Giới thiệu chung về hiện tượng màng tế bào

Trong chương trước, chúng ta đã thảo luân một cách định tính về diễn biến dưới ngưỡng của tế bào thần kinh. Chương này sẽ miêu tả về chức năng sinh lý cơ bản của hiệu điện thế nghỉ và đáp ứng ngưỡng con của axon để kích thích điện từ từ bối cảnh về lượng. Màng đóng vai trò rất quan trọng trong vệc thiết lập thuộc tính nghỉ và hoạt động điện của tế bào kích thích, qua đó điều chỉnh sự di chuyển của các ion giữa không gian ngoại bào và nội bào. Từ ion ( Tiếng Hy Lạp là “that which goes”) được giới thiệu bởi Faraday vàn năm 1834. Thật dễ dàng để một ion đi qua màng tế bào, hiện tượng này được gọi là độ thấm màng, nó khác với các loại ion khác; sự thấm có chọn lọc này là một kết quả rất quan trọng. sự hoạt động của tế bào sẽ ảnh hưởng tới trạng thái của nó bởi sự thay đổi độ thấm từ. Một điều quan trọng nữa với sự di chuyển của on qua màng là trên thực tế thì các thành phần cấu tạo của các ion bên trong màng tế bào khác rất nhiều vói các ion ở bên ngoài màng. Do đó, nồng độ gradient tồn tại trong tất cả các ion xuyên mà chúng tham gia vào sự di chuyển của các lưới hay dòng ion. Phương pháp mà nhờ đó các dòng ion từ nơi có nồng độ cao xuống nơi có nồng độ thấp được gọi là sự khuyếch tán.

Một kết quả nữa của dòng ion này là xu hướng các ion tập trung ở bên trong và bên ngoài bề mặt màng tế bào, một quá trình mà các trường electron được thành lập bên trong màng. Trường này tác dụng lực lên các ion qua màng tế bào ngay khi được nạp điện. Do đó, sự mô tả sự di chuyển của các ion màng tế bào, các lực điện trường cũng như lực khuyếch tán cần phải được chú trọng. Trạng thái cân bằng có được khi lực khuyếch tán cân bằng với lực điện trường của tất cả các ion xuyên.

Đối với màng tế bào, nó cũng chỉ cho thấm qua một loại ion, điều kiện cân bằng là lực do điện trường tạo ra cân bằng và ngược dấu với lực khuyếch tán. Trong phần tiếp theo, chúng ta sẽ nghiên cứu ‘Cân bằng Nernst’, nó thể hiện sự liên kết của điện thế cân bằng với nồng độ tỉ đối nhất định. Cân bằng cũng có thể được xác định bằng hiệu điện thế điện hóa trên cả hai bề mặt của màng tế bào.

Cân bằng Nernst có được từ hai khái niêm cơ bản bao gồm khái niêm về sự tạo thành dòng ion từ lực điện trường và lực khuyếch tán đó. Do đó, Sự nghiên cứu chặt chẽ về nhiệt động lực học sẽ có giá trị áp dụng và những độc giả quan tâm nên tham khảo những chỉ dẫn của van Rysselberghe (1963) and Katchalsky and Curran (1965) trong cuốn sách.,

Chúng ta cũng sẽ được tìm hiểu về cân bằng Goldman-Hodgkin-Katz, nó sẽ cho chúng ta giá trị trạng thái ổn định của điện thế màng khi có một vài dạng ion trong môi trường nội bào và ngoại bào và khi chung xuyên qua màng tế bào. Chúng ta sẽ biết được, cân bằng Goldman-Hodgkin-Katz là một phần mở rộng đơn giản của cân bằng Nernst.

Một thực thể hóa học nữa được thảo luận chi tiết, cái mà đóng góp phần lớn vào chương này, có thể được tìm thấy trong các sách giáo khoa như là Edsall and Wyman (1958) and Moore (1972).