كل الحياة تأتي من البحر. ومن ثم هناك ظروف في الجسم تبني على هذه الظروف المعيشية الأصلية. هذا يعني أن اللبنات الأساسية في الكائن الحي هي الأملاح. إنها تمكن جميع العمليات الفسيولوجية ، وهي جزء من الأعضاء وتشكل أيونات في محلول مائي. الصوديوم وكلوريد البوتاسيوم هما الأملاح السائدة في الخلايا. في الشكل الأيوني ، فهي القوة الدافعة لوظائف البروتين ، وتحدد المكونات النشطة تناضحيًا بين الظروف الداخلية والخارجية للخلية وتسبب إمكانات كهربائية. أحد هذه هو إمكانات الغشاء.
ما هي قدرة الغشاء؟
تمتلك جميع الخلايا خاصية تطوير إمكانات الغشاء. يُفهم أن جهد الغشاء هو الجهد الكهربائي أو فرق الجهد بين الجزء الخارجي والداخلي لغشاء الخلية. عندما يتم فصل المحاليل المنحل بالكهرباء المركزة للغشاء عن بعضها البعض وتوجد الموصلية في الغشاء للأيونات ، يحدث جهد الغشاء.
العمليات البيولوجية في الجسم معقدة للغاية. تلعب إمكانات الغشاء دورًا مهمًا ، خاصة بالنسبة للعضلات والخلايا العصبية ، وكذلك لجميع الخلايا الحسية. في كل هذه الخلايا تكون العملية في حالة راحة. يتم تنشيط الخلايا فقط عن طريق حافز معين أو إثارة وتغير الجهد. يحدث التغيير من الراحة المحتملة والعودة إليها. في هذه الحالة ، يتحدث المرء عن نزع الاستقطاب.
هذا هو الانخفاض في إمكانات الغشاء بسبب التأثيرات الكهربائية أو الكيميائية أو الميكانيكية. يحدث تغيير الجهد على شكل نبضة ، يتم تمريرها على طول الغشاء ، وتنقل المعلومات في الكائن الحي بأكمله وتتيح الاتصال بين الأعضاء الفردية ، في الجهاز العصبي ومع البيئة.
الوظيفة والمهمة
الخلية في جسم الإنسان قابلة للإثارة وتتكون من أيونات الصوديوم بقدر ما تكون خارج الخلية. يوجد عدد قليل من أيونات الصوديوم داخل الخلايا. يؤدي عدم التوازن بين داخل الخلية وخارجها إلى وجود غشاء محتمل سلبي.
تكون إمكانات الغشاء دائمًا سالبة الشحنة ولها قيم ثابتة ومميزة في أنواع الخلايا الفردية. يتم قياسها باستخدام أقطاب ميكروية ، أحدها يؤدي داخل الخلية والآخر يقع كقطب مرجعي في الفضاء خارج الخلية.
سبب جهد الغشاء هو الاختلاف في تركيز الأيونات. هذا يعني أن الجهد الكهربائي يتراكم عبر الغشاء ، حتى لو كان التوزيع الصافي للأيونات الموجبة والسالبة هو نفسه على كلا الجانبين. يتم إنشاء جهد الغشاء لأن الطبقة الدهنية للخلية تسمح للأيونات بالتراكم على سطح الغشاء ، ولكنها لا تستطيع اختراق المناطق غير القطبية. غشاء الخلية لديه موصلية كافية للأيونات. هذا يخلق ضغط انتشار عالي. ليس فقط ككل ، كل خلية مفردة لها موصلية كهربائية. ثم يؤدي ضغط الانتشار إلى المرور من السيتوبلازم.
بمجرد أن يتدفق أيون البوتاسيوم في ظل هذه الظروف ، يتم فقد الشحنة الموجبة في الخلية.لذلك يتم شحن سطح الغشاء الداخلي سلبًا من أجل تحقيق التوازن. هذا يخلق إمكانات كهربائية. يزداد هذا مع كل تغيير في جانب الأيونات. وهذا بدوره يقلل من انحدار تركيز الغشاء ، ونتيجة لذلك ، من ضغط انتشار البوتاسيوم. يتم مقاطعة التدفق الخارجي ويتم إنشاء التوازن مرة أخرى.
يختلف مستوى إمكانات الغشاء من خلية إلى أخرى. كقاعدة عامة ، تتصرف الخلية بشكل سلبي مع الجزء الخارجي من الخلية وتتنوع في ترتيب الحجم بين (-) 50 مللي فولت إلى (-) 100 مللي فولت. في خلايا العضلات الملساء ، تنشأ بدورها إمكانات غشاء أصغر تبلغ (-) 30 مللي فولت.
بمجرد أن تتوسع الخلية ، كما هو الحال في العضلات والخلايا العصبية ، تختلف إمكانات الغشاء أيضًا من الناحية المكانية. هناك يعمل في المقام الأول كإنتشار ونقل إشارة ، بينما يتيح معالجة المعلومات في الخلايا الحسية. يحدث هذا الأخير بنفس الشكل في الجهاز العصبي المركزي.
في الميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء ، فإن إمكانات الغشاء عبارة عن اقتران نشط بين عمليات التمثيل الغذائي للطاقة. يتم نقل الأيونات عكس الجهد. يكون القياس صعبًا في ظل هذه الظروف ، خاصةً إذا كان سيتم بدون تداخل ميكانيكي أو كيميائي أو كهربائي.
تحدث حالات أخرى في الجزء الخارجي من الخلية ، أي في السائل خارج الخلية. لا توجد جزيئات بروتين هناك ، وهذا هو سبب عكس النسبة. تتمتع جزيئات البروتين بموصلية عالية ، ولكنها لا تستطيع المرور عبر جدار الغشاء. تسعى أيونات البوتاسيوم الإيجابية دائمًا إلى موازنة التركيز. هذا يخلق انتقالًا سلبيًا للجزيئات في السائل خارج الخلية.
تستمر هذه العملية حتى تعود الشحنة الكهربائية التي تراكمت إلى حالة التوازن مرة أخرى. في هذه الحالة هناك إمكانية نيرنست. هذا يعني أنه يمكن حساب الجهد لجميع الأيونات ، لأن الحجم يعتمد على تدرج التركيز على جانبي الغشاء. في حالة البوتاسيوم يكون المقدار (-) 70 إلى (-) 90 ملي فولت في ظل الظروف الفسيولوجية ، وفي حالة الصوديوم يكون حوالي (+) 60 ملي فولت.
الامراض والاعتلالات
يميز مستوى إمكانات الغشاء الصحة العامة للخلايا. الخلية السليمة بترتيب (-) 70 إلى (-) 90 مللي فولت. تدفق الطاقة قوي ، والخلية مستقطبة بشدة. يتم استخدام خمسين بالمائة من الطاقة الدقيقة في الاستقطاب. وبالتالي فإن إمكانات الغشاء عالية.
يبدو مختلفًا مع وجود خلية مريضة. بسبب المنطقة منخفضة الطاقة ، فإنها تحتاج إلى طاقة خفية من بيئتها. عند القيام بذلك ، إما أن يتأرجح أفقيًا أو يتجه إلى اليسار. إن إمكانات الغشاء لهذه الخلايا منخفضة للغاية ، وكذلك اهتزاز الخلية. الخلايا السرطانية مثل ب. فقط مقدار (-) 10 mV. وبالتالي فإن القابلية للإصابة عالية جدًا.
