すべての生命は海から生まれます。 したがって、これらの元の生活条件に基づいて構築された身体の条件があります。 これは、生物の重要な構成要素が 塩。 それらはすべての生理学的プロセスを可能にし、器官の一部であり、水溶液中でイオンを形成します。 ナトリウム & カリウム 塩化 支配的です 塩 細胞内。 イオン形態では、それらはタンパク質機能を駆動し、細胞の内部条件と外部条件の間の浸透圧的に活性な成分を決定し、電位を引き起こします。 そのような電位のXNUMXつが膜電位です。
膜電位とは何ですか？
膜電位は、外側と内側の間の電圧または電位差です。 細胞膜。 すべての細胞は膜電位を形成する性質を持っています。 膜電位は、外部と内部の間の電圧または電位差であると理解されています。 細胞膜。 電解液を濃縮した場合 ソリューション 膜のは互いに分離されており、イオンの膜に導電性があり、膜電位が発生します。 体内の生物学的プロセスは非常に複雑です。 特に筋肉や神経細胞、そしてすべての感覚細胞にとって、膜電位は決定的な役割を果たします。 これらすべてのセルで、プロセスは休止状態にあります。 特定の刺激または励起によってのみ、細胞が活性化され、電圧の変化が起こります。 変化は静止電位から発生し、それに戻ります。 この場合、脱分極について話します。 これは、電気的、化学的、または機械的効果による膜電位の低下です。 電圧変化はインパルスとして起こり、膜に沿って伝達されるため、生物全体に情報が伝達され、個々の器官が互いに通信できるようになります。 神経系、および環境。
機能とタスク
人体の細胞は興奮性であり、 ナトリウム それらが細胞外である限り、イオン。 少数 ナトリウム イオンは細胞内に存在します。 細胞の内側と外側の不均衡は、負の膜電位をもたらします。 膜電位は常に負に帯電しており、個々の細胞タイプで一定の特徴的な大きさを持っています。 それらは微小電極で測定され、XNUMXつは細胞の内部に通じ、もうXNUMXつは参照電極として細胞外空間に配置されます。 膜電位の原因は、 濃度 イオンの。 これは、たとえネットがあったとしても、電圧が膜を横切って蓄積することを意味します ディストリビューション 正イオンと負イオンの量は両側で同じです。 細胞の脂質層がイオンを膜表面に蓄積することを可能にするので、膜電位が蓄積しますが、それらは非極性領域を貫通することはできません。 ザ・ 細胞膜 導電率が低すぎるため、イオンはそうすることができません。 これにより、拡散圧力が高くなります。 全体としてだけでなく、個々のセルには導電性があります。 次に、拡散圧力が細胞質からの移動につながります。 すぐに カリウム これらの条件下でイオンが逃げると、セル内で正電荷が失われます。 したがって、結果として、内膜表面は負に帯電し、 。 したがって、電位が形成されます。 これは、イオンの側面が変わるたびに増加します。 順番に、 濃度 膜の勾配が減少し、それとともに、 カリウム。 したがって、流出は中断され、新しい均衡が作成されます。 膜電位のレベルは細胞ごとに異なります。 原則として、セルの外部に対して負であり、大きさは（-）50 mVから（-）100mVまで変化します。 一方、平滑筋細胞では、（-）30mVのより小さな膜電位が発生します。 筋肉や神経細胞の場合のように、細胞が拡張するとすぐに、膜電位も空間的に異なります。 そこでは主に伝播と信号伝達として機能し、感覚細胞では情報処理を可能にします。 後者は中央で同じ形で発生します 神経系。 の中に ミトコンドリア 葉緑体では、膜電位はエネルギー代謝プロセス間のエネルギー結合です。 このプロセスでは、イオンは電圧に逆らって輸送されます。このような条件下では、特に機械的、化学的、または電気的な干渉なしに測定を行う場合、測定は困難です。 他の比率は、細胞外部、すなわち細胞外液で発生します。 たんぱく質はありません そこで、比率が逆になります。 たんぱく質ですが 導電率が高いため、膜壁を通過できません。 正のカリウムイオンは常に努力します 濃度。 したがって、の受動輸送 細胞外液で発生します。 このプロセスは、蓄積された電荷が再び平衡状態になるまで続きます。 この場合、ネルンスト電位が発生します。 これは、大きさが膜の両側の濃度勾配に依存するため、すべてのイオンの電位を計算できることを示しています。 カリウムの場合、生理学的条件下での大きさは（-）70〜（-）90 mVであり、ナトリウムの場合、それは約（+）60mVです。
疾患および障害
膜電位の大きさは一般的な特徴です 健康 細胞の。 健康な細胞の大きさは（-）70から（-）90mVです。 エネルギーの流れは強く、セルは高度に分極しています。 微妙なエネルギーのXNUMX％が分極に使用されます。 したがって、膜電位は高い。 病気の細胞では、状況は異なります。 それは、エネルギーの乏しい地域によって、その環境からの微細な物質的なエネルギーを必要とします。 そうすることで、それは水平振動または左折のいずれかを実行します。 これらの細胞の膜電位は、細胞の振動と同様に非常に低いです。 癌 たとえば、セルの大きさは（-）10mVだけです。 したがって、感染症への感受性は非常に高いです。
