембраны вниз те градиенты концентрации, процесс, известный как облегченное распространение. В самом фундаментальном примере этого, транспортер иона Na+/K+-ATPase качает ионы натрия от внутренней части до внешней стороны, и ионов калия от внешней стороны до внутренней части ячейки. Это устанавливает два градиента концентрации: градиент для натрия, где его концентрация намного выше снаружи чем в ячейке, и градиенте для калия, где его концентрация намного выше в ячейке чем снаружи. Трансмембранные отборные калием каналы утечки позволяют ионам калия распространяться поперек мембраны, вниз градиент концентрации, который был установлен ATPase, создавая разделение обвинения, и таким образом напряжение, поперек мембраны. В почти всех случаях, ион, который определяет так называемый "отдыхающий" мембранный потенциал ячейки, является калием, хотя другие ионы действительно вносят вклад большим количеством незначительных способов. В соответствиис соглашением, признак мембранного потенциала определяется как напряжение внутри относительно основания вне ячейки. В случае калия, его распространение вниз его градиент концентрации, к внешней стороне ячейки, создает трансмембранное напряжение, которое является отрицательным относительно внешней стороны ячейки, и типично–60 к–80 милливольтам (милливольт) в амплитуде.
Фактически все eukaryotic ячейки (включая ячейки от животных, заводов, и грибов) поддерживают трансмембранный потенциал отличный от нуля, обычно с отрицательным напряжением в интерьере ячейки по сравнению с внешностью ячейки. Мембранный потенциал имеет две основных функции. Сначала, это позволяет ячейке функционировать как батарея, обеспечивая власть управлять разнообразием "молекулярных устройств" вложенный в мембрану. Во вторых, в электрически легковозбудимых ячейках, типа нейронов и ячеек мускула, это используется для того, чтобы передать сигналы между различными частями ячейки. Сигналы произведены, открываясь или закрываясь каналов иона однажды в мембране, производя местное изменение в мембранном потенциале, который заставляет электрический ток течь быстро к другим пунктам в мембране.
Измерение мембранного потенциала[]
См. также[]
- Потенциал действияl
- Потенциал покоя
- Пороговый потенциал
- Постсинаптический потенциал
- Рецепторный потенциал
- Следовый потенциал
- Электротонический потенциал
- Электрохимический потенциал
- en:Goldman Equation
- en:Membrane biophysics
- en:Signal (biology)