Wie variiert das Membranpotential zwischen intrazellulären Membranen und der Zellmembran?

Frage

Hat jeder Membrantyp ein anderes Membranpotential? Ich bin besonders an Antworten interessiert, die wissenschaftliche Arbeiten zitieren können, in denen versucht wurde, Membranpotentiale zu messen.

Diskussion

Ich habe schon früher nach der Zusammensetzung von Membranen gefragt , und obwohl ich einige Informationen erhalten habe, habe ich nicht alle Informationen erhalten, die ich wollte. Dies ist kein Problem unserer Gemeinschaft, sondern des gesamten Fachgebiets: Die gängige Meinung lautet: Membranen sind Membranen sind Membranen (hauptsächlich aufgrund der Schwierigkeiten beim experimentellen Studium der Membranbiophysik) .

So definiert Wikipedia das Membranpotential:

Das Membranpotential (auch Transmembranpotential oder Membranspannung) ist die elektrische Potentialdifferenz zwischen dem Inneren und dem Äußeren einer biologischen Zelle. -Wikipedia _

Das ist nicht ganz richtig . Wie man sich vorstellen kann, haben auch intrazelluläre Membranen Membranpotentiale, und es gibt einige unbestätigte Informationen über kompartimentelle pH-Werte . Aus diesem Grund bin ich daran interessiert herauszufinden, ob es Studien gibt, die versuchen, dies über die Zellmembran und über verschiedene subzelluläre Membranen hinweg zu quantifizieren.

Antworten (1)

Ja, verschiedene intrazelluläre Membranen haben Potentialunterschiede, aber wie Sie sich vorstellen können, sind sie experimentell schwieriger zu messen, daher sind im Allgemeinen Daten dazu rar.

Zusammenfassung

Diskussion

Das mitochondriale Membranpotential ist wahrscheinlich der am besten untersuchte Fall. Dies ist die Potentialdifferenz über der inneren Mitochondrienmembran, zwischen der mitochondrialen Matrix und dem Intermembranraum; es ist etwa 150 mV (negativer auf der Matrixseite). Es gibt auch einen Potentialunterschied zwischen den mitochondrialen Cristae (Falten der inneren Membran) und der Matrix, die verwendet wird, um die ATP-Synthese anzutreiben; es ist wahrscheinlich größer als 150 mV, aber das ist meiner Meinung nach immer noch schlecht verstanden. Die äußere Membran ist durchlässig (hat Poren), daher sollte es keinen Potentialunterschied zwischen dem Zwischenmembranraum und dem Zytosol geben.

Für das endoplasmatische Retikulum (ER) sind meiner Meinung nach nur wenige Daten verfügbar, aber es gibt einige Schätzungen, die auf Messungen des Ionentransports basieren , die einen Wert von etwa 75 bis 95 mV ergeben (innerhalb des ER negativer). Wahrscheinlich hängt dies stark von der Situation ab, da das ER an der Regulierung der Ionenhomöostase ( insbesondere Ca2+ ) beteiligt ist.

Für den Golgi-Apparat ergab diese Studie keinen Potentialunterschied gegenüber dem Cytosol, basierend auf den Bewegungen von H+ und Gegenionen.

Das lysosomale Membranpotential wurde direkt gemessen und ergab Werte von etwa 20 mV (innerhalb positiver).

Für den Kern sind mir keine Daten bekannt, aber ich würde annehmen, dass hier kein Potentialunterschied besteht, da die Kernmembran große Poren hat.

Plasmamembran hinzufügen? Dies wird unter allen Membranen am variabelsten sein.