beristirahat membran potensial atau beristirahat potensial terjadi ketika membran neuron tidak diubah oleh potensial aksi rangsang atau penghambatan. Itu terjadi ketika neuron tidak mengirimkan sinyal apa pun, berada dalam momen istirahat. Ketika membran dalam keadaan diam, bagian dalam sel memiliki muatan listrik negatif relatif terhadap bagian luar.
Potensial membran istirahat kira-kira -70 mikrovolt. Ini berarti bahwa bagian dalam neuron lebih kecil 70 mV daripada bagian luarnya. Juga, saat ini ada lebih banyak ion natrium di luar neuron dan lebih banyak ion kalium di dalamnya.
Na + / K + -ATPase, serta efek difusi ion yang terlibat, adalah mekanisme utama untuk mempertahankan potensial istirahat melintasi membran sel hewan.
Indeks artikel
Apa yang dimaksud dengan potensial membran?
Agar dua neuron dapat bertukar informasi, potensial aksi perlu diberikan. Potensial aksi terdiri dari serangkaian perubahan pada membran akson (perpanjangan atau “kawat” neuron).
Perubahan ini menyebabkan berbagai bahan kimia berpindah dari dalam akson ke cairan di sekitarnya, yang disebut cairan ekstraseluler. Pertukaran zat ini menghasilkan arus listrik.
Potensial membran didefinisikan sebagai muatan listrik yang ada pada membran sel saraf. Secara khusus, ini mengacu pada perbedaan potensial listrik antara bagian dalam dan luar neuron.
Potensial membran istirahat menyiratkan bahwa membran relatif tidak aktif, istirahat. Tidak ada potensial aksi yang mempengaruhi Anda pada saat itu.
Untuk mempelajari ini, ahli saraf telah menggunakan akson cumi-cumi karena ukurannya yang besar. Sebagai gambaran, akson makhluk ini seratus kali lebih besar dari akson terbesar mamalia.
Para peneliti menempatkan akson raksasa dalam wadah air laut, sehingga dapat bertahan hidup selama beberapa hari.
Untuk mengukur muatan listrik yang dihasilkan oleh akson dan karakteristiknya, digunakan dua elektroda. Salah satunya dapat memberikan arus listrik, sementara yang lain berfungsi untuk merekam pesan dari akson. Jenis elektroda yang sangat halus digunakan untuk menghindari kerusakan pada akson, yang disebut mikroelektroda.
Jika sebuah elektroda ditempatkan di dalam air laut dan yang lain dimasukkan ke dalam akson, diamati bahwa yang terakhir memiliki muatan negatif sehubungan dengan cairan eksternal. Dalam hal ini, perbedaan muatan listrik adalah 70 mV.
Perbedaan ini disebut potensial membran. Itulah mengapa dikatakan bahwa potensial membran istirahat akson cumi-cumi adalah -70 mV.
Bagaimana potensial membran istirahat dihasilkan?
Neuron bertukar pesan secara elektrokimia. Ini berarti bahwa ada berbagai bahan kimia di dalam dan di luar neuron yang, ketika masuk ke dalam sel saraf meningkat atau menurun, menimbulkan sinyal listrik yang berbeda.
Ini terjadi karena bahan kimia ini memiliki muatan listrik, itulah sebabnya mereka dikenal sebagai “ion”.
Ion utama dalam sistem saraf kita adalah natrium, kalium, kalsium, dan klorin. Dua yang pertama mengandung muatan positif, kalsium memiliki dua muatan positif dan klorin memiliki muatan negatif. Namun, ada juga beberapa protein bermuatan negatif dalam sistem saraf kita.
Di sisi lain, penting untuk diketahui bahwa neuron dibatasi oleh membran. Hal ini memungkinkan ion tertentu untuk mencapai bagian dalam sel dan menghalangi lewatnya ion lain. Itulah mengapa dikatakan sebagai membran semipermeabel.
Meskipun konsentrasi ion-ion yang berbeda dicoba untuk diseimbangkan pada kedua sisi membran, ini hanya memungkinkan beberapa dari mereka untuk melewati saluran ionnya.
Ketika ada potensial membran istirahat, ion kalium dapat dengan mudah melewati membran. Namun, ion natrium dan klorin memiliki waktu yang lebih sulit untuk dilewati saat ini. Pada saat yang sama, membran mencegah molekul protein bermuatan negatif meninggalkan bagian dalam neuron.
Selain itu, pompa natrium-kalium juga dimulai. Ini adalah struktur yang menggerakkan tiga ion natrium keluar dari neuron untuk setiap dua ion kalium yang dimasukkan ke dalamnya. Jadi, pada potensial membran istirahat, lebih banyak ion natrium diamati di luar dan lebih banyak kalium di dalam sel.
Perubahan potensial membran istirahat
Namun, untuk pesan yang akan dikirim antar neuron, perubahan potensial membran harus terjadi. Artinya, potensial istirahat harus diubah.
Ini dapat terjadi dalam dua cara: depolarisasi atau hiperpolarisasi. Selanjutnya, kita akan melihat apa artinya masing-masing:
Depolarisasi
Misalkan dalam kasus sebelumnya peneliti menempatkan stimulator listrik pada akson yang mengubah potensial membran di tempat tertentu.
Karena bagian dalam akson memiliki muatan listrik negatif, jika muatan positif diterapkan di tempat ini, depolarisasi akan terjadi. Dengan demikian, perbedaan antara muatan listrik di luar dan di dalam akson akan berkurang, yang berarti bahwa potensial membran akan berkurang.
Dalam depolarisasi, potensial membran menjadi diam, menurun menuju nol.
Hiperpolarisasi
Sedangkan pada hiperpolarisasi terjadi peningkatan potensial membran sel.
Ketika beberapa rangsangan depolarisasi diberikan, masing-masing dari mereka mengubah potensial membran sedikit lebih banyak. Ketika mencapai titik tertentu, itu bisa tiba-tiba terbalik. Artinya, bagian dalam akson mencapai muatan listrik positif dan bagian luar menjadi negatif.
Dalam hal ini, potensial membran istirahat terlampaui, yang berarti membran mengalami hiperpolarisasi (lebih terpolarisasi dari biasanya).
Seluruh proses dapat memakan waktu sekitar 2 milidetik, dan kemudian potensial membran kembali ke nilai normalnya.
Fenomena pembalikan cepat potensial membran ini dikenal sebagai potensial aksi, dan ini melibatkan transmisi pesan melalui akson ke tombol terminal. Nilai tegangan yang menghasilkan potensial aksi disebut “ambang eksitasi.”
Referensi
- Carlson, NR (2006). Fisiologi perilaku Ed 8. Madrid: Pearson.
- Chudler, E. (nd). Lampu, Kamera, Potensi Aksi. Diperoleh pada 25 April 2017, dari Fakultas Washington: fakultas.washington.edu/,
- Potensi istirahat. (sf). Diperoleh pada 25 April 2017, dari Wikipedia: en.wikipedia.org.
- Potensi membran. (sf). Diperoleh pada 25 April 2017, dari Khan Academy: khanacademy.org.