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18.8: 휴지기의 막 전위
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Biology

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휴지기의 막 전위
 
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18.8: 휴지기의 막 전위

개요

전하 또는 전압의 상대적 차이는 세포막의 내부와 외부 사이의 멤브레인 전위라고합니다. 그것은 다양한 이온에 막의 투과성 차이및 멤브레인을 가로 질러 이온의 농도에 의해 생성된다.

뉴런의 내부는 더 부정적입니다

세포의 멤브레인 전위는 셀에 마이크로 전극을 삽입하고 세포외 유체의 기준 전극과 전하를 비교하여 측정될 수 있다. 휴식에 뉴런의 막 잠재력-즉, 뉴런은 현재 메시지를 수신하거나 보내지 않는-부정적인, 일반적으로 주위 -70 밀리볼트 (mV). 이것은 휴식 막 전위에게 불립니다. 음수 값은 멤브레인 내부가 외부보다 상대적으로 더 부정적임을 나타냅니다. 두 가지 주요 요인에서 휴식 잠재적인 결과: 막의 선택적 투과성, 그리고 외부에 비해 세포 내부이온 농도차이.

멤브레인 투과성

세포막은 대부분의 이온과 분자가 도움없이 지질 이중 층을 교차 할 수 없기 때문에 선택적으로 투과성, 종종 막에 걸쳐 이온 채널 단백질에서. 이는 충전된 이온이 멤브레인의 미충전 소수성 내부를 통해 확산될 수 없기 때문입니다. 신경 조직에서 발견되는 가장 흔한 세포 외 이온은 칼륨 (K+),나트륨 (Na+),염화물 (Cl-) 및 칼슘 (Ca2+)입니다. 뉴런이 쉬면 칼륨(K+)채널이 열려 있는 주요 유형의 이온 채널로,K+가 멤브레인을 가로질러 이동할 수 있습니다. 이 투과성, 큰 세포 내 농도와 함께, 주로 K+의움직임에 의해 결정 된 뉴런의 휴식 막 잠재력을 만든다.

펌프는 농도 그라데이션을 생성합니다.

뉴런의 내부와 외부 사이의 이온 농도의 차이는 주로 나트륨 칼륨 (Na+/ K+)펌프의 활성에 기인하며, 이는 지속적으로 두 K+ 이온마다 세포에서 3 Na+ 이온을 펌핑하는 대막 단백질입니다. 이것은 뉴런 외부의 Na+ 이온의 높은 농도와 내부 K+ 이온의 높은 농도로 농도 그라데이션을 설정합니다.

멤브레인은 주로 K+에 투과할 수 있기 때문에 개방 된 K+ 채널 -K+ 세포 에서 낮은 농도의 영역으로 농도 그라데이션을 확산 할 수 있습니다. 세포를 떠나는 이 긍정적인 전하는 세포 안쪽에 많은 부정적인 충전된 단백질이 있다는 사실과 결합된, 안쪽이 상대적으로 더 부정적이기 위하여 일으키는 원인이 됩니다.

결국, K+의 외부 확산은 세포 외부에 축적되는 양전하의 정전기 반발에 의해 균형을 이루고, 전기화학적 평형에 도달한다. 순 효과는 관찰된 음의 휴식 잠재력입니다. 휴식 잠재력은 신경 전위와 같은 막 전위전위가 신경 신호의 기초이기 때문에 신경계에서 매우 중요합니다.

복어 생선조심

복어는 종종 일본 이외의 많은 해산물 메뉴에서 발견되지 않습니다, 그들은 강력한 신경 독소가 포함되어 있기 때문에 부분적으로. 테트로독신 (TTX)은 최소한의 용량으로 치명적인 매우 선택적 전압 게이트 나트륨 채널 차단제입니다. 마우스의 중앙 치명적인 용량(LD50)은 334 μg/kg이며, 시안화 칼륨의 경우 8.5 mg/kg에 비해. 그것은 또한 신경 과학 연구에서 필수적인 도구로 봉사 하고있다. 독소는 채널이 열릴 때 Na+ 셀로의 흐름을 차단합니다. 따라서 휴식 막 잠재력은 중단되지만 신경 활동을 침묵시키는 데 사용할 수 있습니다. 행동의 메커니즘은 1964 년에 거대한 랍스터 축산에서 작업, 듀크 대학에서 도시오 나라하시와 존 W. 무어에 의해 입증되었다.


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