3.6.1 – A membránfeszültség jelensége – Die Erscheinung der Membranspannung
1. Membránfeszültségről akkor beszélünk, amikor a sejthártya két oldalán elhelyezkedő elektromos töltések megoszlása között mérhető különbség alakul ki. – Von Membranspannung sprechen wir, wenn zwischen der Verteilung der elektrischen Ladungen auf den beiden Seiten der Zellmembran ein messbarer Unterschied entsteht.
2. Nyugalmi állapotban a sejt belseje rendszerint negatívabb az extracelluláris térnél, ezért a membrán belső és külső felszíne elektromosan polarizált. – Im Ruhezustand ist das Zellinnere gewöhnlich negativer als der Extrazellulärraum, weshalb die innere und äußere Oberfläche der Membran elektrisch polarisiert sind.
3. Mivel ez a potenciálkülönbség nagyon kicsi, nagyságát nem voltban, hanem annak ezredrészében, millivoltban (mV) adjuk meg. – Da diese Potentialdifferenz sehr klein ist, wird ihre Größe nicht in Volt, sondern in dessen Tausendstel, in Millivolt (mV), angegeben.
4. A sejttípustól függően a nyugalmi membránpotenciál többnyire –30 és –100 mV közé esik, miközben az ideg-, izom- és mirigysejtek jellegzetes értékeket mutatnak. – Abhängig vom Zelltyp liegt das Ruhemembranpotential meist zwischen –30 und –100 mV, wobei Nerven-, Muskel- und Drüsenzellen charakteristische Werte aufweisen.
5. Idegsejtekben gyakran körülbelül –60 és –70 mV, vázizomrostokban pedig megközelítőleg –80 és –90 mV közötti nyugalmi potenciál mérhető. – In Nervenzellen wird häufig ein Ruhepotential von ungefähr –60 bis –70 mV, in Skelettmuskelfasern dagegen von etwa –80 bis –90 mV gemessen.
6. Mirigysejtek membránpotenciálja általában kevésbé negatív, értéke azonban a sejttípustól, a működési állapottól és az ioncsatornák aktivitásától jelentősen függ. – Das Membranpotential von Drüsenzellen ist gewöhnlich weniger negativ, hängt jedoch erheblich vom Zelltyp, vom Funktionszustand und von der Aktivität der Ionenkanäle ab.
7. Méréskor egy rendkívül vékony mikroelektródát vezetnek a sejt belsejébe, míg egy másik elektróda az extracelluláris folyadékban marad. – Bei der Messung wird eine äußerst dünne Mikroelektrode in das Zellinnere eingeführt, während eine zweite Elektrode in der Extrazellulärflüssigkeit verbleibt.
8. A sejten kívüli tér potenciálját megállapodás szerint nullának tekintik, és ehhez a viszonyítási ponthoz képest határozzák meg a belső értéket. – Das Potential des extrazellulären Raumes wird vereinbarungsgemäß als null betrachtet, und gegenüber diesem Bezugspunkt wird der innere Wert bestimmt.
9. A negatív előjel tehát nem önálló elektromos mennyiséget jelöl, hanem azt fejezi ki, hogy a sejt belseje negatívabb a környezeténél. – Das negative Vorzeichen bezeichnet daher keine selbstständige elektrische Größe, sondern drückt aus, dass das Zellinnere negativer als seine Umgebung ist.
10. Bár a teljes sejt belseje és környezete csaknem elektromosan semleges, közvetlenül a membrán két felszínén hajszálvékony töltésrétegek helyezkednek el. – Obwohl das gesamte Zellinnere und seine Umgebung nahezu elektrisch neutral sind, liegen unmittelbar an den beiden Membranoberflächen hauchdünne Ladungsschichten.
11. A potenciálkülönbség létrehozásában részt vevő ionmennyiség a sejt teljes ionkészletéhez képest elenyészően kicsi, ezért a feszültség gyorsan változhat jelentős anyagátrendeződés nélkül. – Die an der Entstehung der Potentialdifferenz beteiligte Ionenmenge ist gegenüber dem gesamten Ionenvorrat der Zelle verschwindend klein, weshalb sich die Spannung ohne bedeutende Stoffverschiebung rasch verändern kann.
12. Elektromos szempontból a lipid kettős réteg szigetelőként működik, amely a két oldalán felhalmozódó ellentétes töltéseket egymástól elválasztja. – Elektrisch betrachtet wirkt die Lipiddoppelschicht als Isolator, der die auf ihren beiden Seiten angesammelten entgegengesetzten Ladungen voneinander trennt.
13. E tulajdonsága miatt a sejtmembrán kondenzátorhoz hasonlítható, amely kis mennyiségű töltést tárolva elektromos potenciálkülönbséget tart fenn. – Aufgrund dieser Eigenschaft kann die Zellmembran mit einem Kondensator verglichen werden, der durch Speicherung einer kleinen Ladungsmenge eine elektrische Potentialdifferenz aufrechterhält.
14. A töltésszétválasztást az egyenlőtlen ioneloszlás, a szelektív membránpermeabilitás és az aktív iontranszport együttes működése hozza létre és tartja fenn. – Die Ladungstrennung wird durch das gemeinsame Wirken der ungleichen Ionenverteilung, der selektiven Membranpermeabilität und des aktiven Ionentransports erzeugt und aufrechterhalten.
15. A feltöltött elemhez vagy akkumulátorhoz hasonlóan a polarizált membrán tárolt elektromos energiát képvisel, amely szükség esetén gyors sejtválaszok alapjául szolgálhat. – Ähnlich einer geladenen Batterie oder einem Akkumulator stellt die polarisierte Membran gespeicherte elektrische Energie dar, die bei Bedarf schnellen Zellantworten zugrunde liegen kann.
16. Nyugalmi potenciál valamennyi élő sejtben kimutatható, gyors és szabályozott megváltoztatására azonban elsősorban az ingerelhető ideg-, izom- és mirigysejtek képesek. – Ein Ruhepotential lässt sich in allen lebenden Zellen nachweisen, zu seiner schnellen und geregelten Veränderung sind jedoch vor allem erregbare Nerven-, Muskel- und Drüsenzellen fähig.
(aufklappen)magyar
1. Membránfeszültségről akkor beszélünk, amikor a sejthártya két oldalán elhelyezkedő elektromos töltések megoszlása között mérhető különbség alakul ki.
2. Nyugalmi állapotban a sejt belseje rendszerint negatívabb az extracelluláris térnél, ezért a membrán belső és külső felszíne elektromosan polarizált.
3. Mivel ez a potenciálkülönbség nagyon kicsi, nagyságát nem voltban, hanem annak ezredrészében, millivoltban (mV) adjuk meg.
4. A sejttípustól függően a nyugalmi membránpotenciál többnyire –30 és –100 mV közé esik, miközben az ideg-, izom- és mirigysejtek jellegzetes értékeket mutatnak.
5. Idegsejtekben gyakran körülbelül –60 és –70 mV, vázizomrostokban pedig megközelítőleg –80 és –90 mV közötti nyugalmi potenciál mérhető.
6. Mirigysejtek membránpotenciálja általában kevésbé negatív, értéke azonban a sejttípustól, a működési állapottól és az ioncsatornák aktivitásától jelentősen függ.
7. Méréskor egy rendkívül vékony mikroelektródát vezetnek a sejt belsejébe, míg egy másik elektróda az extracelluláris folyadékban marad.
8. A sejten kívüli tér potenciálját megállapodás szerint nullának tekintik, és ehhez a viszonyítási ponthoz képest határozzák meg a belső értéket.
9. A negatív előjel tehát nem önálló elektromos mennyiséget jelöl, hanem azt fejezi ki, hogy a sejt belseje negatívabb a környezeténél.
10. Bár a teljes sejt belseje és környezete csaknem elektromosan semleges, közvetlenül a membrán két felszínén hajszálvékony töltésrétegek helyezkednek el.
11. A potenciálkülönbség létrehozásában részt vevő ionmennyiség a sejt teljes ionkészletéhez képest elenyészően kicsi, ezért a feszültség gyorsan változhat jelentős anyagátrendeződés nélkül.
12. Elektromos szempontból a lipid kettős réteg szigetelőként működik, amely a két oldalán felhalmozódó ellentétes töltéseket egymástól elválasztja.
13. E tulajdonsága miatt a sejtmembrán kondenzátorhoz hasonlítható, amely kis mennyiségű töltést tárolva elektromos potenciálkülönbséget tart fenn.
14. A töltésszétválasztást az egyenlőtlen ioneloszlás, a szelektív membránpermeabilitás és az aktív iontranszport együttes működése hozza létre és tartja fenn.
15. A feltöltött elemhez vagy akkumulátorhoz hasonlóan a polarizált membrán tárolt elektromos energiát képvisel, amely szükség esetén gyors sejtválaszok alapjául szolgálhat.
16. Nyugalmi potenciál valamennyi élő sejtben kimutatható, gyors és szabályozott megváltoztatására azonban elsősorban az ingerelhető ideg-, izom- és mirigysejtek képesek.
(aufklappen)német
1. Von Membranspannung sprechen wir, wenn zwischen der Verteilung der elektrischen Ladungen auf den beiden Seiten der Zellmembran ein messbarer Unterschied entsteht.
2. Im Ruhezustand ist das Zellinnere gewöhnlich negativer als der Extrazellulärraum, weshalb die innere und äußere Oberfläche der Membran elektrisch polarisiert sind.
3. Da diese Potentialdifferenz sehr klein ist, wird ihre Größe nicht in Volt, sondern in dessen Tausendstel, in Millivolt (mV), angegeben.
4. Abhängig vom Zelltyp liegt das Ruhemembranpotential meist zwischen –30 und –100 mV, wobei Nerven-, Muskel- und Drüsenzellen charakteristische Werte aufweisen.
5. In Nervenzellen wird häufig ein Ruhepotential von ungefähr –60 bis –70 mV, in Skelettmuskelfasern dagegen von etwa –80 bis –90 mV gemessen.
6. Das Membranpotential von Drüsenzellen ist gewöhnlich weniger negativ, hängt jedoch erheblich vom Zelltyp, vom Funktionszustand und von der Aktivität der Ionenkanäle ab.
7. Bei der Messung wird eine äußerst dünne Mikroelektrode in das Zellinnere eingeführt, während eine zweite Elektrode in der Extrazellulärflüssigkeit verbleibt.
8. Das Potential des extrazellulären Raumes wird vereinbarungsgemäß als null betrachtet, und gegenüber diesem Bezugspunkt wird der innere Wert bestimmt.
9. Das negative Vorzeichen bezeichnet daher keine selbstständige elektrische Größe, sondern drückt aus, dass das Zellinnere negativer als seine Umgebung ist.
10. Obwohl das gesamte Zellinnere und seine Umgebung nahezu elektrisch neutral sind, liegen unmittelbar an den beiden Membranoberflächen hauchdünne Ladungsschichten.
11. Die an der Entstehung der Potentialdifferenz beteiligte Ionenmenge ist gegenüber dem gesamten Ionenvorrat der Zelle verschwindend klein, weshalb sich die Spannung ohne bedeutende Stoffverschiebung rasch verändern kann.
12. Elektrisch betrachtet wirkt die Lipiddoppelschicht als Isolator, der die auf ihren beiden Seiten angesammelten entgegengesetzten Ladungen voneinander trennt.
13. Aufgrund dieser Eigenschaft kann die Zellmembran mit einem Kondensator verglichen werden, der durch Speicherung einer kleinen Ladungsmenge eine elektrische Potentialdifferenz aufrechterhält.
14. Die Ladungstrennung wird durch das gemeinsame Wirken der ungleichen Ionenverteilung, der selektiven Membranpermeabilität und des aktiven Ionentransports erzeugt und aufrechterhalten.
15. Ähnlich einer geladenen Batterie oder einem Akkumulator stellt die polarisierte Membran gespeicherte elektrische Energie dar, die bei Bedarf schnellen Zellantworten zugrunde liegen kann.
16. Ein Ruhepotential lässt sich in allen lebenden Zellen nachweisen, zu seiner schnellen und geregelten Veränderung sind jedoch vor allem erregbare Nerven-, Muskel- und Drüsenzellen fähig.