कोशिका झिल्ली का विध्रुवण और पुनर्ध्रुवीकरण

तंत्रिका कोशिकाएं बाकी में उनके पास एक विद्युत आवेश होता है झिल्ली: कोशिका का बाहरी भाग धनात्मक रूप से आवेशित होता है और कोशिका के भीतर का भाग ऋणात्मक रूप से आवेशित होता है। विध्रुवण तब होता है जब तंत्रिका कोशिका इन आवेशों को उलट देती है; उन्हें वापस आराम की स्थिति में बदलने के लिए, न्यूरॉन एक और विद्युत संकेत भेजता है। पूरी प्रक्रिया तब होती है जब कोशिका विशिष्ट आयनों को कोशिका के अंदर और बाहर प्रवाहित होने देती है।

ध्रुवीकरण एक कोशिका झिल्ली के दोनों ओर विपरीत विद्युत आवेशों का अस्तित्व है। मस्तिष्क की कोशिकाओं में, अंदर नकारात्मक चार्ज होता है और बाहर सकारात्मक चार्ज होता है। इसे संभव बनाने के लिए कम से कम तीन तत्वों की आवश्यकता होती है। सबसे पहले, कोशिका को लवण और अम्ल जैसे अणुओं की आवश्यकता होती है, जिन पर विद्युत आवेश होते हैं। दूसरा, कोशिका को एक झिल्ली की आवश्यकता होती है जो विद्युत आवेशित अणुओं को स्वतंत्र रूप से इसके माध्यम से गुजरने नहीं देगी। ऐसी झिल्ली आवेशों को अलग करने का कार्य करती है। तीसरा, कोशिकाओं को झिल्ली में प्रोटीन पंपों की आवश्यकता होती है जो विद्युत आवेशित अणुओं को एक तरफ ले जा सकते हैं, इस तरफ एक प्रकार के अणु और दूसरी तरफ दूसरे प्रकार के अणु को संग्रहीत कर सकते हैं।

एक कोशिका अपनी झिल्ली के विभिन्न किनारों पर विभिन्न प्रकार के विद्युत-आवेशित अणुओं को स्थानांतरित और संग्रहीत करके ध्रुवीकृत हो जाती है। विद्युत आवेशित अणु को कहा जाता है an आयन. पोटेशियम आयनों को अंदर लाते समय न्यूरॉन्स सोडियम आयनों को स्वयं से बाहर पंप करते हैं। आराम के समय - जब कोशिका अन्य कोशिकाओं को विद्युत संकेत नहीं भेज रही होती है - एक न्यूरॉन के अंदर की तुलना में बाहर की तरफ लगभग 30 गुना अधिक सोडियम आयन होते हैं; विपरीत पोटेशियम आयनों पर लागू होता है। कोशिका के अंदर कार्बनिक अम्ल नामक अणु भी होते हैं। इन अम्लों पर ऋणात्मक आवेश होते हैं, इसलिए वे कोशिका के अंदर ऋणात्मक आवेश में जुड़ जाते हैं।

एक न्यूरॉन अपनी उंगलियों पर एक विद्युत संकेत भेजकर दूसरे न्यूरॉन के साथ संचार करता है, जिससे उंगलियों के कारण पड़ोसी सेल को उत्तेजित करने वाले रसायन निकलते हैं। पोस्टसिनेप्टिक क्षमता के रूप में जाना जाता है, यह विद्युत संकेत और क्षमता का प्रकार झिल्ली के एक वर्गीकृत विध्रुवण को परिभाषित करता है। यदि यह काफी बड़ा है, तो यह एक एक्शन पोटेंशिअल को ट्रिगर करेगा। एक्शन पोटेंशिअल तब होता है जब न्यूरॉन अपनी झिल्ली में प्रोटीन चैनल खोलता है। ये चैनल सोडियम आयनों को कोशिका के बाहर से कोशिका में प्रवाहित करने की अनुमति देते हैं। सेल में सोडियम की अचानक भीड़ सेल के अंदर के इलेक्ट्रिकल चार्ज को नेगेटिव से पॉजिटिव में बदल देती है, जो बाहर के हिस्से को भी पॉजिटिव से नेगेटिव में बदल देता है। संपूर्ण विध्रुवण-से-प्रतिध्रुवीकरण घटना लगभग 2 मिलीसेकंड में होती है, जिससे न्यूरॉन्स तेजी से फटने की क्रिया क्षमता को सक्रिय करने की अनुमति देते हैं जिससे न्यूरोनल संचार की अनुमति मिलती है।

एक नई क्रिया क्षमता तब तक नहीं हो सकती जब तक कि न्यूरॉन की झिल्ली में उचित विद्युत आवेश बहाल नहीं हो जाता। इसका मतलब है कि सेल के अंदर का नकारात्मक होना चाहिए, जबकि बाहर का सकारात्मक होना चाहिए। एक कोशिका अपनी झिल्ली में एक प्रोटीन पंप को चालू करके इस स्थिति को पुनर्स्थापित करती है, या स्वयं को पुन: ध्रुवीकृत करती है। इस पंप को सोडियम-पोटेशियम पंप कहा जाता है। प्रत्येक तीन सोडियम आयनों के लिए यह एक सेल से पंप करता है, यह दो पोटेशियम में पंप करता है। पंप ऐसा तब तक करते हैं जब तक सेल के अंदर उचित चार्ज नहीं हो जाता।