1. Gradients de concentration des ions:
* Concentration plus élevée d'ions potassium (K +) à l'intérieur de la cellule: La cellule pompe activement les ions de potassium dans la cellule, créant une concentration plus élevée à l'intérieur qu'à l'extérieur. Cet afflux de potassium rend l'intérieur plus négatif.
* Concentration plus faible d'ions sodium (Na +) à l'intérieur de la cellule: La cellule pompe activement les ions sodium hors de la cellule, en maintenant une concentration plus faible à l'intérieur. Cet efflux de sodium contribue davantage à la charge négative à l'intérieur.
2. Macromolécules chargées négativement:
* protéines: De nombreuses protéines à l'intérieur de la cellule sont chargées négativement en raison de la présence d'acides aminés comme l'aspartate et le glutamate. Ces protéines chargées négativement contribuent à la charge négative globale de la cellule.
* acides nucléiques: L'ADN et l'ARN sont également chargés négativement en raison des groupes de phosphate dans leur structure. Ces molécules chargées négativement contribuent à la négativité interne de la cellule.
3. Perméabilité de la membrane:
* Les membranes cellulaires sont sélectivement perméables: Ils permettent à certains ions de passer plus facilement que d'autres. La membrane cellulaire est plus perméable aux ions de potassium que les ions sodium, contribuant davantage à la concentration plus élevée de potassium à l'intérieur et à la charge négative.
4. Transport actif:
* Pompe de sodium-potassium: Cette protéine cruciale pompe activement trois ions sodium hors de la cellule pour deux ions de potassium pompés. Ce processus consomme de l'énergie et aide à maintenir les gradients de concentration de ces ions, contribuant à la charge négative à l'intérieur de la cellule.
signification de la charge négative:
* potentiel membranaire: La différence en charge entre l'intérieur et l'extérieur de la cellule crée un potentiel membranaire, qui est essentiel pour diverses fonctions cellulaires:
* Transmission des impulsions nerveuses
* Contraction musculaire
* Signalisation cellulaire
* Gestion de l'intégrité cellulaire: La charge négative aide à maintenir l'intégrité structurelle de la cellule en attirant des ions chargés positivement et en repoussant les ions chargés négativement.
* Régulation des processus cellulaires: La charge négative influence l'activité des enzymes, des transporteurs et d'autres composants cellulaires, jouant ainsi un rôle vital dans les processus cellulaires.
En résumé, la charge négative à l'intérieur des cellules vivantes résulte d'une combinaison de pompage d'ions actives, de différences de perméabilité des ions et de présence de macromolécules chargées négativement. Cette charge négative est cruciale pour maintenir la fonction cellulaire et joue un rôle vital dans divers processus physiologiques.
