Как меняется мембранный потенциал между внутриклеточными мембранами и клеточной мембраной?

Вопрос

Каждый ли тип мембран имеет свой мембранный потенциал? Меня особенно интересуют ответы, в которых можно цитировать научные статьи, в которых предпринимались попытки измерить мембранные потенциалы.

Обсуждение

Я спрашивал о составе мембран раньше , и хотя я получил некоторую информацию, я не получил всю информацию, которую искал. Это проблема не нашего сообщества, а скорее всей области: распространено мнение, что мембраны есть мембраны есть мембраны (в основном из-за трудностей экспериментального изучения мембранной биофизики) .

Вот как Википедия определяет мембранный потенциал:

Мембранный потенциал (также трансмембранный потенциал или мембранное напряжение) представляет собой разницу в электрическом потенциале между внутренней и внешней частями биологической клетки. - Википедия

Это не совсем верно. Внутриклеточные мембраны также имеют мембранные потенциалы, как можно себе представить, и есть некоторая непроверенная информация о значениях pH в компартментах . Вот почему мне интересно узнать, проводились ли исследования, пытающиеся количественно определить это через клеточную мембрану и через различные субклеточные мембраны.

Ответы (1)

Да, разные внутриклеточные мембраны имеют разность потенциалов, но, как вы понимаете, их труднее измерить экспериментально, так что в целом данных по этому поводу немного.

Резюме

Обсуждение

Потенциал митохондриальной мембраны , вероятно, является наиболее изученным случаем. Это разность потенциалов над внутренней митохондриальной мембраной, между митохондриальным матриксом и межмембранным пространством; оно составляет около 150 мВ (более отрицательное на стороне матрицы). Существует также разность потенциалов между митохондриальными кристами (складками внутренней мембраны) и матриксом, который используется для запуска синтеза АТФ; это, вероятно, больше, чем 150 мВ, но я думаю, что это все еще плохо понятно. Наружная мембрана проницаема (имеет поры), поэтому не должно быть разности потенциалов между межмембранным пространством и цитозолем.

Я думаю, что для эндоплазматического ретикулума (ЭР) доступно мало данных, но есть некоторые оценки, основанные на измерениях переноса ионов , которые дают значение примерно от 75 до 95 мВ (более отрицательное внутри ЭР). Вероятно, это во многом зависит от ситуации, поскольку ER участвует в регуляции гомеостаза ионов ( особенно Ca2+ ).

Для аппарата Гольджи это исследование показало отсутствие разности потенциалов по сравнению с цитозолем, основанной на движениях H+ и противоионов.

Потенциал лизосомной мембраны был измерен непосредственно , что дало значения около 20 мВ (более положительное значение внутри).

Для ядра мне не известны какие-либо данные, но я бы предположил, что здесь нет разности потенциалов, учитывая, что ядерная мембрана имеет большие поры.

Добавить плазматическую мембрану? Это будет наиболее изменчиво среди всех мембран.