1。イオンの濃度勾配:
* 細胞内のカリウムイオン(K+)の高濃度: この細胞は、カリウムイオンを細胞に活発に送り込み、外側よりも高い濃度を生み出します。このカリウムの流入により、内部がよりネガティブになります。
* 細胞内のナトリウムイオン(Na+)の低濃度: この細胞は、細胞からナトリウムイオンを活発にポンピングし、内部の低濃度を維持します。このナトリウム流出は、内部の負の電荷にさらに寄与します。
2。マイナスの高分子分子:
* タンパク質: 細胞内の多くのタンパク質は、アスパラギン酸やグルタミン酸などのアミノ酸が存在するため、負に帯電しています。これらの負に帯電したタンパク質は、細胞の全体的な負電荷に寄与します。
* 核酸: DNAとRNAは、その構造内のリン酸基のためにも負に帯電しています。これらの負に帯電した分子は、細胞の内部否定性に寄与します。
3。膜透過性:
* 細胞膜は選択的に透過性があります: それらは、一部のイオンが他のイオンよりも簡単に通過できるようにします。細胞膜は、ナトリウムイオンよりもカリウムイオンにより透過性があり、内部のカリウムの濃度が高くなり、負電荷になります。
4。アクティブトランスポート:
* カトリウム - ポタスシウムポンプ: この重要なタンパク質は、挿入された2つのカリウムイオンごとに細胞から3つのナトリウムイオンを積極的にポンプで送り出します。このプロセスはエネルギーを消費し、これらのイオンの濃度勾配を維持し、細胞内の負電荷に寄与します。
負電荷の重要性:
* 膜電位: 細胞の内側と外側の担当違いは、さまざまな細胞機能に不可欠な膜電位を作成します。
*神経インパルス伝達
*筋肉収縮
*細胞シグナル伝達
* 細胞の完全性の維持: 負の電荷は、積極的に帯電したイオンを引き付け、負に帯電したイオンを反発することにより、細胞の構造的完全性を維持するのに役立ちます。
* 細胞プロセスの調節: 負の電荷は、酵素、トランスポーター、およびその他の細胞成分の活性に影響を与え、それにより細胞プロセスで重要な役割を果たします。
要約すると、生細胞内の負の電荷は、活性イオンポンプ、イオン透過性の違い、および負に帯電した高分子の存在の組み合わせに起因します。この負電荷は、細胞機能を維持するために重要であり、さまざまな生理学的プロセスで重要な役割を果たします。