kp 4.6 potensial listrik membran sel
TRANSCRIPT
-
7/29/2019 KP 4.6 Potensial Listrik Membran Sel
1/23
-
7/29/2019 KP 4.6 Potensial Listrik Membran Sel
2/23
PendahuluanDiseluruh tubuh potensial listrik yg
melintasi membran
Potensial membran akibat perbedaankonsentrasi ion
Sel saraf/otot dpt dirangsang
membangkitkan sendiri impulselektrokimia pada membrannya
2
-
7/29/2019 KP 4.6 Potensial Listrik Membran Sel
3/23
Extrasel lebih banyak mengandung ion natrium sehinggamuatan lebih positif
Intrasel lebih banyak mengandung ion kalium sehinggamuatannya lebih negatif.
Sifat membran sel saraf relatifimpermeable terhadap keduaion.
3
-
7/29/2019 KP 4.6 Potensial Listrik Membran Sel
4/23
Kosentrasi ion di dalam dan di luar sel saraf
ionKonsentrasi (mmol/ L H2O)
Potensial Keseimbangan
(mv)Didlm sel Diluar sel
Na + 15,0 150,0 + 60 mvK+ 150,0 5,5 - 90 mvCl - 9,0 125,5 - 70 mv
4
-
7/29/2019 KP 4.6 Potensial Listrik Membran Sel
5/23
Proses yg berperan dlm potensial membran:
1. Difusi. Terjadi oleh karena membran sel bersifat semi
permiable.
Konstanta Nerst potensial Nerst besarnya
ditentukan oleh perbandingan konsentrasi ion padakedua sisi membran
Semakin besar nilai perbandingan inisemakin besar pula kecendrungan untuk
berdifusi dalam suatu arah
5
-
7/29/2019 KP 4.6 Potensial Listrik Membran Sel
6/23
2.Transport aktif.
Terjadi oleh karena pompa natrium dan kaliumyg bersifat elektrogenik, lebih banyak
mengeluarkan ion positif (3 ion Na akankeluar setiap 2 ion K masuk gradienkonsentrasi yg tinggi antar ion Na dan ion K)
3. Kebocoran kalium dan natrium melalui membran.Saluran jauh lebih permeabel terhadap kalium dari padaNatrium sekitar 100 kali
6
-
7/29/2019 KP 4.6 Potensial Listrik Membran Sel
7/23
7
-
7/29/2019 KP 4.6 Potensial Listrik Membran Sel
8/23
Kecepatan perjalanan gelombang perbedaan
potensial pada serabut akson bervariasi antara 1 - 120m per detik, tergantung pada diameter akson danada atau tidaknya selubung mielin.
Bila impuls telah lewat, maka untuk sementaraserabut saraf tidak dilalui oleh impuls yang lain. Iniberarti bahwa serabut saraf mengalami perubahanpotensial, kembali seperti semula (potensial
istirahat). Untuk dapat berfungsi kembali diperlukan waktu
1/500 sampai 1/1000 detik.
8
-
7/29/2019 KP 4.6 Potensial Listrik Membran Sel
9/23
Na+ ions are actively transported (this uses energy) to maintain the resting
potential. The sodium-potassium pump (a membrane protein) exchanges three Na+
ions for two K+ ions.
inside
outside
Na+
Na+
K+K+
Na+
9
-
7/29/2019 KP 4.6 Potensial Listrik Membran Sel
10/23
Potensial membran istirahat Potensial membran pada saat sel berada
dlm keadaan istirahat (tdk terangsang). Untuk sel saraf = - 70 mv
untuk sel skeletal = - 90 mv Faktor yg berperan pd potensial membran
istirahat:
a. Potensial difusi K.b. Potensial difusi Na.c. Pompa Na K.
10
-
7/29/2019 KP 4.6 Potensial Listrik Membran Sel
11/23
Untuk memahami bagaimanapotensial membran istirahat terjadipada sel yg peka rangsang, maka perlu
dipertimbangkan bahwa perbedaanpotensial terjadi jika:
11
-
7/29/2019 KP 4.6 Potensial Listrik Membran Sel
12/23
a. K + di dalam sel > diluar sel Jika membran hanya permeable untuk K + K +
berdifusi keluar dan membawa muatan (+) keluar selmuatan (-) berlebihan didlm sel.
Pada saat K + keluar sel didlm sel menjadi lebih (-).
Pada saat kekuatan perbedaan muatan menyebabkanperpindahan ion K = kekuatan perbedaan konsentrasimelintasi membranpotensial keseimbanganuntuk K + = -90 mv
12
-
7/29/2019 KP 4.6 Potensial Listrik Membran Sel
13/23
b. Na diluar Sel > di dalam sel. Jika membran hanya permeable terhadap Na difusi
Na kedalam sel membawa muatan (+) kedlm sel.
Bagian dlm lebih (+) dari pada bagian luar.
Pada saat tenaga yg menyebabkan perbedaankonsentrasi membuat Na masuk kedlm sel = tenagaperbedaan muatan listrik menolak Na masuk kedlm selpotensial keseimbangan untuk Na = + 60 mv
13
-
7/29/2019 KP 4.6 Potensial Listrik Membran Sel
14/23
Pada membran sel ada channel protein ygberbeda untuk masing2 ion. Channel ini bisaterbuka atau tertutup. Jika lebih banyak chanelterbuka maka permeabilitas membran lebihbesar.
Membran istirahat kira2 75 100x lebihpermeabel terhadap ion K dari pada ion Na.
Konsentrasi K dan Na didlm sel tetap dijagakonstan oleh pompa Na + K + ATPase yg secara
aktif mentransport K kedlm sel dan Na keluarsel untuk mengimbangi difusi dari Na kedlm seldan K keluar sel.
14
-
7/29/2019 KP 4.6 Potensial Listrik Membran Sel
15/23
inside
outsideNa+Cl-Na+
K+
Cl-
K+Organic anions (-)
Na+Na+
Organic anions (-)
Organic anions (-)
15
-
7/29/2019 KP 4.6 Potensial Listrik Membran Sel
16/23
Potensial Aksi Saraf Setiap potensial aksi dimulai dgn perubahan
mendadak dari potensial (-) istirahat normal
potensial membaran (+) Potensial aksi akan berakhir dgn kecepatan yg hampir
sama kembali ke potensial (-)
16
-
7/29/2019 KP 4.6 Potensial Listrik Membran Sel
17/23
Stimulus yang datang menyebabkan terjadinya pembalikan
potensial listrik. Ion natrium secara cepat berpindah kebagian dalam sel saraf sehingga muatan bagian luarmenjadi lebih negatif dibanding bagian dalam sel saraf.
Dalam keadaan ini, sel saraf dikatakan mengalamidepolarisasi.
Pada tempat perangsangan (datangnya stimulus)terbentuklahpotensial aksi. Jika stimulus cukup kuat,potensial aksi akan dialirkan secara cepat ke sepanjangmembran serabut akson.
17
-
7/29/2019 KP 4.6 Potensial Listrik Membran Sel
18/23
Stimulasi yang kurang kuat atau di bawah ambang(threshold) tidak akan menghasilkan impuls yangdapat merubah potensial listrik. Sebaliknya, bilakekuatan stimulus di atas ambang maka impulsakan dihantarkan sampai ke ujung akson.
Stimulasi yang kuat dapat menimbulkan jumlahimpuls yang lebih besar pada periode waktutertentu daripada impuls yang lemah.
Proses pengubahan stimulus menjadi impulsmengikuti hukum all or none (semua atau tidaksama sekali).
18
-
7/29/2019 KP 4.6 Potensial Listrik Membran Sel
19/23
Before Depolarization
Tahap istirahatmembran dikatakan menjaditerpolarisasi karena adanya potensial membran (-) ygbesar
19
-
7/29/2019 KP 4.6 Potensial Listrik Membran Sel
20/23
Depolarization
Membran tiba2 menjadi permeabel terhadap ionnatriummengalir kedalam akson potensialmeningkat dgn cepat ke arah (+)
21
-
7/29/2019 KP 4.6 Potensial Listrik Membran Sel
21/23
Repolarization
Dalam waktu sangat singkat saluran natrium mulaitertutup & saluran kalium terbuka difusi ion kaliumberlangsung cepat kearah luar potensial membranistirahat (-) yg normal
22
-
7/29/2019 KP 4.6 Potensial Listrik Membran Sel
22/23
The action potential begins with a partial depolarization (e.g. from firing of anotherneuron ) [A].
When the excitation threshold is reached there is a sudden large depolarization [B]. This is followed rapidly byrepolarization [C] and a briefhyperpolarization [D].
There is a refractory period immediately after the action potential where nodepolarization can occur [E]
Membranepotential
(mV)
[A]
[B] [C]
[D] excitation threshold
Time (msec)
-70
+40
0
0 1 2 3
[E]
23
-
7/29/2019 KP 4.6 Potensial Listrik Membran Sel
23/23
24