Semua kehidupan berasal dari laut. Oleh karena itu, terdapat kondisi dalam tubuh yang dibangun di atas kondisi kehidupan asli ini. Ini berarti bahwa bahan penyusun penting dalam organisme adalah garam. Mereka memungkinkan semua proses fisiologis, merupakan bagian dari organ dan membentuk ion dalam larutan air. Natrium dan kalium klorida adalah garam dominan di dalam sel. Dalam bentuk ionik mereka adalah kekuatan pendorong untuk fungsi protein, menentukan komponen aktif osmotik antara interior sel dan kondisi eksternal dan menyebabkan potensial listrik. Salah satunya adalah potensial membran.
Berapa potensial membran?
Semua sel memiliki sifat mengembangkan potensi membran. Potensial membran dipahami sebagai tegangan listrik atau perbedaan potensial antara bagian luar dan dalam membran sel. Ketika larutan elektrolit pekat dari suatu membran dipisahkan satu sama lain dan konduktivitas dalam membran untuk ion hadir, potensial membran terjadi.
Proses biologis dalam tubuh sangatlah kompleks. Potensi membran memainkan peran penting, terutama untuk otot dan sel saraf, dan juga untuk semua sel sensorik. Dalam semua sel ini prosesnya sedang diam. Sel-sel hanya diaktifkan oleh rangsangan atau eksitasi tertentu dan tegangan berubah. Perubahan terjadi dari potensi istirahat dan kembali padanya. Dalam hal ini, orang berbicara tentang depolarisasi.
Ini adalah penurunan potensial membran karena efek listrik, kimia atau mekanik. Perubahan tegangan terjadi sebagai impuls, diteruskan di sepanjang membran, mengirimkan informasi ke seluruh organisme dan memungkinkan komunikasi antara organ individu, dalam sistem saraf dan dengan lingkungan.
Fungsi & tugas
Sel dalam tubuh manusia bersifat eksitasi dan terdiri dari ion natrium sejauh ekstraseluler. Beberapa ion natrium hadir secara intraseluler. Ketidakseimbangan antara bagian dalam dan luar sel menciptakan potensi membran negatif.
Potensi membran selalu bermuatan negatif dan memiliki nilai konstan dan karakteristik pada tiap tipe sel. Mereka diukur dengan mikroelektroda, salah satunya mengarah di dalam sel dan yang lainnya terletak di ruang ekstraseluler sebagai elektroda referensi.
Penyebab potensial membran adalah perbedaan konsentrasi ion-ionnya. Ini berarti bahwa tegangan listrik menumpuk di seluruh membran, bahkan jika distribusi bersih ion positif dan negatif sama di kedua sisi. Potensi membran tercipta karena lapisan lipid sel memungkinkan ion menumpuk di permukaan membran, tetapi tidak dapat menembus melalui area non-polar. Membran sel memiliki konduktivitas yang tidak mencukupi untuk ion. Ini menciptakan tekanan difusi yang tinggi. Tidak hanya secara keseluruhan, setiap sel memiliki daya hantar listrik. Tekanan difusi kemudian mengarah ke bagian dari sitoplasma.
Segera setelah ion kalium keluar dalam kondisi ini, muatan positif hilang di dalam sel.Inilah sebabnya mengapa permukaan membran bagian dalam bermuatan negatif untuk menciptakan keseimbangan. Ini menciptakan potensi listrik. Ini meningkat dengan setiap perubahan sisi ion. Hal ini pada gilirannya mengurangi gradien konsentrasi membran dan, akibatnya, tekanan difusi kalium. Arus keluar terputus dan keseimbangan tercipta kembali.
Tingkat potensial membran berbeda dari sel ke sel. Biasanya, sel berperilaku negatif ke arah luar sel dan bervariasi dalam urutan besarnya antara (-) 50 mV hingga (-) 100 mV. Pada sel otot polos, pada gilirannya, potensi membran yang lebih kecil (-) 30 mV muncul.
Begitu sel mengembang, seperti yang terjadi pada sel otot dan saraf, potensi membran juga berbeda secara spasial. Di sana itu berfungsi terutama sebagai propagasi dan transmisi sinyal, sementara itu memungkinkan pemrosesan informasi dalam sel sensorik. Yang terakhir terjadi dalam bentuk yang sama di sistem saraf pusat.
Dalam mitokondria dan kloroplas, potensial membran merupakan kopling energetik antara proses metabolisme energi. Ion diangkut melawan tegangan. Suatu pengukuran sulit dilakukan dalam kondisi seperti itu, terutama jika dilakukan tanpa gangguan mekanis, kimiawi, atau listrik.
Kondisi lain terjadi di luar sel, yaitu di cairan ekstraseluler. Tidak ada molekul protein di sana, itulah sebabnya rasionya dibalik. Molekul protein memiliki konduktivitas yang tinggi, tetapi tidak dapat melewati dinding membran. Ion kalium positif selalu berusaha untuk menyeimbangkan konsentrasinya. Ini menciptakan transpor pasif molekul dalam cairan ekstraseluler.
Proses ini berlanjut hingga muatan listrik yang terbentuk kembali seimbang. Dalam hal ini ada potensi Nernst. Ini berarti bahwa potensi dapat dihitung untuk semua ion, karena ukurannya bergantung pada gradien konsentrasi di kedua sisi membran. Dalam kasus kalium, besarnya (-) 70 sampai (-) 90 mV dalam kondisi fisiologis, dan dalam kasus natrium sekitar (+) 60 mV.
Penyakit & penyakit
Tingkat potensi membran mencirikan kesehatan sel secara umum. Sel sehat berada di urutan (-) 70 sampai (-) 90 mV. Aliran energinya kuat, selnya sangat terpolarisasi. Lima puluh persen energi halus digunakan untuk polarisasi. Oleh karena itu, potensi membran tinggi.
Ini terlihat berbeda dengan sel yang sakit. Karena area berenergi rendah, ia membutuhkan energi halus dari lingkungannya. Saat melakukannya, ia akan berayun secara horizontal atau berbelok ke kiri. Potensi membran sel-sel ini sangat rendah, seperti halnya getaran sel. Sel kanker misalnya B. hanya memiliki magnitudo (-) 10 mV. Kerentanan terhadap infeksi sangat tinggi.
