MATERIAL COMPLEMENTARIO SARCOLEMA Y EXCITABILIDAD

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Material Complementario
Potencial Transmembranal y Excitación de la Fibra Muscular*
Objetivos:
1. Repasar la composición de la membrana y los mecanismos de transporte a
través de ella.
2. Diferenciar entre células excitables y no excitables.
3.Describir el potencial transmembranal en reposo y relacionarlo a la generación
de un potencial de acción por células excitables.
I. La membrana y el potencial de reposo

Figura 1. Composición general de la membrana plasmática.

Las células musculares al igual que todas las células tienen una membrana plasmática
que contienen un citoplasma (parte fluida). En el caso de las fibras musculares elsarcolema contiene al sarcoplasma. Como cualquier membrana el sarcolema está
compuesto por una bicapa fosfolípidos, por proteínas periféricas internas y externas y
por proteínas transmebranales (integrales) que atraviesan la bicapa (pueden funcional
como canales).
Recuerde las características polares de los fosfolípidos. Estos tienen
cabezas polares (hidrofílicas) de grupos fosfatos orientados haciael medio
acuosos, en este caso hacia el interior y el exterior de la célula y áreas nopolares (hidrofóbicas) compuestas de ácidos grasos que se orientan hacia
el centro de la bicapa. Entre los fosfolípidos también podemos encontrar
colesterol, molécula no polar que afecta la fluidez de la membrana.

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La membrana plasmática, incluyendo el sarcolema está polarizada, lo que quiere decir
que hay una distribución no equitativa de las cargas positivas y negativas dentro y fuera
de la célula. En términos generales la célula tienen más cargas negativas dentro que
fuera de la célula (lo contrario también es correcto). La diferencia en ladistribución de
las cargas nos lleva a ver la distribución de los iones dentro y fuera de la célula (Ver
tabla).

IONES

INTRACELULAR EXTRACELULAR

Na +

14 mM

142 mM

K-

140 mM

4 mM

Cl -

4 mM

120 mM

La diferencia en la distribución de partículas con carga es igual a la carga eléctrica
(diferencia en voltaje) de una célula en reposo (no estimulada), conocido también como
el potencial transmembranal.El potencial transmembranal es el resultado de tres factores principales:
1.
2.
3.
4.

La concentración de K+ es mayor dentro de la célula.
La concentración de Na+ es mayor fuera de la célula.
La membrana es 50-100 veces más permeable a K+ que a Na+
La actividad de la bomba de Na+ y K+

Recuerde que la membrana plasmática es selectivamente permeable, lo que quiere
decir que no todas las substanciaspueden atravesarla, ya sea por su polaridad o por
su tamaño. Sólo los gases y substancias no-polares pueden a travesar la membrana
acorde a su gradiente de concentración. En el caso de substancias polares, como el
agua e iones estos se pueden mover a través de la membrana únicamente usando
canales específicos a estos y/o proteínas portadoras. Repase en su libro de biología
general que es un canalde iones y qué son proteínas portadoras; también puede
mirar los capítulos iniciales de su libro de humana.
Seguimos con la membrana, note que la célula sintetiza proteínas con carga
negativa. Estas debido a su gran tamaño y polaridad no pueden atravesar la membrana
y quedan confinadas al citoplasma. Como ya mencionamos, los iones son polares y
necesitan utilizar canales y/o proteínas portadoraspara a travesar la membrana.
Recuerde que existen dos tipos de transporte para las substancias a la célula: 1)

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transporte pasivo (no requiere energía, ocurre acorde al gradiente de concentración
utilizando canales específicos); y 2)...