قابلية التنبيه والاستجابة ج4

- كمون الانتشار :Diffusion Potential

لنفرض أن لدينا محلولين ممدين من كلور الصوديوم NaClتركيز الأول ٠،١M وتركيز الثاني ٠،٠١ Mتم وضعها على جانيي الغشاء نفوذ لكل من شاردتي الصوديوم والكلور على حد سواء وحيث أن تركيز NaCl في الجانب الأول أعلى منه في الجانب الثاني فسوف يتم انتشار كل من Cl- Na+من الجانب 1 والجانب2 مدفوعين بقوة ممال التركيز على جانبي الغشاء الخلوي.

وحيث أن حركية شاردة الكلور أكبر من حركية شاردة الصوديوم بنسبة ٥٠ ٪ فإن سرعة انتقال شوارد الكلور من الجانب ١ إلى الجانب ٢ ستكون أكبر من سرعة انتقال شوارد Na+ ولهذا فإن شحنة السائل في الجانب ٢ سوف تصبح سالبة بالمقارنة مع شحنة السائل في الجانب ١ وينشأ نتيجة لذلك ما يعرف بالممال الكهربائي Electric Gradient وهذا الممال الكهربائي ما هو في الواقع إلا نتيجة مباشرة لاختلاف معدل انتشار الجزيئات المشحونة داخل هذا السائل ولذلك يدعى كمون الانتشار.

وكمون الانتشار هذا سوف يزول مع الوقت لأن تركيز كل من Na+ وCl-على جانبي الغشاء المفترض يصبحان متساويين بعد فترة من الزمن.

لنفرض الآن الجانب ١ يحتوي على محلول من NaCl بتركيزه قدره ٠،١٥ Mوسط كيميائي يشبه الوسط خارج الخلية وأن الجانب ٢ يضم محلولا من KCl بتركيز قدره ٠،١٥ أيضاً (وسط كيميائي يشبه الوسط داخل الخلية).

ولنفترض أيضاً أننا نستطيع تجاهل الغشاء الفاصل بين المحلولين السابقين الموجودين على جانبيه.

وحيث أن حركية البوتاسيوم أكبر من حركية الصوديوم بنسبة ٥٠ ٪ أيضاً فإن شوارد البوتاسيوم سوف تنتشر من الجانب ١ إلى الجانب ٢ حسب ممال تركيزها بسرعة أكبر من سرعة انتشار شوارد Na+ من الجانب ١ إلى الجانب ٢ حسب ممال تركيزها.

وهذا يعني أن معدل انتشار الشحنة الإيجابية من الجانب ٢ إلى الجانب ١ يكون أكبر من معدل انتشار الشحنات الإيجابية التي تتحرك بالاتجاه المعاكس.

وعلى هذا فإن الجانب ٢ سيصبح ذو شحنة سالبة كهربائيا بالمقارنة مع الجانب ١ وهذا يسبب بالطبع نشوء فرق كمون كهربائي يدعى كمون الانتشار وهو كمون سيزول مع الزمن نتيجة تساوي التركيز الكيميائي على جانبي الغشاء الخلوي.

- كمون التوازن Equilibrium potential:

لنفترض الان أن الغشاء الخلوي نفوذ حصراً لشوارد البوتاسيوم وغير نفوذ مطلقا لشوارد الصوديوم والكلور ومن دراسة الحالة يمكننا استخلاص ما يلي: