Potencial Electrico

POTENCIAL ELÉCTRICO
La membrana es semipermeable y separa dos compartimentos con diferente composición iónica. Existe una diferencia de potencial debida a la disposición de estos iones. El número de iones positivos y negativos es igual, tanto dentro como fuera de la célula. La composición iónica es diferente:
* K+ predomina en el interior de la célula.
* Na+ predomina en el exterior dela célula.
Ambos son positivos, por lo que equilibran las cargas.
* Cl- predomina en el exterior de la célula.
* Las cargas negativas del interior de la célula son grandes moléculas con carga negativa.
Las diferencias de potencial se miden únicamente a nivel de membrana, ya que la membrana actúa como un condensador. Aniones y cationes van a formar una lámina a ambos lados de la membrana,haciendo que la carga sea distinta a ambos lados:
* Interior: Carga negativa.
* Exterior: Carga positiva.
Siempre que la célula esté en estado de reposo.
Cuando las cargas se mueven, hablamos de corriente eléctrica, pero cuando hablamos de la separación espacial de las cargas en la membrana, hablamos de voltaje o diferencia de potencial de membrana.
Este potencial de membrana sedenomina Vm. Si medimos el potencial de membrana a ambos lados de la membrana, nos daría cero, porque son líquidos neutros.
Si no hay estimulación (carga negativa en el interior y positiva en el exterior), estamos en un potencial de reposo: Vrep. Se mide en mV. Va desde -50 mV. a 100 mV. Este potencial de reposo se debe a:
* Los desequilibrios iónicos que se producen
* La diferente permeabilidadde la membrana a los distintos iones.
Cuando hay un impulso, pueden ocurrir dos cosas:
* Que se eliminen cargas positivas del interior y pasen al exterior: La célula se hiperpolariza (el interior se hace más negativo).
* Que se añadan cargas positivas al interior: La membrana se despolariza. Inicio del potencial de acción.
Los desequilibrios iónicos producen cambios en el potencial demembrana. En el interior de la célula hay más K+ que en el exterior. En las neuronas:
- Na+intracelular:15 mMol Na+extracelular: 150 mMol
- Cl-intracelular: 10 mMol Cl-extracelular: 125 mMol
- K+intracelular: 150 mMol K+extracelular: 5 mMol
- A-intracelular: 270 mMol A-extracelular: 0 mMol.
- Otros iones: Mg2+, Ca2+, HCO3-, PO42-. A representa iones con carga negativa de alto peso molecularcomo el isocianato.
POTENCIAL DE REPOSO
El K+ es el ión más importante en el mantenimiento del potencial de reposo.
¿Por qué se producen estos desequilibrios? Dado que [K+]ext " [K+]int, y que la membrana es totalmente permeable al K+, se tiende a equilibrar la concentración de K+ (tendencia al equilibrio). El K+ sale al líquido extracelular, produciendo un desequilibrio eléctrico, ya que estelíquido es neutro. Este desequilibrio produce que las grandes moléculas cargadas negativamente tiendan a salir, pero la membrana no es permeable para ellas, así que quedan adheridas a la cara interna de la membrana. Esto crea un gradiente eléctrico en la membrana que hace que el K+ tienda a entrar. Pero, como la entrada es en contra de gradiente de concentración, no logra entrar. No entra porque elgradiente de concentración es mayor que el eléctrico.
¿De dónde proceden los desequilibrios iónicos? La distinta distribución de iones a ambos lados de la membrana se debe al equilibrio Donan; Tendencia al reflujo de K+:
Partimos de concentraciones iguales de KCl a ambos lados de la membrana, y por tanto, el equilibrio es químico y eléctrico.
Añadimos una sal orgánica grande a la que la membranaes impermeable: Se produce un desequilibrio de concentraciones, por lo que el interior se diluye, pero el equilibrio eléctrico se mantiene. Sale algo de K+ a favor de gradiente de concentración, y Cl- para mantener la neutralidad eléctrica.
Pero el agua no puede pasar indefinidamente en una célula animal, porque hemoliza; se rompe. La solución a este desequilibrio de concentraciones es la...