پمپ سدیم_پتاسیم

در مقاله "پتانسیل عمل چیه؟؟" خوندید که نورون ها چطور پیام رو در طول نورون منتقل میکنن. همونطور که توی اون مقاله خوندید، نورون ها در پتانسیل عمل از پمپ سدیم-پتاسیم استفاده میکنن. توی این مقاله می خوایم به توضیح این پمپ بپردازیم.

 

پمپ سدیم-پتاسیم نوعی پروتئین با ساختاری بسیار پیچیده است. این پروتئین کل ضخامت غشا رو طی میکنه و از دو طرف اون بیرون میزنه. کاری که این پمپ انجام میده، انتقال یون های سدیم و پتاسیم برخلاف شیب غلظت اوناست. یعنی برای مثال یون پتاسیم رو از جایی تراکم کمتری داره (بیرون سلول) به جایی که تراکم بیشتری داره (داخل سلول) منتقل میکنه. این انتقال یه ذره عجیبه؛ چون درست برخلاف انتشاره.  بیایید اول نگاهی به مبحث "انتشار" داشته باشیم.

 

 

شما آب را به عنوان یک حلال در نظر بگیرید. (چون در سیستم های بیولوژیکی بیشتر با حلال آب سروکار داریم ما در اینجا هم حلالمان را آب در نظر میگیریم.)؛ یک ماده حل شونده هم فرض کنید برای مثال "ساکارز".

 

 

اگر ما ساکارز رو تنها در گوشه ی یه لیوان که با آب پر شده بریزیم؛ چون توی نقاط دیگه ی آب، ساکارز وجود نداره و یا با تراکم کمتری وجود داره، مولکول های ساکارز از نقطه پرتراکم یعنی همون گوشه ی لیوان، به نقاط کم تراکم حرکت میکنن. به این فرایند یعنی حرکت مولکول های یک ماده حل شونده به نقاط کم تراکم، "انتشار" میگن.

 

 

اما برای دو طرف غشای نورون ها و پمپ سدیم-پتاسیم مسئله چیز دیگه ای هست. در دو طرف غشای نورون ها ما شاهدیم که پتاسیم در داخل غشا متراکم تره و در بیرون غشا کم تراکم. اما برخلاف انتشار، یون های پتاسیم به جای اینکه از داخل سلول که متراکم تره به بیرون غشا که پتاسیم، کم تراکم تره منتقل بشه از بیرون سلول(پتاسیم کم تراکم) به داخل سلول (پتاسیم متراکم) منتقل میشه. به این انتقال، که برخلاف انتشار و شیب غلظته "انتقال فعال" میگن. انتقال فعال کاریه که پمپ سدیم پتاسیم انجام میده. البته این مسئله برای سدیم هم هست و سدیم هم مانند پتاسیم، توسط پمپ سدیم-پتاسیم، از محل کم تراکم به محل پر تراکم منتقل میشه.

 

 

پمپ سدیم-پتاسیم، سه جایگاه برای سدیم و دو جایگاه برای پتاسیم داره. این پمپ سه یون سدیم رو از داخل سلول میگیره و اونارو به بیرون سلول میبره و آزاد میکنه. بعد، از همون بیرون دو یون پتاسیم میگیره و این دو یون رو داخل سلول میبره و آزاد میکنه. این کار مداوم و پی در پی پمپ سدیم-پتاسیم باعث میشه تراکم زیادِ سدیم در بیرون و تراکم زیاد پتاسیمِ در درون سلول حفظ بشه.

 

 

پمپ سدیم پتاسیم این انتقال ها رو با استفاده از انرژی انجام میده ئ این انرژی همون مولکول آدنوزین تری فسفات یا آ.ت.پ. هست که توسط اندامک میتوکندری در داخل سلول تولید میشه.

 

 

 

برای آشنایی بیشتر با این پمپ شگفت انگیز میتونید پاورپوینت اونو تهیه کنید.

 

دریافت
عنوان: پاورپوینت پمپ سدیم پتاسیم_ سایت اکستریم
حجم: 4.84 مگابایت

پتانسیل عمل چیه؟؟ (قسمت اول)

همونطور که میدونید سلول(یاخته) های عصبی برای اینکه با هم ارتباط برقرار 

 

 

کنن باید به هم پیام بدن. اما چجوری اینکارو میکنن؟؟ جـــــــواب فقط یک چیز

 

 

میتونه باشه؛ "پتانسیل عمل"  

 

 

پتانسیل عمل (Action Potentials) در واقع زبان گفت و گوی نورون ها با یکدیگر است. "پتانسیل عمل" فرایندیه که طی اون پیام های الکتریکی غشای نورون(میتونید برای اطلاعات بیشتر از نورون این مقاله رو بخونید.) رو طی میکنن و به سلولی دیگه مخابره میشن. اما پتانسیل عمل چیه؟

 

 

 

 

 

خب... بار الکتریکی درون غشا همیشه منفی و بار الکتریکی بیرون غشا همیشه مثبته. طی پروسۀ پتانسیل عمل، بار الکتریکی بخشی از درون غشا (که منفیه) مثبت میشه و بار الکتریکی بخشی از بیرون غشا (که مثبته) منفی میشه؛ در نتیجه پیام الکتریکی به بخشی دیگه (که جلوتره) هدایت میشه. برای اینکه پتانسیل عمل رو بهتر درک کنید تصویر زیر رو ببینید.

 

 

 

برای اینکه بار الکتریکی یک طرف غشا تغییر بکنه، به یون نیاز داریم.

در پتانسیل عمل دو یون مهم داریم که هر دوی این یونها مثبتن :

1.یون سدیم

2.یون پتاسیم

اما برای توضیح دقیق تر پتانسیل عمل باید با این مباحث بیشتر آشنا شیم:

*غلظت یون ها

*کانال های یونی

*پمپ های سدیم-پتاسیم

 

 

غلظت یون ها

غلظت یون های سدیم در خارج از غشای نورون بیشتر از یون های پتاسیم هست (نسبت یونهای سدیم به پتاسم در خارج از سلول 30 به یکه). اما غلظت یون های پتاسیم در درون غشای نورون بیشتر از یون های سدیمه ( نسبت یون های پتاسیم به سدیم در داخل غشای نورون 40 به یکه)؛ و این یعنی غلظت پتاسیم در داخل بیشتر از غلظت سدیم در خارجه.

 

 کانال های یونی

روی سطح سلول های عصبی کانال ها و پمپ هایی (پمپ های سدیم-پتاسیم) قرار داره. اما مهمترین کانال ها در پروسۀ پتانسیل عمل، کانال های یون های سدیم و کانال های یون های پتاسیم هستن؛ که کانال های پتاسیم، یون های پتاسیم و کانال های سدیم،یون های سدیم رو از یک طرف غشا به طرف دیگه عبور میدن.

 

 

پمپ های سدیم-پتاسیم

 

همونطور که گفتم؛ غلظت سدیم و پتاسیم در داخل و خارج سلول برابر نیست بنابراین بر اساس شیب غلظت، یون های پتاسیم که در داخل بیشترن به خارج و یونهای سدیم که در خارج بیشترن، به داخل رفتن(از طریق کانال ها ) تمایل دارن. بنابراین نسبت 40 به یکِ پتاسیم به سدیم در داخل نورون و همچنین نسبت 30 به یکِ سدیم به پتاسیم در خارج نورون بهم میخوره؛ ولی این نسبت نباید بهم بخوره، اینجاست که پمپ های سدیم-پتاسیم وارد عمل میشن و جلوی بهم خوردن این نسبت رو میگیرن و همچنان نسبتو حفظ میکنن.

 

 

برای اینکه کارکرد پمپ سدیم-پتاسیم رو بهتر درک کنید، ویدئوی زیر را ببینید) البته ویدئو به زبان انگلیسیه ولی اگر شما فقط تصویرشو ببینید کافیه__خودم در ادامه توضیحو میدم):

مدت زمان: 2 دقیقه 26 ثانیه _ منبع ویدئو: کانال علی قلیان اول

همونطور که توی ویدئو دیدید، پمپ سدیم_پتاسیم سه واحد سدیم، خارج و دو واحد پتاسیم رو داخل میکنه و اینجوری نسبت یون ها به هم دیگه رو حفظ میکنه. مثل اینه که بدنۀ یه قایق(که همون غشا باشه) چندتا سوراخ داره(که همون کانال های یونی باشن) و یه ذره آب(که همون یون های سدیم و پتاسیم باشه) هی داخل قایق میشه و شما با یک سطل اون مقدار اب رو دوباره به بیرون میریزید. پمپ های سدیم-پتاسیم هم کارشون دقیقا کارِ همین سطله. یعنی یون های سدیم هِی داخل و یون های پتاسیم هی خارج از سلول میشن و پمپ سدیم-پتاسیم این ها رو دوباره سر جاشون برمیگردونه(سدیم رو دوباره خارج و پتاسیم رو دوباره داخل میکنه).

اما اینا چه ربطی به پتانسیل عمل دارن؟؟ قراره همینو بگم.

برای ادامه مقاله اینجا کلیک کنید...