5.4 : ما هو التدرج الكهروكيميائي؟

يعمل غشاء الخلية كحاجز. ليحفاظ على بعض الجزيئات والأيونات المحاصرين داخل الخلية مع الحفاظ على الآخرين. ميزة واحدة من هذا التقسيم للموارد داخل وخارج الخلية هو الحفاظ على التدرج الكهروكيميائي.

الأيونات التي تعتبر حاسمة لوظيفة الخلية بما في ذلك الصوديوم والبوتاسيوم غير قادر على الانتشار عبر الغشاء ليعتمد بدلاًمن ذلك على الحركة من خلال القنوات ووسائل النقل. في ظل الظروف العادية يكون هناك المزيد من أساس الصوديوم في الخارج من خلية ومن الداخل. هذا يخلق الكيميائية أو تركيز التدرج حيث سيتدفق الصوديوم عبر غشاء الخلية من الخارج إلى الداخل إذا أعطيت الطريق.

على العكس هناك تركيز أقل من البوتاسيوم خارج الخلية والمزيد من البوتاسيوم في الداخل. لذلك التدرج الكيميائي هو في المعارضة إلى التدرج الصوديوم. ومع ذلك فإن تركيز أيون ليس هو العامل الوحيد خلق التدرج عبر غشاء الخلية.

فصل الأيونات والجزيئات مع الشحنات الإيجابية والسلبية يعني أيضًا أن هناك تدرجًا كهربائيًا حاضرًا. انتشار أيونات الصوديوم موجبة الشحنة خارج الخلية وفرة البروتينات سالبة الشحنة داخل هما العاملان الرئيسيان التي تسهم إلى الفرق الكلي المسؤول في جميع أنحاء الغشاء. يستخدم النقل النشط الطاقة للمحافظة عليها التدرج الكهروكيميائي عبر غشاء الخلية مع بروتينات الغشاء المتخصصة تتحرك الأيونات ضد التدرجات الكهروكيميائية الخاصة بهم.

تحت ظروف محددة ومع ذلك يسمح للأيونات بالتحرك بتدرجاتها. توليد الطاقة لعمليات مثل نقل الجلوكوز وتوفير وسيلة للخلايا المتخصصة مثل القلب والعضلات والخلايا العصبية لتوليد نبضات كهربائية.