膜电位:功能,作用与疾病

所有生命都来自海洋。 因此,身体中的某些状况是建立在这些原始生命状况之上的。 这意味着生物中的重要组成部分是 。 它们使所有生理过程成为可能,是器官的一部分,并在水溶液中形成离子。 氯化物 占主导地位 在细胞中。 它们以离子形式驱动蛋白质功能,确定细胞内部和外部条件之间的渗透活性成分,并产生电势。 一种这样的电势是膜电势。

膜电位是多少?

膜电位是指容器外部与内部之间的电压或电位差。 细胞膜。 所有细胞都具有形成膜电位的特性。 膜电势应理解为膜的外部和内部之间的电压或电势差 细胞膜。 浓缩电解质时 膜的彼此分离并且在膜中对于离子具有电导率,膜电位发生。 人体中的生物过程极为复杂。 特别是对于肌肉和神经细胞以及所有感觉细胞,膜电位起决定性作用。 在所有这些单元中,该过程都处于静止状态。 仅通过一定的刺激或激发,细胞才被激活并且电压发生变化。 变化从静止电位开始,然后返回到静止电位。 在这种情况下,我们说的是去极化。 这是由于电,化学或机械作用引起的膜电位的降低。 电压变化以脉冲形式发生,并沿着膜传输,从而在整个生物体内传输信息,并使各个器官之间可以相互交流。 神经系统,以及环境。

功能与任务

人体中的细胞是可兴奋的,由以下物质组成 离子,只要它们在细胞外即可。 很少 离子存在于细胞内。 电池内部和外部之间的不平衡导致负的膜电位。 膜电势始终带负电,并且在单个细胞类型中具有恒定且特征性的大小。 它们用微电极测量,一个微电极进入细胞内部,另一个微电极作为参考电极位于细胞外空间。 膜电位的原因是 浓度 离子。 这意味着即使在净 分配 阳离子的正负两面都相同。 由于细胞的脂质层使离子有可能在膜表面积聚,因此膜电位得以建立,但它们无法穿透非极性区域。 这 细胞膜 离子的电导率太低。 这导致高的扩散压力。 不仅作为一个整体,每个单元都具有导电性。 然后,扩散压力导致从细胞质转移。 尽快 离子在这些条件下逸出,正电荷会在电池中损失。 因此,其结果是,内膜表面带负电,从而形成 平衡。 由此形成电势。 随着离子侧面的每次变化,这种情况都会增加。 反过来, 浓度 膜的梯度减小,随之而来的是膜的扩散压力。 。 因此,流出被中断并且创建了新的平衡。 膜电位的水平因细胞而异。 通常,它相对于电池外部为负,幅度从(-)50 mV到(-)100 mV不等。 另一方面,在平滑肌细胞中,会形成(-)30 mV的较小膜电位。 一旦细胞膨胀(在肌肉和神经细胞中就是这种情况),膜电位在空间上也会不同。 在那里,它主要用作传播和信号传输,而在感觉细胞中,它可以进行信息处理。 后者以相同的形式出现在中央 神经系统。 在 线粒体 和叶绿体,膜电位是能量代谢过程之间的能量耦合。 在此过程中,离子会逆着电压传输,在这种条件下很难进行测量,尤其是要在没有机械,化学或电气干扰的情况下进行测量。 其他比率发生在细胞外部,即细胞外液中。 没有蛋白质 分子 在那里,这就是为什么比率被反转的原因。 虽然蛋白质 分子 具有高电导率,它们不能穿过膜壁。 正钾离子一直在努力 平衡浓度。 因此,被动运输 分子 在细胞外液中发生。 这个过程一直持续到积累的电荷再次达到平衡为止。 在这种情况下,发生能斯特势。 这说明可以计算所有离子的电势,因为其大小取决于膜两侧的浓度梯度。 对于钾,在生理条件下的强度为(-)70至(-)90 mV,对于钠,其强度约为(+)60 mV。

疾病与失调

膜电位的大小表征了一般 健康 的细胞。 健康的细胞的大小为(-)70至(-)90 mV。 能量流很强,并且电池高度极化。 XNUMX%的细微能量用于极化。 因此,膜电位高。 在患病的细胞中,情况有所不同。 它需要能源贫乏地区从其环境中获取精细物质的能源。 这样,它要么执行水平摆动,要么执行左转弯。 这些细胞的膜电位非常低,细胞振动也很低。 癌症预防 例如,电池单元的大小仅为(-)10 mV。 因此,对感染的敏感性很高。