Wie erzeugen Zellen einen elektrochemischen Gradienten? - Chemie - 2020

Anonim

Zellen erzeugen einen elektrochemischen Gradienten, indem sie Ionenkanäle verwenden, um Ionen von einer Seite der Zellmembran zur anderen zu leiten.

Neuronen und Muskelzellen behalten im Zytoplasma andere Ionenkonzentrationen (z. B. Na & sub4 ;, K & sub5 ;, Cl & sub4 ;, Ca² & sub4;) als in der extrazellulären Umgebung bei. Diese Konzentrationsunterschiede erzeugen ein kleines elektrisches Potential über der Plasmamembran.

Die Plasmamembran enthält Ionenkanalrezeptoren - Cluster von Proteinen, die so angeordnet sind, dass sie einen Kanal von einer Seite der Membran zur anderen bilden. Die Ionenkanäle öffnen und schließen sich als Reaktion auf chemische Signale.

In der Abbildung unten bildet ein Acetylcholinrezeptor (grün) einen Ionenkanal in der Membran. Dadurch können lösliche Materialien im offenen Zustand über die Plasmamembran wandern.

Wenn kein externes Signal vorhanden ist, ist der Kanal geschlossen (Mitte). Wenn Acetylcholinmoleküle (blau) an den Rezeptor binden, löst dies eine Konformationsänderung aus, die den Kanal öffnet und Ionen (rot) in die Zelle fließen lässt.