1。プレイヤー:
* ナトリウムイオン(Na+): これらは細胞の外側に濃縮されています。
* カリウムイオン(K+): これらは細胞内でより濃縮されています。
* リン脂質二重層: 選択的に透過性がある細胞膜は、出入りするものを制御します。
* カトリウム - ポタスシウムポンプ: 膜に埋め込まれたタンパク質は、2つのK+イオンをポンプで送信するごとに、細胞から3つのNa+イオンを活発にポンプで送り出します。
2。プロセス:
* カトリウム - ポタスシウムポンプ: ポンプはエネルギー(ATP)を使用して、Na+およびK+イオンの濃度勾配を維持します。これにより、セルの内側がより負で、外側がより正の状態が作成されます。
* 受動拡散: 一部のNa+イオンは、パッシブ拡散を介して細胞に戻って漏れ、外側のより高い濃度から内部のより低い濃度に移動する可能性があります。これにより、内側のネガティブが少なくなり、外側が肯定的ではなくなります。
* イオンチャネル: 膜内の特定のチャネルにより、細胞の外側に濃縮される塩化物(Cl-)イオンなど、他のイオンの動きが可能になります。これらのチャネルが開くと、CLがセルに移動することができ、内部の負電荷にさらに寄与します。
3。結果:
これらのプロセスの組み合わせにより、安静膜電位が生成されます 、これは、安静状態の細胞膜全体の電位差です。この電位差は通常、-70mV前後です。つまり、セルの内側は外側よりも70mVのマイナスです。
4。重要性:
電気化学勾配と結果として得られる膜電位は、さまざまな細胞プロセスにとって重要です。
* 神経衝動: 膜を横切るイオンの動きは、神経衝動の原因です。
* 筋肉収縮: 電気化学勾配は、筋肉の収縮に不可欠です。
* 細胞シグナル伝達: 電気化学勾配は、細胞コミュニケーションに役割を果たします。
要約: 膜全体に電気化学勾配を作成および維持するナトリウムポタスシウムポンプ、パッシブ拡散、およびイオンチャネルの結合作用により、細胞膜はより陽性と陰性になります。この勾配は多くの細胞プロセスに不可欠であり、最終的には細胞の機能能力に貢献します。