341 (20)

Z powyższych rozważań wynika, źc na potencjał spoczynkowy komórki wpływ wywierają jony sodu i potasu. Wartość potencjału spoczynkowego jest w ięc zależna od stężeń jonów wew nątrz i na zewnątrz komórki oraz przepuszczalności Mony dla poszczególnych rodzajów jonów i jest on obliczany na podstawie wzoru Goldmana, zwanego leź wzorem Goldmana-Hodgkina-Katza:

^F    PkIK*). ♦ /*v,|Na*|«+ PcilCI~|i

gd/ie /*_t. P^. P₀ - pn*pmxczaJno« odpowiednich jaadw. » n**u**:h vię/rftu. * - wewnątrz ki»-nkWfci. z - /en naft/ komórti

Z powyższego równania wynika, źc im większe stężenie danego rodzaju jonów i większa przepuszczalność Mony dla tych jonów, tym większy wkład danego rodzaju jonów do potencjału spoczynkowego. Łatwo zauważyć, że w granicznym przypadku, gdy przepuszczalność Mony dla jednego rodzaju jonów jest szczególnie wysoka, ze wzoru Goldmana otrzymać można wzór Ncm&ta.

Reasumując, można stwierdzić, że potencjał spoczynkowy jest uzależniony od trzech rodzajów jonów: potasu, sodu i chloru. Ponieważ stężenia jonów sodu i potasu na zewnątrz i wew nątrz komórki są odpowiednio Miskie siebie co do wartości, a jony chloru są w równowadze (lab. 13.3), największy wpływ wywierają jony potasu. dla których Mona ma najw iększą przepuszczalność.

13.4. Model elektryczny błony komórkowej

Łjeszek Kubisz

Jak weześnicj napisano, dyfuzja jonów potasu na zewnątrz komórki prowadzi do powstania po obu stronach Mony warstwy ładunku elektrycznego. Powoduje to wytworzenie różnicy potencjałów elektrycznych o wartości równej potencjałowi równowagowemu jonów potasu. Różnica stężeń pozwala zatem na traktowanie komórki jak ogniwa stężeniowego o sile elektromotorycznej AV równej potencjałowi równowagowemu. Każdy otwarty dla jonów potasu kanał jonowy wytwarza zatem określoną siłę elektromotoryczną wywołującą ruch jonów potasu w kierunku malejącego stężenia. Same kanały można uważać za przewodniki elektryczne o skończonym oporze elektrycznym R. Im łatwiej jon transportowany jest przez kanał, dzięki istniejącemu gradientowi stężeń, czyli im mniejsze straty energii, tym mniejszy opór elektryczny danego kanału. Przewodnictwo elektryczne C całej Mony komórkowej zależy od liczby iV otwartych kanałów i R pojedynczego kanału, czyli:

CmMR    (13.3)

Sama Mona komórkowa posiadająca po obu swoich stronach ładunki przeciwnych znaków zachowuje się podobnie jak kondensator. Schemat układu, który jest elektrycznym modelem błony komórkowej, przedstawiono na rycinie 13.9.

341