SIMULACIÓN DE LOS FENÓMENOS DEL POTENCIAL Y TRASNPORTE DE LA MEMBRANA CELULAR

SIMULACIÓN DE LOS FENÓMENOS DEL POTENCIAL Y TRASNPORTE DE LA MEMBRANA CELULAR

INTRODUCCION

El presente trabajo de investigación de biofísica consta más que todo de demostrar por medio de una simulación computacional en el programa de Matlab como es el potencial de membrana de una célula de cualquier parte del cuerpo.
Siendo más específicos, se va a describir por medio de este proyecto,que pasa en la membrana celular cuando ocurre el fenómeno del paso de sustancias, solutos, iones, del medio extracelular al medio intracelular y viceversa. Ya que, en unos momentos muy precisos (es decir, en tiempos muy cortos), la célula tiene distintos cambios en su polaridad, voltaje, concentración de iones intracelular y extracelular, los cuales, vuelven a la normalidad en instantes muypequeños de tiempo (como se dijo anteriormente).
Palabras Claves: Potencial, acción, membrana, iones, reposo, sodio, potasio, cloro, intracelular, extracelular, equilibrio, fuerzas, gradiente, concentración.

OBJETIVOS

GENERAL
Identificar, comprender, analizar y concluir cuales son los diferentes tipos de fenómenos que se dan lugar en el trasporte de la membrana celular de nuestro cuerpo y que fincontiene al tener no tener un buen funcionamiento con dichos fenómenos.
ESPECIFICOS
Identificar que fenómenos son los estrictamente necesarios en el paso de sustancias a través de la membrana celular y cuáles no son necesarios.
Comprender el buen funcionamiento del trasporte de membrana, ya sea al ingreso de sustancias o al desecho de ellas, y que consecuencias tienen en nosotros si algunos deesos fenómenos llegara a fallar.
Analizar qué efectos adversos tienen en nuestro cuerpo humano si el trasporte de membrana no funcionara de manera correcta o no existiera.
Concluir diferentes soluciones sobre los efectos adversos del mal funcionamiento de los fenómenos del transporte de membrana, y también sobre el bien que le da al cuerpo humano sobre su buen funcionamiento de dichos fenómenos.MARCO TEÓRICO

La Ecuación de Goldman
Fue descubierta por David E. Goldman (Universidad de Columbia), Alan Lloyd Hodgkin, Katz Bernard. La cual es muy utilizada en la fisiología de la membrana celular para determinar el potencial de equilibrio a través de la membrana de una célula (valga la redundancia), teniendo en cuenta todos los iones que son permeables a dicha membrana.
LaEcuación de GHK (Goldman-Hodgkin-Katz) para iones monovalentes
La ecuación de la tensión de GHK monovalentes especies iónicas positivas y negativas:






Esto resulta en la siguiente si consideramos una membrana que separa dos soluciones:




Se trata de "Nernst-like", pero tiene un término para cada ion permeable. La ecuación de Nernst puede considerarse un caso especial de la ecuaciónde Goldman por sólo unión:

Em = El potencial de membrana (en voltios, equivalente a julios por culombio).
Pion = La permeabilidad para que el ion (en metros por segundo).
(Ion) out = La concentración extracelular de este ion (en moles por metro cubico).
(Ion) in =  La concentración intracelular de iones que (en moles por metro cúbico).
R = La constante de los gases ideales (julios porkelvin por mol).
T = La temperatura en grados kelvin.
F = Constante de Faraday (culombios por mol).
Ahora, para entender mejor el potencial de membrana de una célula del cuerpo humano, se necesita tener los conocimientos básicos de los diferentes tipos de transportes que se dan a través de ella:
Difusión Simple: Se da sin gasto de energía y gracias al gradiente de concentración de mayor amenor, en el cual, hay un movimiento de partículas entre la membrana hasta que se halla el equilibrio.
Difusión Facilitada: Esta ocurre por medio de la ayuda de proteínas transportadoras (es una vía más rápida). También se da de mayor a menor concentración y no requiere ATP (energía).
Transporte Activo: Este tipo de transporte de membrana celular requiere un gasto de energía ya que se da en...