membraanipotentiaalin

Membraanipotentiaali viittaa sähköiseen potentiaalieroihin solukalvon yli. Tämä potentiaaliero syntyy solukalvon epätasaisesta jakaumasta ioneja, kuten natriumia (Na+), kaliumia (K+), kalsiumia (Ca2+) ja kloridia (Cl-), solun sisä- ja ulkopuolella. Ionien pitoisuuserojen ylläpitämisestä vastaavat pääasiassa ionipumput, kuten natrium-kaliumpumppu, jotka kuluttavat energiaa siirtääkseen ioneja aktiivisesti pitoisuusgradienttiensa vastaisesti.

Lisäksi solukalvon läpäisevyys eri ioneille vaihtelee ionikanavien avulla. Passiivinen diffuusio ionikanavien läpi, jotka ovat selektiivisiä tietyille ioneille, myötävaikuttaa ionien liikkeeseen ja siten membraanipotentiaalin muodostumiseen. Lepopotentiaalissa, eli silloin kun solu ei ole aktiivinen, solukalvo on negatiivisempi sisäpuoleltaan kuin ulkopuoleltaan. Tämä johtuu usein kaliumin suuremmasta läpäisevyydestä lepotilassa.

Muutokset membraanipotentiaalissa ovat keskeisiä monille solun toiminnoille. Hermosoluissa ja lihassoluissa membraanipotentiaalin nopeat muutokset, eli aktiopotentiaalit, mahdollistavat hermoimpulssien välittymisen ja lihasten supistumisen. Solut voivat myös säätää membraanipotentiaaliaan esimerkiksi hormonien tai muiden signaalimolekyylien vaikutuksesta. Membraanipotentiaalin ylläpito ja muokkaus ovat siis välttämättömiä solun elintoiminnoille.