Potencial de membrana
Dzul Castillo Hannia Valentina
Sánchez de la Cruz Marion Valeria
¿Qué es el potencial de membrana?
Suele presenta un valor negativo en el interior que es constante cuando la célula está en reposo y puede variar ante diversas señales.
Es la diferencia de potencial eléctrico entre ambos lados de la membrana citoplasmática en todas las células vivas.
Canales
El flujo de corriente hacia el interior o hacía el exterior celular se controla por los canales iónicos insertados en la membrana celular. Existen 2 tipos de canales en las membranas celulares:
Activables
Pasivos
Todas las señales eléctricas surgen por cambios breves en el potencial de reposo debidos a alteraciones en el flujo de corriente eléctrica.
La corriente es transportada por iones, cationes o aniones que se mueven a través de los canales iónicos de la membrana celular.
Flujo neto de cargas positivas. La dirección del flujo de corriente
Conceptos importantes
Repolarización. Recuperación rápida del potencial de reposo generado por la salida de potasio, e incluso hiperpolarización.
Despolarización. Cuando en una solución iónica los cationes se mueven en el sentido de la corriente y los aniones en el opuesto. Hacia donde fluyen siempre se altera la separación de cargas a través de la membrana en reposo y también la polarización de la membrana menos negativo
Existe una nube de iones positivos y negativos en la superficie exterior e interior de una membrana celular.
La diferencia de potencial se define como
En reposo hay cargas positivas en el exterior de la membrana y negativas en el interior.
Vm=Vint-Vext
Esta separación es porque los iones no pueden moverse libremente a través de la bicapa lipídica de la membrana y da lugar a una diferencia de potencial.
Hay 4 tipos de iones a cada lado de la membrana el Na+ y el Cl están más concentrados en el exterior, y el K+ y los aniones orgánicos en el interior. La membrana en reposo de las células gliales (únicamente permeable a una especie iónica), y la membrana en reposo de las células nerviosas (permeable a tres tipos de iones). Los canales iónicos pasivos de las células gliales son selectivos únicamente para el potasio.
En las células gliales, K+ está en grandes concentraciones y solo son permeables a dichos iones, estos tienden a difundir desde el interior hasta el exterior de la membrana, y otro de cargas negativas en interior.
Potencial
Como las cargas eléctricas opuestas se atraen entre sí, se agrupan las cargas positivas del exterior y las negativas del interior, en ambos lados de la membrana.
La difusión de K+ es autolimitada porque la separación de cargas resultante de la difusión del K+, da lugar a una diferencia de potencial positivo en el exterior y negativo en el interior.
Ecuación Nernst
En una célula que solo es permeable al K+ el potencial de equilibrio para este ión determina el potencial de membrana en reposo, que en la mayoría de la células gliales tiene un valor cercano a los –75mV. El potencial de membrana al cual los iones K- alcanzarán el equilibrio puede calcularse a partir de la ecuación de Nernst:
Bomba sodio-potasio
Para que una célula mantenga un potencial de membrana estacionario, la separación de cargas a través de la membrana debe permanecer constante: la entrada de cargas positivas debe compensarse por la salida de cargas positivas.
El goteo de iones no puede mantenerse indefinidamente porque los gradientes ionicos para el Na+ y para el k+ disminuirían, reduciéndose el potencial de la membrana en reposo.
Función
La disipación de los gradientes ionicos se previene gracias a la acción de la bomba sodio- potasio, que traslada a esto soluciones en contra de sus gradientes electroquímicos netos: saca Na+ del interior de la célula, mientras que incorpora K+ a la célula.
La bomba requiere energía, este energía se obtiene de la hidrólisis del ATP.
Características
La bomba de sodio potasio es una proteína transmembranal grande que tiene sitios catalíticos de unión para el Na+ , k+ y el ATP.
La bomba saca tres iones de sodio por cada 2 iones potasio, por lo que se dice que es electrogénica, es decir, genera una corriente y única neta de salida. En la neurona en reposo, la entrada del estable de Na+ es equilibrada por otra salida estable de k+ por lo que el potencial de membranas se mantiene constante.
Ecuación de goldman
Por regla general cuando Vm se determina para 2 o más especies iónicas la influenza de cada especie se determina tanto por su concentración intra y extra Celular cómo por la permeabilidad de la membrana para dicho ion. Esta relación viene dada cuantitativamente por la ecuación de Goldman.
ACTIVABLES
Se abren y se cierran en respuesta a varias señales. La mayoría de los canales activables están cerrados si la membrana esta en reposo. Su apertura se regula por tres factores:
- Los cambios en el potencial de membrana
- La unión a ligandos
- El estiramiento de la membrana.
Vm= Vint-Vext
- Vint es el potencial interior de la célula
- Vext Potencial exterior de la misma
Al potencial fuera de la célula se le asigna el valor de 0, el potencial de reposo (Vr) es negativo. El rango de estos valores está entr –60 y –70 mV.
A 25°C RT/F da un valor de 25 mV. La constante para convvertir logaritmos naturales en decimales es 2.3. Realizando estas transformaciones la ecuación de Nernst queda como:
Esta ecuación también puede utilizarse para hallar el ptencial de eqilibrio de cualquier ión que se halle presente a ambos lados de una membrana permeable para dicho Ión.
Pasivos
Permanecen abiertos normalmente y no se influyen significativamente por factores extrínsecos como. Su función radica en el mantenimiento de potencial de membrana en reposo.
El valor oscila entre -90 y -65 mv
Despolarización
potencial de membrana
Valentina Dzul
Created on September 10, 2023
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Potencial de membrana
Dzul Castillo Hannia Valentina
Sánchez de la Cruz Marion Valeria
¿Qué es el potencial de membrana?
Suele presenta un valor negativo en el interior que es constante cuando la célula está en reposo y puede variar ante diversas señales.
Es la diferencia de potencial eléctrico entre ambos lados de la membrana citoplasmática en todas las células vivas.
Canales
El flujo de corriente hacia el interior o hacía el exterior celular se controla por los canales iónicos insertados en la membrana celular. Existen 2 tipos de canales en las membranas celulares:
Activables
Pasivos
Todas las señales eléctricas surgen por cambios breves en el potencial de reposo debidos a alteraciones en el flujo de corriente eléctrica.
La corriente es transportada por iones, cationes o aniones que se mueven a través de los canales iónicos de la membrana celular.
Flujo neto de cargas positivas. La dirección del flujo de corriente
Conceptos importantes
Repolarización. Recuperación rápida del potencial de reposo generado por la salida de potasio, e incluso hiperpolarización.
Despolarización. Cuando en una solución iónica los cationes se mueven en el sentido de la corriente y los aniones en el opuesto. Hacia donde fluyen siempre se altera la separación de cargas a través de la membrana en reposo y también la polarización de la membrana menos negativo
Existe una nube de iones positivos y negativos en la superficie exterior e interior de una membrana celular.
La diferencia de potencial se define como
En reposo hay cargas positivas en el exterior de la membrana y negativas en el interior.
Vm=Vint-Vext
Esta separación es porque los iones no pueden moverse libremente a través de la bicapa lipídica de la membrana y da lugar a una diferencia de potencial.
Hay 4 tipos de iones a cada lado de la membrana el Na+ y el Cl están más concentrados en el exterior, y el K+ y los aniones orgánicos en el interior. La membrana en reposo de las células gliales (únicamente permeable a una especie iónica), y la membrana en reposo de las células nerviosas (permeable a tres tipos de iones). Los canales iónicos pasivos de las células gliales son selectivos únicamente para el potasio.
En las células gliales, K+ está en grandes concentraciones y solo son permeables a dichos iones, estos tienden a difundir desde el interior hasta el exterior de la membrana, y otro de cargas negativas en interior.
Potencial
Como las cargas eléctricas opuestas se atraen entre sí, se agrupan las cargas positivas del exterior y las negativas del interior, en ambos lados de la membrana.
La difusión de K+ es autolimitada porque la separación de cargas resultante de la difusión del K+, da lugar a una diferencia de potencial positivo en el exterior y negativo en el interior.
Ecuación Nernst
En una célula que solo es permeable al K+ el potencial de equilibrio para este ión determina el potencial de membrana en reposo, que en la mayoría de la células gliales tiene un valor cercano a los –75mV. El potencial de membrana al cual los iones K- alcanzarán el equilibrio puede calcularse a partir de la ecuación de Nernst:
Bomba sodio-potasio
Para que una célula mantenga un potencial de membrana estacionario, la separación de cargas a través de la membrana debe permanecer constante: la entrada de cargas positivas debe compensarse por la salida de cargas positivas.
El goteo de iones no puede mantenerse indefinidamente porque los gradientes ionicos para el Na+ y para el k+ disminuirían, reduciéndose el potencial de la membrana en reposo.
Función
La disipación de los gradientes ionicos se previene gracias a la acción de la bomba sodio- potasio, que traslada a esto soluciones en contra de sus gradientes electroquímicos netos: saca Na+ del interior de la célula, mientras que incorpora K+ a la célula.
La bomba requiere energía, este energía se obtiene de la hidrólisis del ATP.
Características
La bomba de sodio potasio es una proteína transmembranal grande que tiene sitios catalíticos de unión para el Na+ , k+ y el ATP. La bomba saca tres iones de sodio por cada 2 iones potasio, por lo que se dice que es electrogénica, es decir, genera una corriente y única neta de salida. En la neurona en reposo, la entrada del estable de Na+ es equilibrada por otra salida estable de k+ por lo que el potencial de membranas se mantiene constante.
Ecuación de goldman
Por regla general cuando Vm se determina para 2 o más especies iónicas la influenza de cada especie se determina tanto por su concentración intra y extra Celular cómo por la permeabilidad de la membrana para dicho ion. Esta relación viene dada cuantitativamente por la ecuación de Goldman.
ACTIVABLES
Se abren y se cierran en respuesta a varias señales. La mayoría de los canales activables están cerrados si la membrana esta en reposo. Su apertura se regula por tres factores:
Vm= Vint-Vext
- Vint es el potencial interior de la célula
- Vext Potencial exterior de la misma
Al potencial fuera de la célula se le asigna el valor de 0, el potencial de reposo (Vr) es negativo. El rango de estos valores está entr –60 y –70 mV.A 25°C RT/F da un valor de 25 mV. La constante para convvertir logaritmos naturales en decimales es 2.3. Realizando estas transformaciones la ecuación de Nernst queda como:
Esta ecuación también puede utilizarse para hallar el ptencial de eqilibrio de cualquier ión que se halle presente a ambos lados de una membrana permeable para dicho Ión.
Pasivos
Permanecen abiertos normalmente y no se influyen significativamente por factores extrínsecos como. Su función radica en el mantenimiento de potencial de membrana en reposo.
El valor oscila entre -90 y -65 mv
Despolarización