Het belangrijkste verschil tussen membraanpotentiaal en evenwichtspotentiaal is dat membraanpotentiaal het elektrische potentiaalverschil is tussen de buiten- en binnenkant van het plasmamembraan van een cel, terwijl evenwichtspotentiaal het membraanpotentiaal is dat nodig is om elektrochemisch evenwicht te produceren.
Verschillende stoffen, vooral ionen en voedingsstoffen, gaan via het celmembraan de cel in en uit. Om ionen en voedingsstoffen in de cel op te nemen, genereren en behouden cellen een membraanpotentiaal over het plasmamembraan. De membraanpotentiaal is het verschil in spanning of elektrisch potentiaal tussen de binnenkant en de buitenkant van de cel. Het werkt als een kracht om de beweging van ionen passief in één richting te vergemakkelijken. Evenwichtspotentiaal beperkt echter de ionenbeweging over het membraan. Het is de membraanpotentiaal waarbij de netto stroom nul over het membraan is. Daarom bewegen ionen bij de evenwichtspotentiaal niet in of uit de cel.
Wat is membraanpotentieel?
Over het algemeen is er een verschil in lading of spanning tussen binnen en buiten het celmembraan. In het bijzonder is er een negatieve spanning in de cel terwijl er een positieve spanning buiten de cel is. De membraanpotentiaal is dus het ladingsverschil over het celmembraan. Dit gebeurt door de scheiding van positieve en negatieve ionen over het membraan. In feite is de membraanpotentiaal de kracht die de passieve beweging van ionen in één richting vergemakkelijkt. In rusttoestand staat dit spanningsverschil bekend als de rustmembraanpotentiaal. Bij stimulatie veranderen de ladingen over het membraan en creëren ze een actiepotentiaal.
Figuur 01: Membraanpotentiaal
Er zijn verschillende factoren die de membraanpotentiaal bepalen. Het zijn ionenconcentraties binnen en buiten de cel, de permeabiliteit van het celmembraan voor ionen en de activiteit van ionkanalen zoals Na+/K+ -ATPase en Ca++ transportpompen in het celmembraan.
Wat is evenwichtspotentieel?
Equilibriumpotentiaal van een ion is het membraanpotentiaal dat de concentratiegradiënt van het ion over het membraan precies in evenwicht houdt. Met andere woorden, de evenwichtspotentiaal is de membraanpotentiaal die nodig is om een elektrochemisch evenwicht tot stand te brengen. Bij de evenwichtspotentiaal is de netto stroom van dat specifieke ion door het membraan nul. Bij het overwegen van K+ ion, is het evenwichtspotentiaal van K+ de negatieve lading over het membraan die nodig is om de beweging van K tegen te gaan + de concentratiegradiënt omlaag.
In gliacellen is de rustmembraanpotentiaal gelijk aan de evenwichtspotentiaal voor het K+-ion. Bovendien ligt in neuronen de rustmembraanpotentiaal zeer dicht bij de evenwichtspotentiaal van K+.
Wat zijn de overeenkomsten tussen membraanpotentiaal en evenwichtspotentieel?
- Netto elektrochemische kracht is het verschil tussen de membraanpotentiaal en de evenwichtspotentiaal.
- De membraanpotentiaal die nodig is om een elektrochemisch evenwicht tot stand te brengen, is de evenwichtspotentiaal.
Wat is het verschil tussen membraanpotentiaal en evenwichtspotentieel?
De membraanpotentiaal is het verschil in totale lading tussen de binnenkant en de buitenkant van de cel. Daarentegen is de evenwichtspotentiaal de membraanpotentiaal die de concentratiegradiënt van een ion over het membraan precies in evenwicht houdt. Dit is dus het belangrijkste verschil tussen membraanpotentiaal en evenwichtspotentiaal.
Bovendien dwingt membraanpotentiaal ionenbeweging passief in één richting, terwijl evenwichtspotentiaal de ionenbewegingen over het membraan beperkt.
Hieronder is een samenvatting van het verschil tussen membraanpotentiaal en evenwichtspotentiaal.
Samenvatting – Membraanpotentieel versus evenwichtspotentieel
De membraanpotentiaal is het verschil in elektrische potentiaal tussen de binnenkant en de buitenkant van een biologische cel. Aan de andere kant is de evenwichtspotentiaal de membraanpotentiaal die nodig is om het elektrochemische evenwicht te produceren. Bij evenwichtspotentiaal wordt de netto ionenstroom nul. Daarom is er geen netto stroom van dat specifieke ion van de ene kant van het membraan naar de andere. Dit vat dus het verschil tussen membraanpotentiaal en evenwichtspotentiaal samen.
