تتحرك الأيونات عبر قنوات الغشاء ، وتشكل فرق شحنة بين مقصورتين. ينتج عن هذا الجهد (أو الجهد) عبر الغشاء. كيف ولماذا؟


الاجابه 1:

لا.

تتحرك الأيونات عبر قنوات الغشاء وبالتالي تشكل التيارات الأيونية.

كل من الحلول داخل وخارج الخلية كما لا يزال محايدا - مبدأ الحيادية الإلكترونية.

في الحال ، يمكن أن تكون الشحنة المحلية متباينة بعض الشيء ، لكن الشحنة العالمية على نطاق زمني ذي صلة من الناحية الفسيولوجية تظل صفرية في جميع المحاليل المائية.

الآن ، ما يتأثر فعليًا بالتيارات الأيونية هو التوزيع المحلي للشحنات على مقربة من الغشاء. يخلق هذا التوزيع المحلي فرقًا محتملًا بين الجانبين الداخلي والخارجي للغشاء (فرق الجهد = الجهد)

إمكانات الغشاء (داخل الخلايا) ليست صفرية لأن هناك العديد من الأيونات التي يتم الاحتفاظ تركيزها بنشاط ثابت بواسطة المضخات. وبالتالي بدلاً من التوازن الكيميائي النقي ، أي أن التركيزات داخل الخلايا تساوي خارج الخلية ، يوجد تركيز كهروكيميائي. وهذا يعني أنه لا يوجد صافي الحالي ، ولكن الجهد ليس صفرا.

هناك مفهومان رئيسيان في الكيمياء الكهربائية لفهم الإمكانات الباقية لغشاء الخلايا: إمكانات Nernst (توازن Nernst) وتوازن Goldman-Hodgkin-Katz (معادلة).


الاجابه 2:

يتم ضخ الأيونات عبر الغشاء بواسطة المضخات أو الناقلات النشطة. هذه هي ما يولد الإمكانات. يتم تشغيل المضخات من خلال ATPs الأكثر شيوعًا أو NAD (P) H أو بعض العملات الخلوية الأخرى. وهذه بدورها تأتي من جزيئات عضوية أكبر تستضيف طاقة كيميائية أو طعام. في الغالب يتم تسخير الإمكانات المتولدة عن طريق قناة مقترنة ببعض البروتينات الحركية الأخرى ، أو في حالة الخلايا العصبية (في الواقع استثناء في علم الأحياء) فإن التغيير في الإمكانات هو الهدف النهائي. ثم يتم استخدام هذه البروتينات الحركية لدفع بعض ردود الفعل الأخرى.

هل ترى ذلك؟ كيف ولماذا؟ هذا في الواقع هو وسيلة معقدة للغاية لترجمة الطاقة الكيميائية المخزنة في الطعام إلى عملات خلوية ، ومن ثم ترجمتها إلى أشكال أخرى من العملات الخلوية المحمولة والمتحركة أو غيرها من الإجراءات الخلوية الفعلية على المستوى الجزيئي.


الاجابه 3:

يمكن أن تغير حركة الشحنة الكهربائية من الخارج إلى الداخل ، عن طريق حركة الأيونات عبر مسام القنوات ، فرق الجهد (أو الجهد) عبر الغشاء ، وقد تؤدي إمكانات الغشاء إلى تحرك الأيونات. في الواقع ، يُعرّف الفرق المحتمل بأنه العمل المنجز في تحريك الشحنة ، من الخارج إلى الداخل. يمكن مقارنة ذلك بضغط الماء ، الذي يحدد مقدار تحرك الماء على سبيل المثال على طول الخرطوم. الجهد = الضغط ، الشحنة = كمية الماء ، التيار = جالون في الثانية الواحدة ، المقاومة = مدى سهولة تحرك الماء ، السعة = الماء الزائد الذي يمكن أن تحتويه الحاوية المرنة عندما تتوسع نتيجة الضغط.

لاحظ أنه إذا كان الغشاء نافذًا إلى أيون واحد فقط ، فيمكن أن يكون هناك غشاء محتمل على الرغم من أن الشحنة قد توقفت عن الحركة. تُعرف هذه الإمكانية باسم إمكانات Nernst لتلك الأيونات ، وهي حالة توازن مع عدم وجود حركة أيونية صافية. تعتمد قيمة هذا الجهد فقط على التركيز النسبي للأيونات على جانبي الغشاء. ولكن أثناء تطور هذا الجهد ، تتحرك كميات ضئيلة من الشحن عبر الغشاء عبر القنوات الأيونية ذات الصلة. يتم تحديد كمية الشحن الصغيرة الفعلية التي تتحرك من خلال قدرة الغشاء ، على الرغم من أن الجهد الذي يتطور لا يحدث.


الاجابه 4:

يمكن أن تغير حركة الشحنة الكهربائية من الخارج إلى الداخل ، عن طريق حركة الأيونات عبر مسام القنوات ، فرق الجهد (أو الجهد) عبر الغشاء ، وقد تؤدي إمكانات الغشاء إلى تحرك الأيونات. في الواقع ، يُعرّف الفرق المحتمل بأنه العمل المنجز في تحريك الشحنة ، من الخارج إلى الداخل. يمكن مقارنة ذلك بضغط الماء ، الذي يحدد مقدار تحرك الماء على سبيل المثال على طول الخرطوم. الجهد = الضغط ، الشحنة = كمية الماء ، التيار = جالون في الثانية الواحدة ، المقاومة = مدى سهولة تحرك الماء ، السعة = الماء الزائد الذي يمكن أن تحتويه الحاوية المرنة عندما تتوسع نتيجة الضغط.

لاحظ أنه إذا كان الغشاء نافذًا إلى أيون واحد فقط ، فيمكن أن يكون هناك غشاء محتمل على الرغم من أن الشحنة قد توقفت عن الحركة. تُعرف هذه الإمكانية باسم إمكانات Nernst لتلك الأيونات ، وهي حالة توازن مع عدم وجود حركة أيونية صافية. تعتمد قيمة هذا الجهد فقط على التركيز النسبي للأيونات على جانبي الغشاء. ولكن أثناء تطور هذا الجهد ، تتحرك كميات ضئيلة من الشحن عبر الغشاء عبر القنوات الأيونية ذات الصلة. يتم تحديد كمية الشحن الصغيرة الفعلية التي تتحرك من خلال قدرة الغشاء ، على الرغم من أن الجهد الذي يتطور لا يحدث.