النبات
مواضيع عامة في علم النبات
الجذور - السيقان - الأوراق
النباتات الوعائية واللاوعائية
البذور (مغطاة البذور - عاريات البذور)
الطحالب
النباتات الطبية
الحيوان
مواضيع عامة في علم الحيوان
علم التشريح
التنوع الإحيائي
البايلوجيا الخلوية
الأحياء المجهرية
البكتيريا
الفطريات
الطفيليات
الفايروسات
علم الأمراض
الاورام
الامراض الوراثية
الامراض المناعية
الامراض المدارية
اضطرابات الدورة الدموية
مواضيع عامة في علم الامراض
الحشرات
التقانة الإحيائية
مواضيع عامة في التقانة الإحيائية
التقنية الحيوية المكروبية
التقنية الحيوية والميكروبات
الفعاليات الحيوية
وراثة الاحياء المجهرية
تصنيف الاحياء المجهرية
الاحياء المجهرية في الطبيعة
أيض الاجهاد
التقنية الحيوية والبيئة
التقنية الحيوية والطب
التقنية الحيوية والزراعة
التقنية الحيوية والصناعة
التقنية الحيوية والطاقة
البحار والطحالب الصغيرة
عزل البروتين
هندسة الجينات
التقنية الحياتية النانوية
مفاهيم التقنية الحيوية النانوية
التراكيب النانوية والمجاهر المستخدمة في رؤيتها
تصنيع وتخليق المواد النانوية
تطبيقات التقنية النانوية والحيوية النانوية
الرقائق والمتحسسات الحيوية
المصفوفات المجهرية وحاسوب الدنا
اللقاحات
البيئة والتلوث
علم الأجنة
اعضاء التكاثر وتشكل الاعراس
الاخصاب
التشطر
العصيبة وتشكل الجسيدات
تشكل اللواحق الجنينية
تكون المعيدة وظهور الطبقات الجنينية
مقدمة لعلم الاجنة
الأحياء الجزيئي
مواضيع عامة في الاحياء الجزيئي
علم وظائف الأعضاء
الغدد
مواضيع عامة في الغدد
الغدد الصم و هرموناتها
الجسم تحت السريري
الغدة النخامية
الغدة الكظرية
الغدة التناسلية
الغدة الدرقية والجار الدرقية
الغدة البنكرياسية
الغدة الصنوبرية
مواضيع عامة في علم وظائف الاعضاء
الخلية الحيوانية
الجهاز العصبي
أعضاء الحس
الجهاز العضلي
السوائل الجسمية
الجهاز الدوري والليمف
الجهاز التنفسي
الجهاز الهضمي
الجهاز البولي
المضادات الحيوية
مواضيع عامة في المضادات الحيوية
مضادات البكتيريا
مضادات الفطريات
مضادات الطفيليات
مضادات الفايروسات
علم الخلية
الوراثة
الأحياء العامة
المناعة
التحليلات المرضية
الكيمياء الحيوية
مواضيع متنوعة أخرى
الانزيمات
MEASURING THE MEMBRANE POTENTIAL
المؤلف:
John E. Hall, PhD
المصدر:
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology
الجزء والصفحة:
13th Edition , p62-63
2025-05-15
28
The method for measuring the membrane potential is simple in theory but often difficult in practice because of the small size of most of the fibers. Figure 5-2 shows a small pipette filled with an electrolyte solution. The pipette is impaled through the cell membrane to the interior of the fiber. Another electrode, called the “indifferent electrode,” is then placed in the extracellular fluid, and the potential difference between the inside and outside of the fiber is measured using an appropriate voltmeter. This voltmeter is a highly sophisticated electronic apparatus that is capable of measuring small voltages despite extremely high resistance to electrical flow through the tip of the micropipette, which has a lumen diameter usually less than 1 micrometer and a resistance more than a million ohms. For recording rapid changes in the mem brane potential during transmission of nerve impulses, the microelectrode is connected to an oscilloscope, as explained later in the chapter.
Fig1. Measurement of the membrane potential of the nerve fiber using a microelectrode.
The lower part of Figure 2 shows the electrical potential that is measured at each point in or near the nerve fiber membrane, beginning at the left side of the figure and passing to the right. As long as the electrode is outside the nerve membrane, the recorded potential is zero, which is the potential of the extracellular fluid. Then, as the recording electrode passes through the voltage change area at the cell membrane (called the electrical dipole layer), the potential decreases abruptly to −90 millivolts. Moving across the center of the fiber, the potential remains at a steady −90-millivolt level but reverses back to zero the instant it passes through the membrane on the opposite side of the fiber.
Fig2. Distribution of positively and negatively charged ions in the extracellular fluid surrounding a nerve fiber and in the fluid inside the fiber. Note the alignment of negative charges along the inside surface of the membrane and positive charges along the outside surface. The lower panel displays the abrupt changes in membrane potential that occur at the membranes on the two sides of the fiber.
To create a negative potential inside the membrane, only enough positive ions to develop the electrical dipole layer at the membrane itself must be transported out ward. All the remaining ions inside the nerve fiber can be both positive and negative, as shown in the upper panel of Figure 2. Therefore, transfer of an incredibly small number of ions through the membrane can establish the normal “resting potential” of −90 millivolts inside the nerve fiber, which means that only about 1/3,000,000 to 1/100,000,000 of the total positive charges inside the fiber must be transferred. Also, an equally small number of positive ions moving from outside to inside the fiber can reverse the potential from −90 millivolts to as much as +35 millivolts within as little as 1/10,000 of a second. Rapid shifting of ions in this manner causes the nerve signals discussed in subsequent sections of this chapter.