Electrotonic dan Aksi Potensi

How electrotonic and action potentials propagate down cells

Dalam video terakhir, kita berbicara tentang bagaimana sel menggunakan

kalium natrium pompa dan ATP untuk mempertahankan potensi

perbedaan antara bagian dalam sel atau bagian dalam

neuron dan luar - dan secara umum, di luar itu

lebih positif daripada di dalam.

Anda memiliki perbedaan potensial -70 millivolt dari

dalam ke luar.

Itu dikurangi karena di luar lebih positif.

Kurang positif dikurangi lebih positif, Anda akan mendapatkan

angka negatif dan dengan -70.

Sekarang, saya mengatakan bahwa ini adalah dasar untuk memahami

bagaimana neuron mengirimkan sinyal sebenarnya.

Dan untuk memahami bahwa, saya akan seperti meletakkan dasar atas

fondasi itu.

Saya pikir kemudian hanya transmisi neuron yang sebenarnya akan membuat

banyak akal.

Bahkan lebih baik, itu akan membuat banyak akal mengapa mereka bahkan memiliki

selubung mielin ini dan ini node dari Ranvier dan mengapa kita

memiliki semua dendrit.

Mudah-mudahan itu semua akan cocok bersama-sama.

Jadi ada dua jenis cara yang semacam

potensial dapat melakukan perjalanan.

Jadi ada dua jenis transfer sinyal.

Aku hanya akan menyebutnya transfer sinyal.

Aku tidak tahu apa kata terbaik untuk itu.

Yang pertama saya akan bicara adalah electrotonic.

Kedengarannya sangat mewah, tetapi Anda akan melihat itu

ide yang sangat sederhana.

Dan yang lain aku akan pergi ke

merupakan potensial aksi.

Dan mereka berdua memiliki positif dan negatif mereka sendiri di

hal mampu untuk mengirimkan sinyal.

Kita bicara tentang dalam konteks dalam sel atau di

membran sel.

Mari kita memahami apa artinya ini.

Jadi biarkan aku membran saya sel.

Katakanlah itu sebuah sel saraf atau neuron, hanya untuk membuat semuanya

cocok bersama dalam konteks ini.

Dan kita tahu itu lebih positif pada

luar dari dalam.

Kita tahu bahwa ada banyak natrium di luar atau banyak

lebih natrium di luar daripada di dalam.

Mungkin ada sedikit.

Dan kita tahu ada lebih banyak kalium di dalam daripada

luar, tetapi kita tahu secara umum bahwa di luar itu

lebih positif maka dalam karena kita natrium kalium

pompa akan memompa keluar tiga sodiums untuk setiap dua

kalium dibutuhkan masuk

Sekarang di video terakhir, saya katakan bahwa ada orang-

hal yang disebut - juga, kita bisa menyebutnya sebuah gerbang natrium.

Sebuah gerbang ion natrium, kan?

Ini semua adalah ion.

Mereka dikenakan biaya.

Sekarang mari kita mengatakan bahwa ada beberapa alasan, stimulus tertentu -

biarkan aku label ini.

Itu kanan ada gerbang ion natrium saya.

Dan dalam posisi tertutup, tetapi katakanlah

sesuatu yang menyebabkan untuk membuka.

Kita akan berbicara dalam video ini mungkin atau mungkin video ini dan

berikutnya tentang hal-hal yang berbeda yang

dapat menyebabkan untuk membuka.

Mungkin beberapa jenis rangsangan yang menyebabkan ini untuk membuka.

Sebenarnya, ada sejumlah besar stimuluses yang berbeda

yang akan menyebabkan untuk membukanya.

Tapi katakanlah terbuka.

Apa yang akan terjadi jika membuka?

Jadi katakanlah kita buka.

Stimulus Beberapa terbuka - apa yang akan terjadi?

Kami memiliki lebih positif di luar daripada di dalam, sehingga

hal positif ingin pindah masuk

Dan ini adalah gerbang natrium natrium sehingga hanya bisa masuk melalui itu.

Jadi itu semacam struktur protein berbelit-belit yang hanya

natrium dapat membuat jalan melalui.

Dan di atas itu, kita memiliki natrium lebih banyak di luar

daripada di dalam.

Jadi gradien difusi akan ingin membuat natrium

pergi melalui itu.

Dan fakta bahwa natrium merupakan ion positif, luar adalah

lebih positif, mereka akan ingin lari dari itu

positif lingkungan.

Jadi, jika Anda membuka ini, Anda hanya akan memiliki banyak

ion natrium mulai banjir melalui.

Sekarang seperti yang terjadi, apa yang akan terjadi jika kita pergi

lebih bawah membran?

Mari kita zoom out.

Jadi, mari kita mengatakan bahwa ini adalah membran saya di sana.

Katakanlah bahwa ini adalah gerbang terbuka di sini dan bahwa itu

terbuka untuk alasan tertentu dan sekelompok sodium mengalir masuk

Jadi semua ini menjadi jauh lebih positif.

Katakanlah kita memiliki sebuah voltmeter di sini.

Kami mengukur perbedaan potensial antara dalam

membran dan luar.

Biarkan aku melakukan sedikit grafik.

Aku akan melakukan chart di sini pada voltmeter saya.

Dan ini akan menjadi perbedaan potensial - atau

kita akan menyebutnya tegangan membran atau tegangan

Perbedaan melintasi membran - dan

katakanlah ini adalah waktu.

Katakanlah saya tidak membuka gerbang ini belum.

Jadi, dalam keadaan istirahat.

Pompa natrium kalium kami bekerja.

Hal-hal yang bocor bolak-balik, tapi itu tinggal di

bahwa 70 dikurangi milivolt.

Sehingga di sana adalah minus 70 milivolt.

Sekarang segera setelah gerbang ini yang jalan turun beberapa lainnya

bagian dari sel terbuka, apa yang akan terjadi?

Dan mari kita mengatakan bahwa satu-satunya yang terbuka.

Jadi ini, tiba-tiba, akan menjadi lebih positif.

Jadi positif tuduhan yang sudah di sini - jadi lainnya

positif biaya, apakah mereka sodiums atau kalium,

mereka akan ingin lari dari titik itu karena

daerah ini tidak memiliki banjir hal positif.

Jadi kurang positif dari ini di sini.

Jadi mungkin kita memiliki beberapa kalium dan mungkin kita telah

beberapa sodiums. Semuanya akan ingin pindah

dari tempat ini dibuka.

Tuduhan akan ingin pindah.

Jadi secepat ini terjadi, segera setelah kita membuka gerbang ini,

kita akan memiliki gerakan positif

biaya dalam arah ini.

Jadi semua tiba-tiba - ini di minus 70 milivolt.

Jadi biaya yang lebih positif akan datang jalan.

Hampir segera, itu akan menjadi kurang negatif atau

lebih positif.

Perbedaan potensial antara ini dan ini akan

menjadi kurang.

Jadi ini adalah titik ini di sini.

Sekarang jika kita mengambil titik ini, jika kita melakukan hal yang sama - jika kita

diukur tegangan pada titik ini di sini, mungkin itu

di minus 70 millvolts, mungkin sebagian kecil dari jumlah menit

waktu kemudian, muatan positif mulai mempengaruhi begitu

menjadi lebih positif, tetapi efeknya diencerkan, kan?

Karena muatan positif, mereka akan

memancarkan ke segala arah.

Jadi efeknya diencerkan.

Sehingga efek pada hal ini akan menjadi kurang.

Ini akan menjadi kurang positif.

Jadi potensi electrotonic - apa yang terjadi adalah pada satu titik

dalam sel, gerbang terbuka, biaya mulai banjir, dan

mulai mempengaruhi potensi di lain

bagian sel.

Tapi positif itu, itu sangat cepat. Segera setelah

hal ini terjadi.

lebih bawah sel, mulai menjadi lebih dan lebih

positif, tetapi lebih jauh Anda pergi, efeknya akan hilang

dengan jarak.

Jadi, jika Anda peduli tentang kecepatan, Anda akan ingin ini

electrotonic potensial.

Begitu itu terjadi, itu akan mulai mempengaruhi sisa

sel, tetapi jika Anda ingin perubahan ini berpotensi untuk

perjalanan jarak besar - misalnya, katakanlah kalau kita

mendapat semua cara untuk titik neuron dan kami ingin

mengukur itu, mungkin tidak memiliki dampak apapun.

Mungkin sedikit kemudian, tapi itu tidak memiliki dampak apapun

karena semua ini akan diencerkan pada saat itu mendapat -

itu meningkatkan biaya seluruh sel.

Jadi dampak yang jauh dari tempat awal dimana

gerbang dibuka.

Ini akan jauh lebih sedikit.

Jadi itu benar-benar tidak baik untuk operasi jarak jauh.

Sekarang mari kita coba untuk mencari tahu apa yang terjadi

dengan potensial aksi.

Dan Anda mungkin mengerti, ini mungkin melibatkan tindakan lebih lanjut.

Jadi mari kita mulai dengan situasi yang sama.

Kami memiliki gerbang natrium yang akan dibuka oleh stimulus tertentu.

Apa yang akan saya lakukan - biarkan aku mengambil dua membran di sini.

Jadi ini di luar.

Ini adalah di dalam.

Dan izinkan saya menggambar - mungkin kita sedang berhadapan dengan - dan kami akan pergi

lebih terinci.

Mungkin ini adalah sebuah akson atau sesuatu, tapi biarkan saya - mari

mengatakan kita memiliki gerbang natrium di sini.

Dan kemudian mereka bergantian, pada dasarnya.

Jadi mereka bergantian jadi kemudian saya memiliki gerbang natrium.

Saya tidak ingin melakukan banyak ini.

Saya pikir saya hanya perlu menggambar satu putaran untuk Anda untuk mendapatkan

apa yang terjadi.

Mari saya menggambar gerbang lain kalium.

Dan mari kita mengatakan bahwa mereka semua mulai tertutup.

Jadi mereka semua dalam posisi tertutup.

Sekarang mari kita mengatakan bahwa ini gerbang natrium akan dirangsang.

Ia mendapat dibuka.

Mari kita mengatakan bahwa ada pria yang tepat akan dibuka.

Ia mendapat dirangsang oleh sesuatu untuk mendapatkan dibuka.

Kita akan berbicara tentang hal-hal yang - katakanlah pada khususnya

hal ini akan membuka - katakanlah stimulus - itu

menjadi tegangan tertentu.

Dan mari kita mengatakan bahwa mereka menjadi terbuka ketika kita di minus 55

milivolt.

Jadi ketika kita hanya dalam keadaan istirahat kita, potensi

perbedaan antara bagian dalam sel dan di luar adalah

dikurangi 70, sehingga tidak akan terbuka.

Ini akan ditutup, namun jika untuk alasan apapun, ini

menjadi positif cukup untuk menjadi minus 55 milivolt, semua

tiba-tiba hal ini akan terbuka.

Mari kita menulis beberapa aturan lain yang mendikte apa yang

terjadi ke gerbang ini.

Katakanlah menutup - dan ini semua angka kasar,

tetapi ide utama adalah bagi Anda untuk mendapatkan ide umum.

Katakanlah menutup di - Saya tidak tahu - ditambah 35

milivolt.

Dan mari kita mengatakan bahwa potasium gerbang terbuka pada plus

40 millvolts, hanya untuk memberikan gambaran tentang hal-hal.

Katakanlah menutup di - Saya tidak tahu - dikurangi 80

milivolt.

Jadi apa yang akan terjadi?

Katakanlah bahwa, untuk alasan apa pun, tegangan di sini telah

sekarang menjadi dikurangi 55.

Biarkan aku melakukan sebuah bagan seperti yang saya lakukan di sini.

Jadi saya ingin memiliki ruang untuk menggambar grafik saya.

Ini adalah tegangan membran.

Dan ini adalah waktu di sini.

Dan katakanlah kita pengukuran itu - katakanlah ini adalah

tegangan pada membran - katakanlah tepat di gerbang natrium

di sini.

Jadi kita mengukur tegangan ini

di ini di sini.

Jadi jika itu tidak dirangsang dengan cara apapun, kami hanya di sini,

flatlining di minus 70 milivolt - dan katakanlah

stimulus tertentu, untuk alasan apapun,

membuat ini lebih positif.

Mungkin beberapa jenis efek electrotonic yang

sehingga lebih positif di sini.

Mungkin beberapa muatan positif yang mengambang.

Jadi ini menjadi lebih positif.

Jadi, katakanlah ini menjadi lebih positif dan kemudian ATP

pompa - pompa natrium kalium pompa keluar sehingga

tidak sampai ke ambang dikurangi 55, sehingga kemudian tidak ada

akan terjadi, kan?

Ini tidak sampai ke ambang pintu.

Tapi kemudian katakanlah ada lain electrotonic atau mungkin

sekelompok dari mereka dan hanya ada banyak yang positif

bertanggung jawab di sini sehingga kita sampai di 55 millvolts dikurangi.

Ingat, muatan positif ketika datang oleh,

kita menjadi kurang negatif.

Perbedaan potensial menjadi kurang negatif.

Kami mendapatkan bahwa 55 volt minus - ini

hal terbuka itu, kan?

Ini ditutup sebelumnya.

Itu tertutup ketika kami hanya di minus 70.

Jadi biarkan aku tulis di sini.

Jadi pada titik ini, gerbang natrium kami membuka.

Sekarang, apa yang akan terjadi bila natrium kami membuka gerbang?

Ketika yang terbuka - kita telah melihat pertunjukan ini sebelumnya - semua

natrium yang bermuatan positif akan ke sana, baik

gradien listrik dan gradien difusi, dan

ada akan banjir ke dalam sel.

Ada begitu banyak natrium di luar sana, itu sangat positif keluar

sana, mereka hanya ingin masuk

Jadi begitu mereka memukul ambang batas itu, meskipun ini

mungkin hanya pernah mendapatkan kita untuk dikurangi 55 atau mungkin minus 50,

tiba-tiba gerbang itu terbuka dan kami memiliki semua ini

muatan positif banjir ke dalam sel.

Jadi perbedaan potensial menjadi

jauh, jauh lebih positif.

Jadi mereka tetap banjir di, menjadi jauh, jauh lebih

positif, tapi karena mendapat lebih positif, hal

tutup pukul 35 millvolts ditambah.

Jadi, mari kita mengatakan bahwa kita sedang berhadapan sini - katakanlah bahwa

ini di sini adalah plus 35 millvolts.

Jadi di sini menutup dan pada saat yang sama, bahwa hal saya hanya

dihapus - saya set pada plus 40 millvolts - atau katakanlah di

ditambah 35, hanya demi argumen.

Katakanlah pada plus 45 millvolts, kami

natrium gerbang terbuka.

Jadi apa yang terjadi di sini?

Tiba-tiba, kami berada di ditambah 35 atau mungkin ditambah 40 milivolt

jadi ini - katakan saja ditambah 40, saya pikir Anda mendapatkan

baik ide cara jadi kita akan mengatakan ditambah 40 - cara baik.

Jadi pada ditambah 40, orang ini akan menutup.

Tidak ada ion yang lebih positif yang datang, tapi sekarang kami berada di

dalam lebih positif, setidaknya secara lokal pada saat ini pada

membran, daripada kita berada di luar.

Dan gerbang ini akan terbuka.

Jadi gerbang natrium kita akan terbuka.

K-plus ion gerbang terbuka.

Sekarang ketika yang terbuka, apa yang terjadi?

Kami memiliki semua ion natrium di sini.

Kita telah melihat dari pompa natrium-kalium bahwa

kalium - kami memiliki semua ion kalium di sini.

Kami melihat dari pompa natrium-kalium yang membuat

konsentrasi natrium di luar lebih tinggi dan

kalium konsentrasi di bagian dalam lebih tinggi.

Dan sekarang bahwa kita sudah ke kisaran 40 millvolt ditambah,

kita juga sekarang lebih positif di dalam.

Jadi ini terbuka.

Orang-orang ingin melarikan diri karena ada

kurang kalium luar.

Mereka ingin pergi ke gradien konsentrasi mereka.

Ini juga sangat positif di dalam.

Kami berada di ditambah 40 millvolts.

Jadi mereka juga ingin melarikan diri.

Jadi mereka mulai melarikan diri sel.

Biaya begitu positif mulai keluar sel dari

dalam ke luar.

Jadi kami menjadi kurang positif lagi.

Jadi biarkan aku menulis apa yang terjadi di sini.

Jadi pada titik ini, gerbang natrium kita menutup dan potasium

gerbang terbuka.

Dan kemudian muatan positif mulai membanjiri keluar dari

sel lagi dan mungkin itu akan overshoot karena hanya

akan menutup mungkin sekali kita ke minus 80 millvolts.

Jadi mungkin potasium menutup gerbang di minus 80.

Dan kemudian pompa natrium kalium kami mungkin bisa kita kembali ke kami

dikurangi 70 millvolts.

Jadi, ini adalah apa yang terjadi hanya pada titik ini dalam

sel, hanya di dekat gerbang natrium pertama.

Tapi apa yang akan terjadi secara umum, kan?

Karena ini menjadi sangat positif - kami pergi ke 40

milivolt di sini.

Kami pergi ke 40 millvolts di daerah ini sel.

Karena - saya rasa Anda hampir bisa melihatnya sebagai jangka pendek

atau sangat pendek jarak electrotonic potensial, hal ini

daerah akan menjadi lebih positif, kan?

Ini akan menjadi lebih positif.

Biaya ini positif akan pergi

mana itu kurang positif.

Jadi ini akan menjadi lebih positif.

Ini di minus 70, tapi itu akan menjadi lebih positif.

Hal ini akan pergi ke minus 65, minus 60, dikurangi 55 - dan kemudian dor.

Orang ini akan mendapatkan dipicu lagi.

Kemudian orang ini akan dibuka.

Kemudian orang ini akan dibuka.

Natrium banjir di lewat sini.

Jadi jika Anda ingin plot ini cowok, potensi

perbedaan apa yang terjadi di ini, ini semua terjadi

secepat - mungkin secepat natrium yang mulai pergi dalam

pertama dude, orang kedua - ia akan dipicu di sini karena

orang kedua sedikit kemudian dalam waktu - karena semua

aliran ini sedikit ke kiri dari dia nya,

potensi naik.

Dia mendapat dipicu, hal yang persis sama terjadi padanya, bukan?

Ketika natrium mengalir di sini, menjadi benar-benar positif di sekitar

sini, yang membuat sel di sekitar sini, tegangan

di sekitar sini, muatan sekitar sini sedikit lebih

positif, memicu ini gerbang natrium samping terbuka dan kemudian

hal yang sama seluruh terjadi, siklus yang sama.

Kemudian gerbang kalium terbuka untuk membuatnya negatif lagi, tapi

pada saat itu terjadi, itu menjadi positif di sini

untuk memicu lain gerbang natrium.

Jadi satu demi satu, Anda memiliki gerbang dan membuka natrium

menutup, tapi transmisi informasi itu, itu

transmisi perubahan potensial.

Jadi apa yang terjadi di sini?

Jadi ini lebih lambat dan itu benar-benar melibatkan energi.

Jadi ini adalah - electrotonic itu sangat cepat. Ini lambat.

Sebuah potensial aksi lebih lambat.

Saya tidak ingin mengatakan itu lambat.

Ini lebih lambat karena harus melibatkan membuka ini dan

menutup gerbang dan juga melibatkan energi.

Hal ini juga memerlukan lebih banyak energi.

Dan kau juga harus terus berubah potensial

dalam sel Anda dan Anda telah secara aktif natrium-kalium Anda

pompa yang sangat aktif.

Tapi itu baik.

Positif adalah, ada baiknya untuk mencakup jarak.

Bila Anda memiliki sesuatu seperti ini - kita lihat dengan

electrotonic, seperti yang kita dapatkan semakin jauh dari

mana stimulus terjadi, perubahan potensial

menjadi lebih dan lebih hilang.

Ini sebenarnya secara eksponensial menurun.

Hal ini menjadi lebih dan lebih hilang seperti yang kita dapatkan lanjut

dan lebih jauh sehingga tidak baik untuk jarak jauh.

Hal ini bisa berlangsung selamanya karena setiap kali

merangsang gerbang berikutnya, rasanya kita mulai seluruh

lagi dan gerbang ini - itu akan memiliki banjir ion

datang dan mereka ion akan membuat sedikit kurang

negatif di sini.

Kemudian gerbang berikutnya akan terbuka.

Kita akan memiliki siklus berulang lagi.

Jadi ini benar-benar baik untuk perjalanan jarak jauh.

Jadi sekarang kita benar-benar dasar untuk memahami

persis apa yang terjadi di neuron dan aku akan pergi

atas bahwa dalam video berikutnya menunjukkan kepada Anda bagaimana electrotonic

potensi dan potensial aksi dapat menggabungkan untuk memiliki

perjalanan sinyal melalui neuron.