뉴런과 활동전위

전류) 단위 시간 동안 흐른 전하의 양 (항상+를 말한다)

막전류) 막을 투과해 흐르는 전류

(전류의 세기/농도차 는 절대값으로 계산한다)

내향성 전류 : 양이온이 세포 밖에서 안으로 들어오면 -부호 

외향성 전류 : 양이온이 세포 안에서 밖으로 나가면+부호

전위) 전하가 가지는 전기적 위치에너지

막전위) 

안으로 밀어주는 힘 -> - 부호 

(' - 전위 ' 을 걸어주면 세포 안으로 들어오는 전류, ' 내항성 전류 ' 가 발생)

바깥으로 나가게 하는 힘 -> + 부호

(' + 전압 ' 을 걸어주면 세포 밖으로 나가려는 전류, ' 외향성 전류 ' 가 발생)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

평형전위) 막을 사이에 두고 양쪽의 이온이 전기 화학적으로 평형을 이룬 상태의 전위

-농도차에 따른 이온의 흐름을 상쇄하는 막전위 값

 

막에서는 이온의 농도에 따라서도 전류가 흐르고 전위차이에 의해서도 전류가 흐르게 되는데

전위차이는 0인데, 이온의 농도차이에 의해서 전류가 흐르(이온이 이동하)게 될때

그러면 다시 전위차이가 생기는데 이온의 이동으로 인해 만들어진 전위차이를 상쇄하는 전위가 바로 평행전위

 

 

 

 

* 세포가 K+누설 채널만 지니고 있다면

  세포 안에는 k+이온이 많아서

  K+이 세포 밖으로 계속 나가게 된다면

  세포안은 점점 -, 세포밖은+ 를 띄게 될것이다, 

  K+이온의 이동을 상쇄하는 전위가 생길 것이다 (= 평형전위)

  (평형전위 -90mV  : 내향성) 

 

* 세포가 Na+누설 채널만 지니고 있다면

  세포 밖에 많이 존재하는 Na+이온이 세포안으로 계속 들어올 것이고

  그럼 세포안에서는 +전하가 쌓이게 되고 

  반대로 세포 안의 + 전하를 밖으로 밀어내는 힘이 생길 것이다 (외향성전류)

  (평형전위+60mV : 외향성)

 

*평형전위는 이온의 흐름을 상쇄하는 막전위 값이기 때문에 

 K+이 세포 밖으로 나가는 상황에서는 세포 안으로 +전하를 끌고 와야 하기때문에 -90mV 가 평형전위가 되고

 Na+이 세포 안으로 들어오는 상황에서는 세포 밖으로 +전하를 내보내야하기때문에 외향성 전류인 +60mV가 평형전위가 된다 

 

*실제 세포에는 K+ 채널, Na+ 채널 둘 다 가지고 있음

 K+ leap channel > Na+ leap channel

 실제의 평형 전위는 -70mV

 (K+ 이 나가려는 힘이 더 세서 -쪽에 치우쳐진 전위가 걸리게 된다)

 

*실제 세포에 채널만 가지고 있다면 세포 안밖의 K+ 와 Na+ 의 농도기울기가 적어져서

 점점 이온의 이동이 없어져야 하는데/ 전압 변화가 없어지는데 (= 평형전위 = -70mV ) (= 휴지전위)

 ATP 펌프가 계속 K+을 안으로 보내고 Na+을 밖으로 보내서

 농도 기울기를 새로 만든다

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*휴지막전위에 관여하는 것들 Na+ leap channel, K+ leap channel, ATP 구동펌프

 활동전위에 관여하는 것들 전압개폐성 Na+ channel, K+ channel

 

m,n,h gate

 

 

활동전위) 신호를 전달하는 형태

(이온의 흐름은 고려하지 않고 채널로만 이해, ATP펌프가 이온농도 기울기 항상 유지 시킴)

 

*전기적 신호가 축삭에 도달하면 막전위가 상승함 (약 -50mV이상까지 올라감) ->

 (전기적 신호 도달 : 세포 내의 +전하가 늘어남)

 

*닫혀있던 Na+ 의 m gate 가 열린다 (역치 값 = -50mV) -> 

 Na+이 세포 밖에서 더 들어온다 (이온의 이동) ->

 (이온의 농도차를 상쇄하기 위한 외향성전류 발생 (+전하)) -> 

막전위 상승 (+30mV 까지 올라감) ->

 

*Na+ 의 h gate 가 닫히기 시작함->

 (h gate는 일정시간동안 어떤 자극에도 열리지 않다가 막전위가 어느 값 이하로 떨어져야 비로소 열림)

 K+의 n gate 가 열린다 ->

 K+이 밖으로 나가고 막전위 하강 (-90mV까지 하강) ->

 

*다시 서서히 Na+의 h gate 열리고 m gate 닫힘 (이때는 Na+ 이동 없이)->

 K+의 n gate 닫히고 휴지막 전위로 복귀 (-70mV)

 

 

분극) 세포막을 경계로 안쪽은 상대적으로 -전하, 바깥쪽은 +전하를 띠고 있는 상태

탈분극) 막전위가 휴지막 전위 값보다 상승하는 현상

과분극) 막전위가 휴지막 전위 값보다 하강하는 현상