YOU ARE DOWNLOADING DOCUMENT

Please tick the box to continue:

Transcript
Page 1: 4.6 Potensial Listrik Membran Sel

Dr. Zuraini, SpS

Page 2: 4.6 Potensial Listrik Membran Sel

PendahuluanDiseluruh tubuh potensial listrik

yg melintasi membranPotensial membran akibat

perbedaan konsentrasi ionSel saraf/otot dpt dirangsang

membangkitkan sendiri impuls elektrokimia pada membrannya

2

Page 3: 4.6 Potensial Listrik Membran Sel

Extrasel lebih banyak mengandung ion natrium sehingga muatan lebih positif

Intrasel lebih banyak mengandung ion kalium sehingga muatannya lebih negatif.

Sifat membran sel saraf relatif impermeable terhadap kedua ion.

3

Page 4: 4.6 Potensial Listrik Membran Sel

Kosentrasi ion di dalam dan di luar sel saraf

ion

Konsentrasi (mmol/ L H2O)

Potensial Keseimbangan (mv)Didlm sel Diluar sel

Na + 15,0 150,0 + 60 mv

K+ 150,0 5,5 - 90 mv

Cl - 9,0 125,5 - 70 mv

4

Page 5: 4.6 Potensial Listrik Membran Sel

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 pada kedua sisi membran

Semakin besar nilai perbandingan ini semakin besar pula kecendrungan untuk berdifusi dalam suatu arah

5

Page 6: 4.6 Potensial Listrik Membran Sel

2. Transport aktif. Terjadi oleh karena pompa natrium dan kalium yg bersifat elektrogenik, lebih banyak mengeluarkan ion positif (3 ion “Na” akan keluar setiap 2 ion “K” masuk → gradien konsentrasi yg tinggi antar ion Na dan ion K)

3. Kebocoran kalium dan natrium melalui membran.Saluran jauh lebih permeabel terhadap kalium dari pada Natrium sekitar 100 kali

6

Page 7: 4.6 Potensial Listrik Membran Sel

7

Page 8: 4.6 Potensial Listrik Membran Sel

Kecepatan perjalanan gelombang perbedaan potensial pada serabut akson bervariasi antara 1 - 120 m per detik, tergantung pada diameter akson dan ada atau tidaknya selubung mielin.

Bila impuls telah lewat, maka untuk sementara serabut saraf tidak dilalui oleh impuls yang lain. Ini berarti bahwa serabut saraf mengalami perubahan potensial, kembali seperti semula (potensial istirahat).

Untuk dapat berfungsi kembali diperlukan waktu 1/500 sampai 1/1000 detik.

8

Page 9: 4.6 Potensial Listrik Membran Sel

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

Page 10: 4.6 Potensial Listrik Membran Sel

Potensial membran istirahat Potensial membran pada saat sel

berada dlm keadaan istirahat (tdk terangsang).

Untuk sel saraf = - 70 mvuntuk sel skeletal = - 90 mv

Faktor yg berperan pd potensial membran istirahat:a. Potensial difusi K.b. Potensial difusi Na.c. Pompa Na – K.

10

Page 11: 4.6 Potensial Listrik Membran Sel

Untuk memahami bagaimana potensial membran istirahat terjadi pada sel yg peka rangsang, maka perlu dipertimbangkan bahwa perbedaan potensial terjadi jika:

11

Page 12: 4.6 Potensial Listrik Membran Sel

a. K + di dalam sel > diluar sel Jika membran hanya permeable untuk K + →

K + berdifusi keluar dan membawa muatan (+) keluar sel → muatan (-) berlebihan didlm sel.

Pada saat K + keluar sel → didlm sel menjadi lebih (-).

Pada saat kekuatan perbedaan muatan menyebabkan perpindahan ion K = kekuatan perbedaan konsentrasi melintasi membran → potensial keseimbangan untuk K + = -90 mv

12

Page 13: 4.6 Potensial Listrik Membran Sel

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 perbedaan

konsentrasi membuat Na masuk kedlm sel = tenaga perbedaan muatan listrik menolak Na masuk kedlm sel → potensial keseimbangan untuk Na = + 60 mv

13

Page 14: 4.6 Potensial Listrik Membran Sel

Pada membran sel ada channel protein yg berbeda untuk masing2 ion. Channel ini bisa terbuka atau tertutup. Jika lebih banyak chanel terbuka maka permeabilitas membran lebih besar.

Membran istirahat kira2 75 – 100x lebih permeabel terhadap ion K dari pada ion Na.

Konsentrasi K dan Na didlm sel tetap dijaga konstan oleh pompa Na + K + ATPase yg secara aktif mentransport K kedlm sel dan Na keluar sel untuk mengimbangi difusi dari Na kedlm sel dan K keluar sel.

14

Page 15: 4.6 Potensial Listrik Membran Sel

inside

outsideNa+Cl-Na+

K+

Cl-

K+

Organic anions (-)

Na+Na+

Organic anions (-)

Organic anions (-)

15

Page 16: 4.6 Potensial Listrik Membran Sel

Potensial Aksi SarafSetiap 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

Page 17: 4.6 Potensial Listrik Membran Sel

Stimulus yang datang menyebabkan terjadinya pembalikan potensial listrik. Ion natrium secara cepat berpindah ke bagian dalam sel saraf sehingga muatan bagian luar menjadi lebih negatif dibanding bagian dalam sel saraf.

Dalam keadaan ini, sel saraf dikatakan mengalami depolarisasi.

Pada tempat perangsangan (datangnya stimulus) terbentuklah potensial aksi. Jika stimulus cukup kuat, potensial aksi akan dialirkan secara cepat ke sepanjang membran serabut akson.

17

Page 18: 4.6 Potensial Listrik Membran Sel

Stimulasi yang kurang kuat atau di bawah ambang (threshold) tidak akan menghasilkan impuls yang dapat merubah potensial listrik. Sebaliknya, bila kekuatan stimulus di atas ambang maka impuls akan dihantarkan sampai ke ujung akson.

Stimulasi yang kuat dapat menimbulkan jumlah impuls yang lebih besar pada periode waktu tertentu daripada impuls yang lemah.

Proses pengubahan stimulus menjadi impuls mengikuti hukum all or none (semua atau tidak sama sekali).

18

Page 19: 4.6 Potensial Listrik Membran Sel

Before Depolarization

Tahap istirahat membran dikatakan menjadi terpolarisasi karena adanya potensial membran (-) yg besar

19

Page 20: 4.6 Potensial Listrik Membran Sel

Depolarization

Membran tiba2 menjadi permeabel terhadap ion natrium mengalir kedalam akson potensial meningkat dgn cepat ke arah (+)

21

Page 21: 4.6 Potensial Listrik Membran Sel

Repolarization

Dalam waktu sangat singkat saluran natrium mulai tertutup & saluran kalium terbuka difusi ion kalium berlangsung cepat kearah luar potensial membran istirahat (-) yg normal

22

Page 22: 4.6 Potensial Listrik Membran Sel

The action potential begins with a partial depolarization (e.g. from firing of another neuron ) [A].

When the excitation threshold is reached there is a sudden large depolarization [B].

This is followed rapidly by repolarization [C] and a brief hyperpolarization [D].

There is a refractory period immediately after the action potential where no depolarization can occur [E]

Membrane potential (mV)

[A]

[B] [C]

[D] excitation threshold

Time (msec)-70

+40

0

0 1 2 3

[E]

23

Page 23: 4.6 Potensial Listrik Membran Sel

24


Related Documents