Biologia w Szkole | 16 maj 2008
* Pokazana okładka tytułu jest aktualną okładką tytułu Biologia w Szkole. Kiosk24.pl nie gwarantuje, że czytany artykuł pochodzi z numeru, którego okładka jest prezentowana.
Nie można przecenić znaczenia układu nerwowego dla homeostazy organizmu oraz jego rozwoju i egzystencji w powiązaniu ze środowiskiem, w którym żyje. Swoją funkcję układ nerwowy może realizować dzięki unikalnym właściwościom komórek nerwowych. Jako receptory przyjmują bodźce ze środowiska, a w swojej „klasycznej” postaci transportują je wewnątrz organizmu oraz tworząc skomplikowane sieci neuronalne, umożliwiają ich analizę. Bez wątpienia kluczem do zrozumienia funkcjonowania układu nerwowego jest sposób przesyłania sygnału wzdłuż komórek nerwowych i między nimi.
Omówienie mechanizmu przekazywania sygnałów nerwowych i funkcjonowania mózgu wymaga poznania i zrozumienia takich zjawisk jak polaryzacja błony komórkowej i potencjał spoczynkowy komórki.
Polaryzacja błony komórkowej
Na wstępie przyjmijmy uproszczenie, które ułatwi dalsze rozważania. Komórka zwierzęca otoczona jest błoną komórkową. W konsekwencji wyróżnić możemy trzy obszary: wnętrze, błonę i zewnętrze komórki. Błona odpowiada między innymi za selektywną wymianę substancji takich jak: składniki pokarmowe, produkty przemiany materii oraz jony pomiędzy komórką a jej otoczeniem. Z uwagi na właściwości elektryczne tkanki interesować nas będzie szczególnie wymiana jonów. Jony w organizmie są nośnikami ładunku elektrycznego. Kationy (jony dodatnie) to cząsteczki lub związki pozbawione jednego elektronu lub ich większej liczby. Aniony (jony ujemne) charakteryzuje nadmiar elektronów. Jeżeli w pewnym miejscu np. komórki nastąpi rozdzielenie jonów dodatnich i ujemnych, to powstaną obszary o różnym ładunku elektrycznym, pojawi się różnica potencjału elektrycznego. Dzieje się tak w przypadku błony komórkowej, w poprzek której występuje potencjał elektryczny.
Potencjał spoczynkowy to potencjał elektryczny pomiędzy wnętrzem komórki a jej zewnętrzem, występujący w tedy, gdy komórka jest w stanie spoczynku, np. komórka nerwowa nie przewodząca bodźca. Granicą obszarów o różnym stężeniu jonów może być błona komórkowa. W przypadku neuronu potencjał spoczynkowy wynosi około –70mV. Wartość ujemna oznacza, że wewnątrz komórki gromadzi się ładunek ujemny w stosunku do ładunku na zewnątrz komórki. Potencjał spoczynkowy zarejestrowano, eksperymentalnie wprowadzając jedną z elektrod pomiarowych do wnętrza neuronu. Pole elektrostatyczne, wynikające z jonowej polaryzacji błony, nie występuje na zewnątrz komórki, nie jest więc mierzalne na zewnątrz organizmu.
(...)
Dawid Basak I Karina Kubiak
Artykuł w całości jako plik PDF do pobrania znajduje się w zakładce Opis w ofercie tytułu Biologia w Szkole
Wróć do czytelni