1. Spelarna:
* natriumjoner (Na+): Dessa är mer koncentrerade utanför cellen.
* kaliumjoner (K+): Dessa är mer koncentrerade inuti cellen.
* fosfolipid tvåskikt: Cellmembranet, som är selektivt permeabla, vilket innebär att det styr vad som går in och ut.
* natriumpotassiumpump: Ett protein inbäddat i membranet som aktivt pumpar 3 Na+ -joner ut ur cellen för varje 2 K+ -joner som pumpas in.
2. Processen:
* natriumpotassiumpump: Pumpen använder energi (ATP) för att bibehålla koncentrationsgradienten för Na+ och K+ -joner. Detta skapar ett tillstånd där cellens insida är mer negativ och utsidan är mer positiv.
* Passiv diffusion: Vissa Na+ -joner kan läcka tillbaka in i cellen genom passiv diffusion och flytta från en högre koncentration utanför till en lägre koncentration inuti. Detta gör insidan mindre negativ och utsidan mindre positiv.
* jonkanaler: Specifika kanaler i membranet möjliggör rörelse av andra joner, såsom klorid (Cl-) joner, som är mer koncentrerade utanför cellen. När dessa kanaler öppnas tillåter de att CL- flytta in i cellen, vilket ytterligare bidrar till den negativa laddningen inuti.
3. Resultatet:
Kombinationen av dessa processer skapar en vilande membranpotential , som är den elektriska potentialskillnaden över cellmembranet i vilotillstånd. Denna potentiella skillnad är vanligtvis runt -70 mV, vilket innebär att cellens insida är 70 mV mer negativ än utsidan.
4. Betydelse:
Den elektrokemiska lutningen och den resulterande membranpotentialen är avgörande för olika cellulära processer:
* nervimpulser: Rörelsen av joner över membranet ansvarar för nervimpulser.
* Muskelkontraktioner: Den elektrokemiska lutningen är avgörande för muskelkontraktion.
* cellsignalering: Den elektrokemiska gradienten spelar en roll i cellkommunikation.
Sammanfattningsvis: Cellmembranet blir mer positivt utanför och negativt inuti på grund av de kombinerade verkningarna av natriumpotassiumpumpen, passiv diffusion och jonkanaler, som skapar och upprätthåller en elektrokemisk lutning över membranet. Denna lutning är avgörande för många cellulära processer och bidrar i slutändan till cellens förmåga att fungera.
