Senda inn spurningu
Sólin Sólin Rís 05:40 • sest 21:16 í Reykjavík
Tunglið Tunglið Rís 15:13 • Sest 05:59 í Reykjavík
Flóð Flóð Árdegis: 03:57 • Síðdegis: 16:31 í Reykjavík
Fjaran Fjara Árdegis: 10:23 • Síðdegis: 22:34 í Reykjavík
Visit the English version

Flokkun:

Náttúruvísindi og verkfræði Lífvísindi: almennt

Geturðu útskýrt fyrir mér boðspennu í frumum?

Jón Már Halldórsson

Boðspenna er eitt af helstu einkennum í virkni taugafrumna. Til að átta sig á þessu fyrirbæri er nauðsynlegt að skilja að þegar taugafruman er í hvíld, það er þegar ekkert taugaboð fer um hana, er það himnuspennan sem leikur lykilhlutverkið í boðflutningi innan taugakerfisins um -70 mV. Þessi spenna nefnist hvíldarspenna eða róspenna. Þegar boð fer um taugafrumuna breytist ástand hennar úr neikvæðri róspennu í jákvæða boðspennu.

Skýringin á því að spennumunur er á ytra og innra borði taugafrumu er að mismikil dreifing er á jákvæðum jónum sitt hvorum megin við frumuhimnu hennar. Frumuhimnan lekur K+ jónum mun hraðar út en Na+ fer inn í umfrymi frumunnar. Að jafnaði er því mun meira af jákvætt hlöðnum jónum í millifrumuvökvanum umhverfis frumuna. Þegar boð fer í gegnum taugafrumuna eykst leiðni frumuhimnunnar á Na+ sem flæðir af krafti inn í frumuna og himnan umskautast; hún verður neikvætt hlaðin að utan en boðspennan fer upp í 30-35 mV sem gerir heildarspennusveiflu þegar taugaboðið fer hjá um 0,1 volt. Þetta er mikil rafvirkni þegar allt miðtaugakerfið er tekið sem ein heild.


Þegar taugafruman er í hvíld er ytra borð hennar jákvætt hlaðið en innra borðið neikvætt hlaðið. Ýttu á myndina til að sjá hvað gerist þegar boðspenna fer um frumuna.

Taugafruman umskautast ekki öll í einu heldur færist umskautunin eins og belti eftir henni endilangri. Fyrst umskautast sá hluti sem tekur við boðinu, sem oftast eru svokallaðar griplur (dendrites), og svo færist umskautunin eftir frumunni endilangri til símaendans.

Í frumuhimnu taugafrumunnar eru flóknar próteinbyggingar sem hafa svokölluð jónahlið (ion channels); Ein gerð hleypir í gegnum sig K+ jónum og önnur gerð hleypir aðeins Na+ jónum. Þessi hlið eru spennustýrð og því lokuð þegar ró er á kerfinu. Þegar rask verður á róspennunni opnast hliðin og Na+ jónir flæða inn, eins og áður segir, enda styrkur þeirra mun meiri fyrir utan frumuhimnuna en innan, og umskautun verður. Eftir umskautunina lokast Na+ rásirnar, en K+ rásirnar opnast og K+ jónir flæða út og eðlileg róspenna kemst á aftur á þessu svæði. Boðspennan opnar aftur á móti Na+ hliðin í næsta hluta taugahimnunnar sem við það umskautast. Svona gengur þessi bylgja eftir taugafrumunni til enda hennar.

Annað mikilvægt atriði er að eftir að Na+ hliðin lokast þá haldast þau læst í nokkrar millisekúndur. Þetta kemur í veg fyrir að taugaboðin snúi við en slíkt hefði miklar truflanir í taugakerfinu í för með sér.

Heimild og mynd

  • Eckert, Randall; R, Burggren D og French W,. 1997. Animal Physiology. W H Freeman.
  • Myndin er byggð á mynd frá Gary G. Matthews af Neuron action potential. Neurobiology: Molecules, cells and systems.

Höfundur

Jón Már Halldórsson

Jón Már Halldórsson

líffræðingur

Útgáfudagur

10.8.2005

Spyrjandi

Unnur Guðmundsdóttir

Efnisorð

Tilvísun

Jón Már Halldórsson. „Geturðu útskýrt fyrir mér boðspennu í frumum?“ Vísindavefurinn, 10. ágúst 2005. Sótt 19. apríl 2024. http://visindavefur.is/svar.php?id=5189.

Jón Már Halldórsson. (2005, 10. ágúst). Geturðu útskýrt fyrir mér boðspennu í frumum? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=5189

Jón Már Halldórsson. „Geturðu útskýrt fyrir mér boðspennu í frumum?“ Vísindavefurinn. 10. ágú. 2005. Vefsíða. 19. apr. 2024. <http://visindavefur.is/svar.php?id=5189>.

Chicago | APA | MLA

Þessi síða notar vafrakökur Nánari upplýsingar

Ég samþykki
Spyrja

Sendu inn spurningu LeiðbeiningarTil baka

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Senda grein til vinar

=

Geturðu útskýrt fyrir mér boðspennu í frumum?
Boðspenna er eitt af helstu einkennum í virkni taugafrumna. Til að átta sig á þessu fyrirbæri er nauðsynlegt að skilja að þegar taugafruman er í hvíld, það er þegar ekkert taugaboð fer um hana, er það himnuspennan sem leikur lykilhlutverkið í boðflutningi innan taugakerfisins um -70 mV. Þessi spenna nefnist hvíldarspenna eða róspenna. Þegar boð fer um taugafrumuna breytist ástand hennar úr neikvæðri róspennu í jákvæða boðspennu.

Skýringin á því að spennumunur er á ytra og innra borði taugafrumu er að mismikil dreifing er á jákvæðum jónum sitt hvorum megin við frumuhimnu hennar. Frumuhimnan lekur K+ jónum mun hraðar út en Na+ fer inn í umfrymi frumunnar. Að jafnaði er því mun meira af jákvætt hlöðnum jónum í millifrumuvökvanum umhverfis frumuna. Þegar boð fer í gegnum taugafrumuna eykst leiðni frumuhimnunnar á Na+ sem flæðir af krafti inn í frumuna og himnan umskautast; hún verður neikvætt hlaðin að utan en boðspennan fer upp í 30-35 mV sem gerir heildarspennusveiflu þegar taugaboðið fer hjá um 0,1 volt. Þetta er mikil rafvirkni þegar allt miðtaugakerfið er tekið sem ein heild.


Þegar taugafruman er í hvíld er ytra borð hennar jákvætt hlaðið en innra borðið neikvætt hlaðið. Ýttu á myndina til að sjá hvað gerist þegar boðspenna fer um frumuna.

Taugafruman umskautast ekki öll í einu heldur færist umskautunin eins og belti eftir henni endilangri. Fyrst umskautast sá hluti sem tekur við boðinu, sem oftast eru svokallaðar griplur (dendrites), og svo færist umskautunin eftir frumunni endilangri til símaendans.

Í frumuhimnu taugafrumunnar eru flóknar próteinbyggingar sem hafa svokölluð jónahlið (ion channels); Ein gerð hleypir í gegnum sig K+ jónum og önnur gerð hleypir aðeins Na+ jónum. Þessi hlið eru spennustýrð og því lokuð þegar ró er á kerfinu. Þegar rask verður á róspennunni opnast hliðin og Na+ jónir flæða inn, eins og áður segir, enda styrkur þeirra mun meiri fyrir utan frumuhimnuna en innan, og umskautun verður. Eftir umskautunina lokast Na+ rásirnar, en K+ rásirnar opnast og K+ jónir flæða út og eðlileg róspenna kemst á aftur á þessu svæði. Boðspennan opnar aftur á móti Na+ hliðin í næsta hluta taugahimnunnar sem við það umskautast. Svona gengur þessi bylgja eftir taugafrumunni til enda hennar.

Annað mikilvægt atriði er að eftir að Na+ hliðin lokast þá haldast þau læst í nokkrar millisekúndur. Þetta kemur í veg fyrir að taugaboðin snúi við en slíkt hefði miklar truflanir í taugakerfinu í för með sér.

Heimild og mynd

  • Eckert, Randall; R, Burggren D og French W,. 1997. Animal Physiology. W H Freeman.
  • Myndin er byggð á mynd frá Gary G. Matthews af Neuron action potential. Neurobiology: Molecules, cells and systems.
...