Conţinut
- Cum funcționează polarizarea
- Devenind polarizat
- Depolarizarea și potențialul de acțiune
- Procesul de repolarizare
Celulele nervoase în repaus au o sarcină electrică între membranele lor: partea exterioară a celulei este încărcată pozitiv, iar interiorul celulei este încărcat negativ. Depolarizarea apare atunci când celula nervoasă inversează aceste sarcini; pentru a le schimba înapoi în stare de repaus, neuronul este un alt semnal electric. Întregul proces are loc atunci când celula permite ionilor specifici să curgă în și din celulă.
Cum funcționează polarizarea
Polarizarea este existența unor sarcini electrice opuse de o parte și de alta a unei membrane celulare. În celulele creierului, interiorul este încărcat negativ, iar exteriorul este încărcat pozitiv. Cel puțin trei elemente sunt necesare pentru a face acest lucru posibil. În primul rând, celula are nevoie de molecule precum sărurile și acizii, care au sarcini electrice asupra lor. În al doilea rând, celula are nevoie de o membrană care să nu lase moleculele încărcate electric să treacă liber prin ea. O astfel de membrană servește la separarea sarcinilor. În al treilea rând, celulele trebuie să aibă pompe de proteine în membrană care pot muta molecule încărcate electric într-o parte, stocând un tip de moleculă pe această parte și un alt tip pe cealaltă parte.
Devenind polarizat
O celulă devine polarizată prin mișcarea și stocarea diferitelor tipuri de molecule încărcate electric pe diferite părți ale membranei sale. O moleculă încărcată electric se numește ion. Neuronii pompează ionii de sodiu din ei înșiși, aducând ioni de potasiu. În repaus - când celula nu produce un semnal electric către alte celule - un neuron are de aproximativ 30 de ori mai mulți ioni de sodiu la exterior decât în interior; contrariul se aplică ionilor de potasiu. Interiorul celulei conține, de asemenea, molecule numite acizi organici. Acești acizi au sarcini negative asupra lor, astfel încât se adaugă la sarcina negativă din interiorul celulei.
Depolarizarea și potențialul de acțiune
Un neuron comunică cu un alt neuron prin introducerea unui semnal electric la vârful degetului, ceea ce determină eliberarea substanțelor chimice care stimulează o celulă vecină. Cunoscut ca potențial postsinaptic, acest semnal electric și tipul potențialului definesc o depolarizare gradată a membranei. Dacă este suficient de mare, va declanșa un potențial de acțiune. Potențiale de acțiune când neuronul deschide canale proteice în membrana sa. Aceste canale permit ionilor de sodiu să curgă din exteriorul celulei în celulă. Grăbirea bruscă a sodiului în celulă schimbă sarcina electrică din interiorul celulei de la negativ la pozitiv, ceea ce schimbă și exteriorul de la pozitiv la negativ. Întregul eveniment de depolarizare-repolarizare se întâmplă în aproximativ 2 milisecunde, permițând neuronilor să tragă potențial de acțiune în explozii rapide, permițând comunicarea neuronală.
Procesul de repolarizare
Un potențial nou de acțiune nu poate avea loc până când reîncărcarea electrică corespunzătoare a membranei neuronilor este restabilită. Aceasta înseamnă că interiorul celulei trebuie să fie negativ, în timp ce exteriorul trebuie să fie pozitiv. O celulă restabilește această stare sau se repolarizează prin activarea unei pompe de proteine în membrana sa. Această pompă se numește pompă sodiu-potasiu. Pentru fiecare trei ioni de sodiu pompează dintr-o celulă, pompează în două potasiu. Pompele fac acest lucru până la încărcarea corespunzătoare din interiorul unei celule.