Biologi
Neuronet og membranpotentiale
11. december 2007 af
Stroustrup (Slettet)
Jeg er altså ved et gå ud af mit gode skind.. kan bare ikke få det her til at passe!
Når et neuron er i hvile, er der en elektrisk ladningsforskel mellem cellens indre miljø og miljøet omkring cellen.
Det siges at neuronet i hvile er negativt ladet, pga. koncentrationsforkellen af Na+ og K+.
MEN, hvad så med denne tabel:
Inden i cellen:
Na+ = 15
K+ = 150
Uden for cellen:
Na+ = 145
K+ = 4,5
Sådan en tabel er der i min bog, og billedeteksten er "Ionkoncentrationer inden i og uden for nervecellen".
Umiddelbart vil jeg jo sige at cellens indre miljø så er positivt i forhold til det ydre???
Men så findes der selvfølgelig både Na+/K+-pumpen samt membranens permeabilitet over for K+ når den er i hvile.
Begge disse to mekanismer skaber et negativt miljø inde i cellen, men hvad er det så liiige at tabellen overfor viser???
Oggg... hvis der er nogle der ved hvordan de to mekanismer fungere i forhold til hinanden???
- Har knoklet med det de sidste dage, håber der er nogle der kan hjælpe.
Når et neuron er i hvile, er der en elektrisk ladningsforskel mellem cellens indre miljø og miljøet omkring cellen.
Det siges at neuronet i hvile er negativt ladet, pga. koncentrationsforkellen af Na+ og K+.
MEN, hvad så med denne tabel:
Inden i cellen:
Na+ = 15
K+ = 150
Uden for cellen:
Na+ = 145
K+ = 4,5
Sådan en tabel er der i min bog, og billedeteksten er "Ionkoncentrationer inden i og uden for nervecellen".
Umiddelbart vil jeg jo sige at cellens indre miljø så er positivt i forhold til det ydre???
Men så findes der selvfølgelig både Na+/K+-pumpen samt membranens permeabilitet over for K+ når den er i hvile.
Begge disse to mekanismer skaber et negativt miljø inde i cellen, men hvad er det så liiige at tabellen overfor viser???
Oggg... hvis der er nogle der ved hvordan de to mekanismer fungere i forhold til hinanden???
- Har knoklet med det de sidste dage, håber der er nogle der kan hjælpe.
Svar #1
11. december 2007 af janko (Slettet)
Læser du om aktionspotentialet? I så fald har jeg om det skrevet følgende:
I membranen, som blandt andet omgiver neuronerne, sidder et særligt natrium-kalium pumpe. Under forbrug af energi kan pumpen transportere Na+-ioner ud af cellen og K+-ioner ind i cellen. Der transporteres således tre Na+-ioner ud af cellen hvorimod der kun transporteret to K+-ioner ind. Som følge af den ulige transport mister cellen den positive ladning og bliver mere negativt. Det betyder en lavere koncentration af positive ioner inde i cellen, hvor væsken uden for cellen indeholder flere positive ioner end væsken inde i cellen. Således bliver neuronets indre miljø negativt i forhold til omgivelserne, hvor der opstår spændingsforskel mellem de to sider af cellemembranen. I hvile eksisterer der en spændingsforskel på ca. -70 mV mellem cellens indre og omgivelserne. Dette er nervecellens hvilemembranpotentiale.
Fig. 3. Spændingsændringer under aktionspotentialet.
Membranpotentialet kan dog kortvarigt blive ændret, idet der er mulighed for at et akson kan blive stimuleret. Dette har fået navnet en nerveimpuls eller et aktionspotential (AP). Ved udlæsning af AP vil indstrømninger af positive ladninger finde vej til cellen, hvorefter membranpotentialet øges fra -70mV til -55mV, der i øvrigt kaldes for membranens tærskelværdi. Når nerveimpulserne sendes fra neuronet kan ionerne gennem elektrisk energi bevæge sig gennem cellemembranen. Ved ændring i cellemembranen vil signalementet udfører en udløsning af ionernes bevægelse. Ionbevægelsen vil nu forløbe således: Na+-kanaler åbnes, hvor der selvfølgelig vil være en indstrømning af Na+-ionerne ind i cellen. Hvor der tidligere har været spændingsforskellen mellem det indre og det ydre miljø, vil det nu udlignes. Lige på det tidspunkt hvor indstrømning finder sted, er der egentlig tale om en positivitet på indersiden – den forsvinder dog når Na+-kanalerne lukkes igen. Grunden til at indstrømning finder sted hænger først og fremmest sammen med at tærskelværdien overskrides. Desuden ved jo, at hvis der er negative ladninger tilstede vil de trække de positive med sig; og det er lige akkurat derfor Na+-ionerne strømmer ind cellen – de trækkes af de negative ladninger. Dertil spiller koncentration også sin rolle, idet natriumkoncentrationen er højere uden for cellen set i forhold til indenfor. Hvis vi lige kaster blikket over figur 3, ser vi, at der ved natrium indstrømning sker en ændring på ca. 0,2ms. Cellens indre miljø må siges at være positiv eftersom spændings er steget fra -55mV til 35mV. Efter de ca. 0,2ms, hvor Na+-kanalerne lukkes igen vil ændringen i spændingsforskellen over membranen fører til, at der åbnes for K+-kanaler. Da der er positiv indre miljø og høje koncentration, fører dette til en udstrømning af positive K+-ioner ud af cellen. Membranpotentialet nedsættes nu meget drastisk fra 35mV til -70mV, som egentlig var dens hvilepotentiale.
/janko
I membranen, som blandt andet omgiver neuronerne, sidder et særligt natrium-kalium pumpe. Under forbrug af energi kan pumpen transportere Na+-ioner ud af cellen og K+-ioner ind i cellen. Der transporteres således tre Na+-ioner ud af cellen hvorimod der kun transporteret to K+-ioner ind. Som følge af den ulige transport mister cellen den positive ladning og bliver mere negativt. Det betyder en lavere koncentration af positive ioner inde i cellen, hvor væsken uden for cellen indeholder flere positive ioner end væsken inde i cellen. Således bliver neuronets indre miljø negativt i forhold til omgivelserne, hvor der opstår spændingsforskel mellem de to sider af cellemembranen. I hvile eksisterer der en spændingsforskel på ca. -70 mV mellem cellens indre og omgivelserne. Dette er nervecellens hvilemembranpotentiale.
Fig. 3. Spændingsændringer under aktionspotentialet.
Membranpotentialet kan dog kortvarigt blive ændret, idet der er mulighed for at et akson kan blive stimuleret. Dette har fået navnet en nerveimpuls eller et aktionspotential (AP). Ved udlæsning af AP vil indstrømninger af positive ladninger finde vej til cellen, hvorefter membranpotentialet øges fra -70mV til -55mV, der i øvrigt kaldes for membranens tærskelværdi. Når nerveimpulserne sendes fra neuronet kan ionerne gennem elektrisk energi bevæge sig gennem cellemembranen. Ved ændring i cellemembranen vil signalementet udfører en udløsning af ionernes bevægelse. Ionbevægelsen vil nu forløbe således: Na+-kanaler åbnes, hvor der selvfølgelig vil være en indstrømning af Na+-ionerne ind i cellen. Hvor der tidligere har været spændingsforskellen mellem det indre og det ydre miljø, vil det nu udlignes. Lige på det tidspunkt hvor indstrømning finder sted, er der egentlig tale om en positivitet på indersiden – den forsvinder dog når Na+-kanalerne lukkes igen. Grunden til at indstrømning finder sted hænger først og fremmest sammen med at tærskelværdien overskrides. Desuden ved jo, at hvis der er negative ladninger tilstede vil de trække de positive med sig; og det er lige akkurat derfor Na+-ionerne strømmer ind cellen – de trækkes af de negative ladninger. Dertil spiller koncentration også sin rolle, idet natriumkoncentrationen er højere uden for cellen set i forhold til indenfor. Hvis vi lige kaster blikket over figur 3, ser vi, at der ved natrium indstrømning sker en ændring på ca. 0,2ms. Cellens indre miljø må siges at være positiv eftersom spændings er steget fra -55mV til 35mV. Efter de ca. 0,2ms, hvor Na+-kanalerne lukkes igen vil ændringen i spændingsforskellen over membranen fører til, at der åbnes for K+-kanaler. Da der er positiv indre miljø og høje koncentration, fører dette til en udstrømning af positive K+-ioner ud af cellen. Membranpotentialet nedsættes nu meget drastisk fra 35mV til -70mV, som egentlig var dens hvilepotentiale.
/janko
Svar #2
11. december 2007 af Stroustrup (Slettet)
Du skriver i din første del at neuronets indre miljø bliver negativ pga. Na+/K+-pumpen.
Der står dog i i min bor at Na+/K+-pumpen ikke har den store betydning i hvilepotentialet - Kan du forklare dette?
I stedet skriver den at embranens permeabilitet for K+ er dét som gør cellen negativ ??
Der står dog i i min bor at Na+/K+-pumpen ikke har den store betydning i hvilepotentialet - Kan du forklare dette?
I stedet skriver den at embranens permeabilitet for K+ er dét som gør cellen negativ ??
Svar #4
11. december 2007 af kuerten15
Alle celler under hvile har en potential forskel over plasmamembranen, hvor indersiden (intracellært) er negativt ladet i forhold til ydersiden (ekstracellulært). Dette potential betegnes hvile membranpotential.
Hvile membranpotentialet eksisterer fordi der er et meget lille overskud af negative ioner intracelluært og et lille overskud af positive ioner ekstracellulært.
Tabellen viser bare koncentrationen af de to forskellige ioner intra- og ekstracellulært.
Du skal bare vide, at natrium koncentrationen er størst ekstracellulært end intracellulært og at kalium koncentrationen er mindst ekstracellulært end intracellulært.
For at summere op:
Et hvile membranpotential oprettes pga:
1. Na+/K+ - ATPase pumpen opretter koncentration gradienter og genererer et lille negativt potential
2. større strømning af kalium end natrium gør membran potentialet mere negativt intracellulært
3. ved steady negativ hvile membranpotential, vil ion fluxe gennem ionkanalerne og opretholde balancen
Hvile membranpotentialet eksisterer fordi der er et meget lille overskud af negative ioner intracelluært og et lille overskud af positive ioner ekstracellulært.
Tabellen viser bare koncentrationen af de to forskellige ioner intra- og ekstracellulært.
Du skal bare vide, at natrium koncentrationen er størst ekstracellulært end intracellulært og at kalium koncentrationen er mindst ekstracellulært end intracellulært.
For at summere op:
Et hvile membranpotential oprettes pga:
1. Na+/K+ - ATPase pumpen opretter koncentration gradienter og genererer et lille negativt potential
2. større strømning af kalium end natrium gør membran potentialet mere negativt intracellulært
3. ved steady negativ hvile membranpotential, vil ion fluxe gennem ionkanalerne og opretholde balancen
Skriv et svar til: Neuronet og membranpotentiale
Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk?
Klik her for at oprette en bruger.