26.  Polaryzacja błony komórkowej

potencjał spoczynkowy

 

Potencjał elektryczny wnętrza komórki jest różny od potencjały jej środowiska zewnętrznego. Można to wykazać doświadczalnie za pomocą
mikroelektrod, z których jedną wkłuwa się do wnętrza komórki, a drugą umieszcza na jej
powierzchni.



 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Różnica potencjałów
zmierzona woltomierzem o bardzo dużym oporze wewnętrznym wynosi

około 50 � 100 mV, w
zależności od rodzaju komórki.

Mechanizm potencjału
spoczynkowego wynika z:

�  ujemnego potencjału Donnana

�  różnej przepuszczalności błony dla jonów (potencjał dyfuzyjny)

�  aktywnego transportu jonów

Potencjał spoczynkowy
jest efektem współdziałania kilku mechanizmów. Potencjał spoczynkowy jest uzależniony od trzech rodzajów
jonów: potasu, sodu i chloru. Ponieważ stężenia jonów sodu i potasu na zewnątrz i wewnątrz komórki są odpowiednio bliskie
siebie co do wartości, a jony chloru są w równowadze, największy wpływa wywierają
jony potasu, dla których błona ma największą półprzepuszczalność.

 

U podstaw zmiennej
przepuszczalności błony komórkowej leżą
molekularne zmiany w

strukturze kanałów
jonowych, które są zbudowane z podjednostek białkowych będących

strukturalnymi
białkami błony.

²  Potencjał spoczynkowy dotyczy wyłącznie komórek w stanie
niepobudzonym

²  Jest uzależniony od stężeni K+ Na+ Cl- A- których stężenie nie jest jednakowe
wewnątrz
i na zewnątrz
komórki

²  Potencjał wnętrza komórki jest ujemny w stosunku do jego otoczenia
(-40 - -100 mV)

²  Potencjał spoczynkowy neuronu -90mV

 

Potencjał
spoczynkowy to
różnica potencjałów (napięcie) między obiema stronami błony
plazmatycznej
niepobudzonej komórki pobudliwej.

Wszystkie
napięcia na błonie wyraża się jako różnice potencjału wnętrza komórki do
potencjału po stronie zewnętrznej. Potencjały spoczynkowe mają wartości ujemne,
które w komórkach nerwowych wahają się między
65 mV
a
90 mV. Powstanie potencjału spoczynkowego jest spowodowane przede wszystkim
tendencją jonów potasu
do przepływania zgodnie z gradientem stężenia tych jonów z wnętrza na zewnątrz błony
komórkowej.
Powoduje to pozostanie niewielkiego nadmiaru ładunków ujemnych po wewnętrznej stronie
błony. Inne jony (np. sodu) jedynie w niewielkim stopniu wpływają na wartości
potencjału spoczynkowego. Siła elektrochemiczna, powodująca ruch jonu poprzez
błonę komórkową, jest różnicą między potencjałem spoczynkowym a potencjałem
równowagi dla danego jonu. Potencjał równowagi jonu jest to taki potencjał,
przy którym wpływ tego rodzaju jonów z komórki jest równy ich wpływowi do jej
wnętrza.